CN111453868B - 一种用于饮用水深度净化过滤膜芯清洗cip工艺 - Google Patents

Abstract

一种用于饮用水深度净化过滤膜芯清洗CIP工艺，工艺流程包括生活饮用水单元、粗过滤单元、活性炭吸附单元、精密过滤单元、高压泵单元、膜芯过滤净化单元和净化饮用水箱单元，所述粗过滤单元、活性炭吸附单元和精密过滤单元为预处理***，所述膜芯过滤净化单元和净化饮用水箱单元为饮用水深度净化***。本发明优化传统结构、降低CIP装置投入费用；在简化CIP操作前提下获得更佳的清洗效果，达到有效清洁过滤膜芯的目的，并兼有强化净化产水卫生环境作用；根据各种膜芯特性设定CIP工艺参数曲线，将膜芯清洗转换成自动控制，方便操作；有效消除饮用水深度净化过滤膜芯因没有配置CIP***所造成的各类技术问题；同时还有效解决了净饮用水微生物二次污染难题。

Description

一种用于饮用水深度净化过滤膜芯清洗CIP工艺

技术领域

本发明属于水净化领域，具体涉及一种用于饮用水深度净化过滤膜芯清洗CIP工艺。

背景技术

随之工业、农业、医药、化工、石油、矿产等产业的快速发展，促使自然与生态环境发生巨大变化，也使得水体自然环境受到前所未有的威胁。水是人类赖以生存最重要的物质基础，所以饮用水的安全问题已成为全人类社会共同关注的问题。在此背景下促使饮用水净化产业迅速发展，各种桶装饮用饮用水、瓶装纯净水、瓶装矿泉水生产早已实现了工业化、产业化、规模化；随之而来的各种饮用水深度净化设备，包括反渗透、超滤、微滤等非工业化(机关团体饮水和家庭生活饮用水)深度净化设备也已形成新的产业，人们对饮用水深度净化寄予很高的期望。

在工业化饮用水净化处理生产中，随作业时间的延续，在过滤滤芯表面逐渐形成微生物、悬浮物、有机物截留物沉积层，影响膜芯组件过滤效率大幅度降低、水处理运行能耗大幅度增高，情形严重时甚至造成***运行故障。为消除上述问题，在工业化饮用水净化处理过程中就需要配置CIP***定期对水处理***清洗。典型的CIP***是由清洗水罐、碱液罐、酸液罐、滤芯清洗液配制箱、离心清洗泵若干设备以及相应的连接管路、自动控制等多单元装置构成。传统的饮用水深度净化膜芯清洗CIP配置与工艺流程，如图3所示。

在工业化饮用水净化处理中CIP的操作方式：对于预处理***采用生活饮用水反向冲洗，对深度净化膜过滤芯清洗，根据需要采用酸、碱液清洗以及清洗液清洗。通过定期清洗净化器过滤膜芯得到有效清洁，既降低膜芯了工作压力，又使得水净化***能保持稳定运行，并且延长膜芯的使用寿命。而对于非工业饮用水(机关团体饮水和家庭生活饮用水)深净化装置则与上述情形不同：若在饮用水深度净化***中配置CIP***，首先会造成饮用水净化设备结构繁杂，庞大的设备结构与现代家居生活空间极其不相融合；另一方面也会造成设备制造成本大幅度攀升，过高的产品价格消费市场难以接受。因此，在非工业饮用水深净化装置中配置CIP***不具备可行性和操作性。

而在非工业化饮用水深度净水设备中，省略CIP***虽然有利于降低设备造价，促进销售。人们清楚，饮用水深度净化装置的核心部件是过滤滤芯，包括中空纤维过滤、超滤、纳滤以及反渗透膜芯。随水净化作业时间的持续，在膜芯表面将会逐渐形成微生物、有机物悬浮物、易结垢矿物质离子截留层。在此情形之下，饮用水深度净化***若没有配置CIP装置，可能产生的后果包括：一是影响膜芯的过滤效率下降，导致产水率下降与水资源的浪费、电能消耗增加以及水净化运行成本大幅度增加；二是长期连续运行必然导致饮用水预处理***过滤能力显著下降，过滤效果劣化，频繁更换预处理过滤材料；三是随之滤芯污染的加剧，迫不得已需要更换膜芯。这样，膜芯的报废不是因为滤芯使用到期而形成的自然损耗，而是因为膜芯遭受污染未能得到有效恢复所造成的；四是饮用水深度净化***长期持续运行，极易造成微生物污染以及在水体中产生生物毒素，当饮用水体中有生物毒引入时，通过上述处理的净化饮用水不但没有提高水质，反而却增大了饮用水的安全风险。

