CN108502983B - 一种内循环式反渗透净水装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种内循环式反渗透净水装置，包括反渗透过滤器，所述反渗透过滤器上设置有进水口、清水出水口和废水出水口，反渗透过滤器进水口上连接设置有进水管道，废水出水口上设置有废水出水管道，其特征在于，废水出水管道上还设置有三通控制阀，三通控制阀旁通出口通过浓水回流管道连接到进水管道上，所述三通控制阀到废水出水口之间的废水流动路径上还设置有TDS检测探头。本发明能够提高自来水利用效率，降低废水排放量，避免浪费；同时还具有能够提高废水处理稳定性，利于废水集中排放等优点。

Description

一种内循环式反渗透净水装置

技术领域

本发明涉及净水装置领域，具体涉及一种内循环式反渗透净水装置。

背景技术

反渗透净水机是一种能够将自来水直接转化为超纯水的装置。反渗透纯水机依靠核心元件反渗透（RO）膜进行净水。其净水原理是主要利用反渗透原理进行水处理；反渗透是一种以高于渗透压的压力作为推动力，利用选择性膜只能透过水而不能透过溶质的选择透过性，从水体中将水分子与溶质相分离的过程。一般性的自来水经过RO膜过滤后的纯水电导率5μs/cm；符合国家实验室三级用水标准。故反渗透纯水机制出的纯净水相对于桶装水更新鲜、更卫生、更安全，它的用途非常广泛。

净水机的反渗透膜净水原理是将颗粒大于0 .0001微米的物质隔离在膜的其中一侧，若这些物质一直堆积在反渗透膜的一边的话，会堵塞反渗透膜，因此需要被拦截的那部分水流出，在流动的过程中带走了部分杂质，同时也起到了冲洗反渗透膜的功能，以延长其使用寿命。这样流走的那部分带有杂质的水一般称为废水，通常反渗透净水机制取的纯净水与废水的比例为1：3，浪费水资源严重。

现目前针对废水浪费严重问题，已有一些专利技术。其处理方式大致归纳如以下几种：

第一种、净水装置外设置容器收集废水再利用。采用这种方式，需单独再配容器，既不好控制水量，又不易设计容器所占空间。

第二种、废水通过水龙头排出。需增加压力桶、专用水龙头等装置。需投入几百元支出和必要的压力桶存储空间。

第三种、通过控制压力桶中净水量，控制***开始制水。净水装置排放的废水接到自来水龙头。运用此装置，不易同时满足对净水和生活用水的需求，且废水和自来水共用一根管道也不值得提倡。

第四种、设置回流管路，使净水机正常使用过程中产生的全部冲洗水及部分或者全部浓缩水回流，与进水进行稀释混合后进入净水***，在***中循环利用，从根本上降低了废水排放量，然而其废水比无法实现合理调节，在使用中存在缺陷。

故如何提供一种能够提高自来水利用效率，降低废水排放量，避免浪费的反渗透净水装置，成为本领域有待考虑解决的问题。

发明内容

针对现有技术存在的上述不足，本发明首要考虑解决的技术问题是：怎样提供一种能够提高自来水利用效率，降低废水排放量，避免浪费的内循环式反渗透净水装置；并进一步使其具有提高废水处理稳定性，利于废水集中排放等特点。

为了解决上述技术问题，本发明采用了以下的技术方案：

一种内循环式反渗透净水装置，包括反渗透过滤器，所述反渗透过滤器上设置有进水口、清水出水口和废水出水口，反渗透过滤器进水口上连接设置有进水管道，废水出水口上设置有废水出水管道，其特征在于，废水出水管道上还设置有三通控制阀，三通控制阀旁通出口通过浓水回流管道连接到进水管道上，所述三通控制阀到废水出水口之间的废水流动路径上还设置有TDS（溶解性固体总量）检测探头。

这样，在反渗透过滤器使用过程中，可以依靠TDS检测探头检测反渗透过滤器的废水出水口的出水水质参数，当溶解性固体总量参数小于预设值时，可以通过三通控制阀控制废水出水管道关闭，所有废水从浓水回流管道回流到进水管和进水一起再次经过反渗透过滤器循环过滤，直到TDS检测探头检测到废水出水口的出水水质参数溶解性固体总量达到预设值时，再控制三通控制阀关闭浓水回流管道，打开废水出水管道排出废水。直到TDS检测探头重新检测到溶解性固体总量参数小于预设值时，重复上述过程。这样实现了废水回流循环处理，废水浓度提高后再间歇式排放。提高了自来水利用效率，降低了废水排放量，节省了水资源。