饮用水净化器核心部件是过滤膜芯，由于超滤、纳滤、反渗透各类膜芯价格不菲，若是经常更换滤芯，在加重消费者的经济负担的同时又将造成社会资源的浪费。正是这样，等同于人为设置一道屏障限制饮用水净化器在消费市场上推广和应用。

针对饮用水深度净化存在的上述问题，本发明技术提供一种用于饮用水深度净化滤芯清洗CIP工艺，首先通过简化CIP***配置实现大幅度降低设备制造成本，节省设备占用面积及空间；通过工艺优化而获得良好的清洗效果保证；通过融合***配置实现自动化操作，使得CIP工艺更具有实用性、经济性、可操作性。通过该技术的应用使得饮用水深度净化膜芯CIP能够实现日常化，有效消除饮用水深度净化滤芯因没有CIP***所造成的各类技术问题。

发明内容

由于饮用水具有特殊的生理功能性，人们对饮用水依赖没有其他选择性或可替代性。面对当前陆续引进转基因农业作物的规模不断扩大，农业生产中农药和生物调节剂的不规范使用；渔牧家禽养殖业无节制投加兽药及生物激素；在食品加工中违规使用食品添加剂以及食品加工助剂，自然环境以及水体环境污威胁日趋加重，上述各种因素叠加，食品安全风险日渐急剧，人们没有能力改变自然环境，只能将饮用水的安全希望寄托在饮用净化处理方面上，希望能以此作为饮用水安全的最后一道防线。

为克服现有技术中的不足，本发明提供了一种用于饮用水深度净化过滤膜芯清洗CIP工艺，通过技术措施消除饮用水深度净化技术屏障，助推饮用水深度净化设备尽早能融入到人们的日常生活中，推进饮用水净化技术及设备走向社会、普惠民众。

本发明提供的技术方案是：一种用于饮用水深度净化过滤膜芯清洗CIP工艺，该工艺的流程包括生活饮用水单元、粗过滤单元、活性炭吸附单元、精密过滤单元、高压泵单元、膜芯过滤净化单元和净化饮用水箱单元，所述粗过滤单元、活性炭吸附单元和精密过滤单元为预处理***，所述膜芯过滤净化单元和净化饮用水箱单元为饮用水深度净化***；

所述生活饮用水单元与三通换向阀一的进水口连接，所述三通换向阀一的上通水口通过设置有第四电磁阀的通水管与所述粗过滤单元的上通水管连通，所述粗过滤单元通过设置有第一电磁阀的上通水管与第一排水管连通，所述第一电磁阀位于所述第四电磁阀所在水回路的外侧，所述粗过滤单元通过设置有第七电磁阀的下通水管与所述三通换向阀一的下通水口连通；

所述粗过滤单元通过设置有第五电磁阀的通水管与所述活性炭吸附单元的上通水管连通，所述活性炭吸附单元通过设置有第二电磁阀的上通水管与第一排水管连通，所述第二电磁阀位于所述第五电磁阀所在水回路的外侧，所述活性炭吸附单元通过设置有第八电磁阀的下通水管与所述三通换向阀一的下通水口连通；

所述活性炭吸附单元通过设置有第六电磁阀的通水管与所述精密过滤单元的上通水管连通，所述精密过滤单元通过设置有第三电磁阀的上通水管与第一排水管连通，所述第三电磁阀位于所述第六电磁阀所在水回路的外侧，所述精密过滤单元通过设置有第九电磁阀的下通水管与所述三通换向阀一的下通水口连通；