作为优化，所述浓水回流管道中设置有浓水回流单向阀；进水管道和浓水回流管道交汇处前方位置还设置有进水单向阀，浓水回流管道和反渗透过滤器之间的进水管道上还设置有用于提高进水压力的增压泵。

这样，浓水回流单向阀可以控制浓水回流方向，进水单向阀可以控制进水方向；同时设置的增压泵可以提供废水回流的压力，更好地保证回流循环处理的顺畅性。增压泵设置于浓水回流管道和进水管道交汇处和反渗透过滤器之间，可以保证增压泵提供的压力均用于供反渗透过滤器过滤处理且能够提供足够的剩余压力供浓水回流管道回流。也可以引导浓水回流管道回流的废水吸入到过滤器的进水端。

作为优化，还包括一个控制仪，所述三通控制阀为电磁三通控制阀，所述控制仪一端和TDS检测探头相连，另一端和电磁三通控制阀相连。

这样，可以在控制仪中预设控制程序和控制参数阈值，以实现对废水循环的自动控制。

进一步地，控制仪上设置有显示屏并能够显示TDS检测参数。

这样，方便直观反应检测结果。

进一步地，所述电磁三通控制阀和反渗透过滤器之间的废水出水管道上还设置有延时保护容器，延时保护容器直径大于废水出水管道直径，延时保护容器下端进口和上端出口各自连通到废水出水管道中，所述TDS检测探头安装在延时保护容器上端，且其检测部位深入到延时保护容器内腔中。

这样，依靠延时保护容器对废水出水进行积蓄缓冲，使得当反渗透过滤器废水出水浓度变化后，废水出水需要经过一段空间和时间的缓冲才能到达TDS检测探头位置从而被检测到，避免电磁三通控制阀短时间反复启停造成的损耗，延长使用寿命和使用稳定性。也延长废水排放的时间间隔，提高废水单次排放的容积量和排放时间间隔的稳定性。

进一步地，延时保护容器下端外部的废水出水管道上还设置有废水出水单向阀。避免压力不足时，延时保护容器内水流在自重作用下向下回流。

进一步地，延时保护容器内设置有层流隔板，层流隔板为水平设置且竖向间隔排布的多层，层流隔板上设置有过流孔。

这样，层流隔板形成能够向上过流的隔断，依靠多层的层流隔板的设置，保证延时保护容器内腔下端进水后，水流能够稳定地依次向上逐次通过各层流隔板，保证水流方向从下到上的平稳，进而保证TDS检测探头检测到的水流为从下到上逐级涌动提升到上层的水流；进而避免延时保护容器从底部进水时水流涌入造成的紊流对检测的影响，确保延时保护容器能够产生更好的缓冲保护效果。

进一步地，延时保护容器内腔中还同轴套设有一个内筒，内筒和延时保护容器内腔壁之间留有间隔，所述延时保护容器上下两端连接的废水出水管道位于内筒两端中部位置，所述层流隔板固定设置在内筒内壁，内筒下端和延时保护容器内腔底端密封固定，内筒上端一侧设置有溢流缺口，另一侧和延时保护容器内腔上端密封固定，所述TDS检测探头的检测部位位于内筒上端密封固定一侧的外部。

这样，废水从下方进入延时保护容器后，先依次经过内筒中的各层流隔板充满内筒后，再从内筒上端溢流缺口处溢出到外部，可以更好地避免紊流冲击TDS检测探头而影响检测，更好地提高检测稳定性，确保延时保护容器能够产生更好的缓冲保护效果。同时，TDS检测探头设置的独特位置，使其进一步自身具有一定的延时检测效果。即能够实现废水主体已经从延时保护容器上端进入到废水出水管道并将要抵达电磁三通控制阀时，此时流经的废水浓度才扩散到TDS检测探头处并被检测到。这样就可以更加精准地控制电磁三通控制阀启停，更精确地控制回流时间，更好地避免水资源浪费。

进一步地，所述延时保护容器下端连通设置有带开关阀的冲洗管道，冲洗管道上设置有冲洗开关阀，冲洗管道远离延时保护容器一端连接到反渗透过滤器和增压泵之间的进水管道上，且冲洗管道前端相邻处的进水管道上设置有切换用开关阀。

这样，当延时保护容器运行时长过久，管壁出现残留的悬浮固体情况时，可以每隔一段时间通过冲洗开关阀和切换用开关阀的控制切换，使得增压泵泵出的水改经冲洗管道直接进入到延时保护容器中进行冲洗，以保证TDS检测探头检测的可靠性。进一步地冲洗管道分别连通到延时保护容器下端内筒内部和外部，以更好地实现清洗。