所述精密过滤单元与所述高压泵单元之间设置有三通换向阀二，所述精密过滤单元与所述三通换向阀二的左通水口连接，所述高压泵单元与所述三通换向阀二的右通水口连接；

所述高压泵单元通过通水管与所述膜芯过滤净化单元连通，所述膜芯过滤净化单元通过设置有第十电磁阀的上通水管与第一排水管连接，所述膜芯过滤净化单元通过通水管与所述净化饮用水箱单元连通；所述净化饮用水箱单元通过设置有第十一电磁阀的下通水管与第一排水管连接，所述三通换向阀二的下通水口通过设置有第十二电磁阀的通水管与所述净化饮用水箱单元的下通水管连接，所述第十一电磁阀位于所述第十二电磁阀所在水回路的外侧；所述设置有第十二电磁阀的通水管上连接有第二排水管，所述第二排水管上设置有第十三电磁阀；

该工艺的操作方法，包括以下步骤：

第一步：饮用水深度净化；开通三通换向阀一的上通水口，关闭下通水口，三通换向阀二换向处于水路直通状态；开启第四电磁阀、第五电磁阀、第六电磁阀、第十电磁阀，关闭第一电磁阀、第二电磁阀、第三电磁阀、第七电磁阀、第八电磁阀、第九电磁阀、第十一电磁阀、第十二电磁阀、第十三电磁阀；利用生活饮用水单元的供水管道压力将生活饮用水分别正向引入到粗过滤单元、活性炭吸附单元、精密过滤单元的设备中，再由高压泵单元加压进行膜芯过滤净化单元的净化，得到优质净化水进入到净化饮用水箱中；

第二步：饮用水预处理***清洗；开通三通换向阀一的下通水口，关闭上通水口，关闭第四电磁阀、第五电磁阀、第六电磁阀，开启第七电磁阀、第八电磁阀、第九电磁阀、第一电磁阀、第二电磁阀、第三电磁阀，三通换向阀二换向处于关闭状态；利用生活饮用水单元的供水管道压力反向进水，分别清洗预处理***中的粗过滤单元、活性炭吸附单元、精密过滤单元的器体；

第三步：饮用水深度净化***的清洗；关闭第十一电磁阀、第十二电磁阀，在净化饮用水箱单元中按工艺要求放入清洗液、引入净化水配置清洗液；开启第十电磁阀、第十二电磁阀、关闭第十三电磁阀，三通换向阀二换向，使得高压泵单元、膜芯过滤净化单元、净化饮用水箱单元的循环管路连通；然后由高压泵单元加压输送清洗液，清洗液依次清洗过滤膜芯单元、净化饮用水箱单元；膜芯过滤净化单元的截留液通过第十电磁阀排出***，膜芯过滤净化单元的透过液进入到净化饮用水箱单元中；循环清洗后关闭高压泵、第十二电磁阀，清洗液静置浸泡后开启第十一电磁阀、第十二电磁阀和第十三电磁阀，使得净化饮用水箱单元排空清洗液，清洗液清洗结束；

第四步：水冲洗；转换三通换向阀二，使其处于直通状态；开启第十电磁阀、第十一电磁阀，关闭第十二电磁阀、第十三电磁阀；按第一步操作依次开启预处理***、饮用水深度净化***，进入饮用水深度净化***水冲洗状态，直至净化饮用水箱单元排出的水清澈无异味、无杂质异物后，关闭第十一电磁阀，转换为饮用水深度净化工作状态。

优选的技术方案为：所述净化饮用水箱单元设置有浮球阀，用于所述第一步饮用水深度净化和第三步中在净化饮用水箱单元储备适量净化水阶段的液位控制。

优选的技术方案为：所述净化饮用水箱单元设置有搅拌器，用于所述第三步中在净化饮用水箱单元中配制清洗液搅拌混合。

优选的技术方案为：所述第二步中，在预处理***清洗时，采用时间继电器控制电磁阀转换时间，设定每个单元的器体反冲洗时间，直至各单元的器体排出的水清澈无异味、无杂质、无异物。

优选的技术方案为：所述第三步中，采用时间继电器控制清洗时间，采用清洗液循环、浸泡或循环与浸泡相结合的方式达到最佳清洗效果。

优选的技术方案为：所述第四步中，在饮用水深度净化运行状态，间歇转换三通换向阀二、关闭第十二电磁阀、开启第十三电磁阀，冲洗高压泵单元与净化饮用水箱单元之间的(旁通)循环管路，直至净化饮用水箱单元排出的水清澈无异味、无杂质异物。

由于上述技术方案运用，本发明与现有技术相比具有的优点是：

1、有效消除饮用水深度净化过滤膜芯因没有配置CIP***所造成的各类技术问题。

2、根据两个单元工艺特点的不同采用两种不同的方式进行清洗，在简化CIP操作的前提下获得更佳的清洗效果，以达到有效清洁过滤膜芯的目的，并兼有强化净化产水卫生环境的作用。

3、优化结构、降低CIP装置投入费用。

4、根据各种膜芯特性设定CIP工艺参数曲线，将膜芯清洗转换成自动控制。

5、有效解决当前净化饮用水普遍存在的，而且又是无法解决的微生物二次污染问题，提高净化饮用水的安全性。

本发明设计的工艺以合格的生活饮用水为原水，依次经过微孔过滤器粗过滤去除水体中的悬浮物；通过活性炭吸附降低水质的色度、浑浊度以及异味；经过精密过滤进一步去除水体中的部分细微颗粒、悬浮物、微生物，进一步改善了饮用水品质。以变频高压泵提供操作压力，饮用水经过膜芯(超滤、纳滤、反渗透)过滤，高效截留水体中微生物、悬浮颗粒、有机物以及易结垢的无机盐离子(纳滤、反渗透)，最终实现饮用水的深度净化而获得优质、安全的饮用水。

附图说明

图1为饮用水应用膜芯过滤深度净化工艺流程示意图。

图2为本发明设计的饮用水深度净化过滤膜芯清洗CIP工艺流程图。

图3为传统的饮用水深度净化膜芯清洗CIP配置与工艺流程图。

以上附图中，粗过滤单元01，活性炭吸附单元02，精密过滤单元03，高压泵单元04，膜芯过滤净化单元05，净化饮用水箱单元06，第一电磁阀1，第二电磁阀2，第三电磁阀3，第四电磁阀4，第五电磁阀5，第六电磁阀6，第七电磁阀7，第八电磁阀8，第九电磁阀9，第十电磁阀10，第十一电磁阀11，第十二电磁阀12，第十三电磁阀13，浮球阀14，搅拌器15，第一排水管16，第二排水管17，三通换向阀一100，三通换向阀二200。

具体实施方式

以下由特定的具体实施例说明本发明的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点及功效。

请参阅图1～图3。须知，在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。术语“水平”、“竖直”、“悬垂”等术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂，而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。

在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接，可以是机械连接，也可以是电连接，可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

如图1和图2所示，一种用于饮用水深度净化过滤膜芯清洗CIP工艺，该工艺的流程包括生活饮用水单元、粗过滤单元01、活性炭吸附单元02、精密过滤单元03、高压泵单元04、膜芯过滤净化单元05和净化饮用水箱单元06，粗过滤单元01、活性炭吸附单元02和精密过滤单元03为预处理***，膜芯过滤净化单元05和净化饮用水箱单元06为饮用水深度净化***；

生活饮用水单元与三通换向阀一100的进水口连接，三通换向阀一100的上通水口通过设置有第四电磁阀4的通水管与粗过滤单元01的上通水管连通，粗过滤单元01通过设置有第一电磁阀1的上通水管与第一排水管16连通，第一电磁阀1位于第四电磁阀4所在水回路的外侧，粗过滤单元01通过设置有第七电磁阀7的下通水管与三通换向阀一100的下通水口连通；