综上所述，本发明能够提高自来水利用效率，降低废水排放量，避免浪费；同时还具有能够提高废水处理稳定性，利于废水集中排放等优点。

附图说明

图1为本发明内循环式反渗透净水装置的结构示意图。

图2为图1中单独层流隔板的结构示意图。图中箭头表示水流动方向。

具体实施方式

下面结合附图和具体实例对本发明作进一步详细说明。

具体实施时，如图1-2所示：一种内循环式反渗透净水装置，包括反渗透过滤器1，所述反渗透过滤器1上设置有进水口、清水出水口和废水出水口，反渗透过滤器进水口上连接设置有进水管道2，废水出水口上设置有废水出水管道3，其中，废水出水管道3上还设置有三通控制阀4，三通控制阀4旁通出口通过浓水回流管道5连接到进水管道2上，所述三通控制阀4到废水出水口之间的废水流动路径上还设置有TDS（溶解性固体总量）检测探头6。

这样，在反渗透过滤器使用过程中，可以依靠TDS检测探头检测反渗透过滤器的废水出水口的出水水质参数，当溶解性固体总量参数小于预设值时，可以通过三通控制阀控制废水出水管道关闭，所有废水从浓水回流管道回流到进水管和进水一起再次经过反渗透过滤器循环过滤，直到TDS检测探头检测到废水出水口的出水水质参数溶解性固体总量达到预设值时，再控制三通控制阀关闭浓水回流管道，打开废水出水管道排出废水。直到TDS检测探头重新检测到溶解性固体总量参数小于预设值时，重复上述过程。这样实现了废水回流循环处理，废水浓度提高后再间歇式排放。提高了自来水利用效率，降低了废水排放量，节省了水资源。

其中，所述浓水回流管道5中设置有浓水回流单向阀7；进水管道2和浓水回流管道5交汇处前方位置还设置有进水单向阀8，浓水回流管道5和反渗透过滤器1之间的进水管道上还设置有用于提高进水压力的增压泵9。

这样，浓水回流单向阀可以控制浓水回流方向，进水单向阀可以控制进水方向；同时设置的增压泵可以提供废水回流的压力，更好地保证回流循环处理的顺畅性。增压泵设置于浓水回流管道和进水管道交汇处和反渗透过滤器之间，可以保证增压泵提供的压力均用于供反渗透过滤器过滤处理且能够提供足够的剩余压力供浓水回流管道回流。也可以引导浓水回流管道回流的废水吸入到过滤器的进水端。

其中，还包括一个控制仪10，所述三通控制阀4为电磁三通控制阀，所述控制仪10一端和TDS检测探头6相连，另一端和电磁三通控制阀4相连。

这样，可以在控制仪中预设控制程序和控制参数阈值，以实现对废水循环的自动控制。

其中，控制仪10上设置有显示屏并能够显示TDS检测参数。

这样，方便直观反应检测结果。

其中，所述电磁三通控制阀4和反渗透过滤器1之间的废水出水管道3上还设置有延时保护容器11，延时保护容器11直径大于废水出水管道3直径，延时保护容器11下端进口和上端出口各自连通到废水出水管道3中，所述TDS检测探头6安装在延时保护容器11上端，且其检测部位深入到延时保护容器11内腔中。

这样，依靠延时保护容器对废水出水进行积蓄缓冲，使得当反渗透过滤器废水出水浓度变化后，废水出水需要经过一段空间和时间的缓冲才能到达TDS检测探头位置从而被检测到，避免电磁三通控制阀短时间反复启停造成的损耗，延长使用寿命和使用稳定性。也延长废水排放的时间间隔，提高废水单次排放的容积量和排放时间间隔的稳定性。

其中，延时保护容器11下端外部的废水出水管道上还设置有废水出水单向阀12。避免压力不足时，延时保护容器内水流在自重作用下向下回流。

其中，延时保护容器11内设置有层流隔板13，层流隔板13为水平设置且竖向间隔排布的多层，层流隔板13上设置有过流孔。

这样，层流隔板形成能够向上过流的隔断，依靠多层的层流隔板的设置，保证延时保护容器内腔下端进水后，水流能够稳定地依次向上逐次通过各层流隔板，保证水流方向从下到上的平稳，进而保证TDS检测探头检测到的水流为从下到上逐级涌动提升到上层的水流；进而避免延时保护容器从底部进水时水流涌入造成的紊流对检测的影响，确保延时保护容器能够产生更好的缓冲保护效果。

其中，延时保护容器11内腔中还同轴套设有一个内筒14，内筒14和延时保护容器内腔壁之间留有间隔，所述延时保护容器上下两端连接的废水出水管道位于内筒14两端中部位置，所述层流隔板13固定设置在内筒14内壁，内筒下端和延时保护容器内腔底端密封固定，内筒上端一侧设置有溢流缺口15，另一侧和延时保护容器内腔上端密封固定，所述TDS检测探头6的检测部位位于内筒14上端密封固定一侧的外部。