粗过滤单元01通过设置有第五电磁阀5的通水管与活性炭吸附单元02的上通水管连通，活性炭吸附单元02通过设置有第二电磁阀2的上通水管与第一排水管16连通，第二电磁阀2位于第五电磁阀5所在水回路的外侧，活性炭吸附单元02通过设置有第八电磁阀8的下通水管与三通换向阀一100的下通水口连通；

活性炭吸附单元02通过设置有第六电磁阀6的通水管与精密过滤单元03的上通水管连通，精密过滤单元03通过设置有第三电磁阀3的上通水管与第一排水管16连通，第三电磁阀3位于第六电磁阀6所在水回路的外侧，精密过滤单元03通过设置有第九电磁阀9的下通水管与三通换向阀一100的下通水口连通；

精密过滤单元03与高压泵单元04之间设置有三通换向阀二200，精密过滤单元03与三通换向阀二200的左通水口连接，高压泵单元04与三通换向阀二200的右通水口连接；

高压泵单元04通过通水管与膜芯过滤净化单元05连通，膜芯过滤净化单元05通过设置有第十电磁阀10的上通水管与第一排水管16连接，膜芯过滤净化单元05通过通水管与净化饮用水箱单元06连通；净化饮用水箱单元06通过设置有第十一电磁阀11的下通水管与第一排水管16连接，三通换向阀二200的下通水口通过设置有第十二电磁阀12的通水管与净化饮用水箱单元06的下通水管连接，第十一电磁阀11位于第十二电磁阀12所在水回路的外侧；设置有第十二电磁阀12的通水管上连接有第二排水管17，第二排水管17上设置有第十三电磁阀13；

该工艺的操作方法，包括以下步骤：

第一步：饮用水深度净化；开通三通换向阀一100的上通水口，关闭下通水口，三通换向阀二200换向处于水路直通状态；开启第四电磁阀4、第五电磁阀5、第六电磁阀6、第十电磁阀10，关闭第一电磁阀1、第二电磁阀2、第三电磁阀3、第七电磁阀7、第八电磁阀8、第九电磁阀9、第十一电磁阀11、第十二电磁阀12、第十三电磁阀13；利用生活饮用水单元的供水管道压力将生活饮用水分别正向引入到粗过滤单元01、活性炭吸附单元02、精密过滤单元03的设备中，再由高压泵单元04加压进行膜芯过滤净化单元05的净化，得到优质净化水进入到净化饮用水箱中；

第二步：饮用水预处理***清洗；开通三通换向阀一100的下通水口，关闭上通水口，关闭第四电磁阀4、第五电磁阀5、第六电磁阀6，开启第七电磁阀7、第八电磁阀8、第九电磁阀9、第一电磁阀1、第二电磁阀2、第三电磁阀3，三通换向阀二200换向处于关闭状态；利用生活饮用水单元的供水管道压力反向进水，分别清洗预处理***中的粗过滤单元01、活性炭吸附单元02、精密过滤单元03的器体；在预处理***清洗时，采用时间继电器控制电磁阀转换时间，设定每个单元的器体反冲洗时间，大约为8～10min，直至各单元的器体排出的水清澈无异味、无杂质、无异物。

第三步：饮用水深度净化***的清洗；关闭第十一电磁阀11、第十二电磁阀12，在净化饮用水箱单元06中按工艺要求放入清洗液、引入净化水配置清洗液，净化水的液位由净化饮用水箱单元06中的浮球阀14控制，利用净化饮用水箱单元06内的搅拌器15对清洗液进行搅拌混合，使其到达更好的清洗效果，清洗液的选择及药液浓度、清洗时间以及清洗周期，均按膜芯供应商提供的操作手册执行。开启第十电磁阀10、第十二电磁阀12、关闭第十三电磁阀13，三通换向阀二200换向，使得高压泵单元04、膜芯过滤净化单元05、净化饮用水箱单元06的循环管路连通；然后由高压泵单元04加压输送清洗液，清洗液依次清洗过滤膜芯单元、净化饮用水箱单元06，可采用清洗液循环、浸泡或循环与浸泡相结合的方式达到最佳清洗效果。在过滤膜芯单元的清洗中，膜芯过滤净化单元05的截留液通过第十电磁阀10排出***，膜芯过滤净化单元05的透过液进入到净化饮用水箱单元06中；CIP***采用时间继电器控制清洗时间。循环至分布在各部件中的清洗液浓度均匀后关闭高压泵单元04、第十二电磁阀12，清洗液静置30～60min浸泡，然后开启第十一电磁阀、第十二电磁阀和第十三电磁阀，使得净化饮用水箱单元06排空清洗液，清洗液清洗结束；通过清洗液清洗可有效去除膜芯外表面截留的无机盐类阳离子，使过滤膜芯的过滤能力得到有效恢复。