这样，废水从下方进入延时保护容器后，先依次经过内筒中的各层流隔板充满内筒后，再从内筒上端溢流缺口处溢出到外部，可以更好地避免紊流冲击TDS检测探头而影响检测，更好地提高检测稳定性，确保延时保护容器能够产生更好的缓冲保护效果。同时，TDS检测探头设置的独特位置，使其进一步自身具有一定的延时检测效果。即能够实现废水主体已经从延时保护容器上端进入到废水出水管道并将要抵达电磁三通控制阀时，此时流经的废水浓度才扩散到TDS检测探头处并被检测到。这样就可以更加精准地控制电磁三通控制阀启停，更精确地控制回流时间，更好地避免水资源浪费。再进一步地，所述内筒内壁每相邻两层层流隔板之间均设置有溢流孔，所有溢流孔和溢流缺口面积之和小于延时保护容器下端进口端面面积。这样，可以在保证上述延时检测效果的同时，提高内筒内外的联系，避免内筒外部的区域流动性过低而导致沉积严重而影响检测。

其中，所述延时保护容器11下端连通设置有带开关阀的冲洗管道16，冲洗管道上设置有冲洗开关阀17，冲洗管道16远离延时保护容器11一端连接到反渗透过滤器和增压泵之间的进水管道2上，且冲洗管道16前端相邻处的进水管道2上设置有切换用开关阀18。

这样，当延时保护容器运行时长过久，管壁出现残留的悬浮固体情况时，可以每隔一段时间通过冲洗开关阀和切换用开关阀的控制切换，使得增压泵泵出的水改经冲洗管道直接进入到延时保护容器中进行冲洗，以保证TDS检测探头检测的可靠性。进一步地冲洗管道16分别连通到延时保护容器下端内筒内部和外部，以更好地实现清洗。

Claims (7)

1.一种内循环式反渗透净水装置，包括反渗透过滤器，所述反渗透过滤器上设置有进水口、清水出水口和废水出水口，反渗透过滤器进水口上连接设置有进水管道，废水出水口上设置有废水出水管道，其特征在于，废水出水管道上还设置有三通控制阀，三通控制阀旁通出口通过浓水回流管道连接到进水管道上，所述三通控制阀到废水出水口之间的废水流动路径上还设置有TDS检测探头；

还包括一个控制仪，所述三通控制阀为电磁三通控制阀，所述控制仪一端和TDS检测探头相连，另一端和电磁三通控制阀相连；

所述电磁三通控制阀和反渗透过滤器之间的废水出水管道上还设置有延时保护容器，延时保护容器直径大于废水出水管道直径，延时保护容器下端进口和上端出口各自连通到废水出水管道中，所述TDS检测探头安装在延时保护容器上端，且其检测部位深入到延时保护容器内腔中。

2.根据权利要求1所述内循环式反渗透净水装置，其特征在于，所述浓水回流管道中设置有浓水回流单向阀；进水管道和浓水回流管道交汇处前方位置还设置有进水单向阀，浓水回流管道和反渗透过滤器之间的进水管道上还设置有用于提高进水压力的增压泵。

3.根据权利要求1所述内循环式反渗透净水装置，其特征在于，延时保护容器下端外部的废水出水管道上还设置有废水出水单向阀。

4.根据权利要求1所述内循环式反渗透净水装置，其特征在于，延时保护容器内设置有层流隔板，层流隔板为水平设置且竖向间隔排布的多层，层流隔板上设置有过流孔。

5.根据权利要求4所述内循环式反渗透净水装置，其特征在于，延时保护容器内腔中还同轴套设有一个内筒，内筒和延时保护容器内腔壁之间留有间隔，所述延时保护容器上下两端连接的废水出水管道位于内筒两端中部位置，所述层流隔板固定设置在内筒内壁，内筒下端和延时保护容器内腔底端密封固定，内筒上端一侧设置有溢流缺口，另一侧和延时保护容器内腔上端密封固定，所述TDS检测探头的检测部位位于内筒上端密封固定一侧的外部。

6.根据权利要求1所述内循环式反渗透净水装置，其特征在于，所述延时保护容器下端连通设置有带开关阀的冲洗管道，冲洗管道上设置有冲洗开关阀，冲洗管道远离延时保护容器一端连接到反渗透过滤器和增压泵之间的进水管道上，且冲洗管道前端相邻处的进水管道上设置有切换用开关阀。

7.根据权利要求6所述内循环式反渗透净水装置，其特征在于，冲洗管道分别连通到延时保护容器下端内筒内部和外部。

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