第四步：水冲洗；转换三通换向阀二200，使其处于直通状态；开启第十电磁阀10、第十一电磁阀11，关闭第十二电磁阀12、第十三电磁阀13；按第一步操作依次开启预处理***、饮用水深度净化***，进入饮用水深度净化***水冲洗状态，利用净化饮用水对净化水箱进行水冲洗，间歇转换三通换向阀二200、关闭第十二电磁阀12、开启第十三电磁阀13，冲洗高压泵单元04与净化饮用水箱单元06之间的(旁通)循环管路，直至净化饮用水箱单元06排出的水清澈无异味、无杂质异物后关闭第十一电磁阀11，转换为饮用水深度净化工作状态。

本发明的优点：

1、根据饮用水深度处理膜芯清洗以及CIP工艺特点，通过对CIP***配置的优化，将传统的工业化生产中所应用的CIP首次引入到中小型(家庭及机关团体用)饮用水深度净化设备中，以有效消除饮用水深度净化过滤膜芯因没有配置CIP***所造成的各类技术问题。

2、将饮用水深度处理的CIP装置操作进行单元拆分，将其划分为预处理***和饮用水深度净化***(膜芯清洗)两个操作单元，并根据两个单元工艺特点的不同采用两种不同的方式进行清洗，在简化CIP操作的前提下获得更佳的清洗效果。将饮用水深度净化***的清洗划分为预处理部分***和饮用水深度净化***(膜芯清洗)两个操作单元。在清洗预处理***时，通过电磁阀启闭控制，在保持一定的压力条件下进行单台设备定时反冲洗，便可达到CIP工艺清洗要求；饮用水深度净化***(膜芯清洗)为高洁净区，也是重点清洗区域；对该单元的清洗采用清洗液CIP清洗程序，以达到有效清洁过滤膜芯的目的，并兼有强化净化产水卫生环境的作用。

3、优化结构、降低CIP装置投入费用。预处理***只增加适当数量的电磁阀，通过相互转换便可完成该单元的清洗操作；在设备清洗时利用变频器控制高压泵进行清洗液压力调节，由高压泵单元、膜芯过滤净化单元和净化饮用水箱单元构成了清洗液清洗循环回路，不需要额外增加清洗循环离心泵，这样所配置CIP***新增设备以及设备投入费用及其有限；通过CIP清洗，将会大幅度提高膜芯产水效率、增加设备运行稳定性、大幅度提升过滤膜芯的使用寿命，既降低了用户更换滤芯频次、节省了社会公共资源消耗，同时又能显著降低饮用水深度净化运行费用。如此，传统的繁杂、庞大的CIP***得到大幅度简化，使得饮用水净化器配置CIP具备可操作性。

4、根据各种膜芯特性设定CIP工艺参数曲线，将膜芯清洗转换成自动控制。在CIP***中采用温度、液位、压力传感、时间继电器，电动与气动元件以及自动换向阀的元件构成自动监测***，同时与自动编程控制器(PLC)及人机界面控制相结合；根据饮用水深度净化装置精密过滤、超滤、反渗透、纳滤等四种不同膜芯类型特点，由膜芯制造商专家提供专业的清洗操作工艺参数曲线，将其储存在自动控制器中。膜芯CIP只需人工添加清洗液或消毒液后启动控制程序便可实现自动CIP。

5、有效解决净饮用水微生物二次污染难题。在工业化生产中，饮用水在净化后经过臭氧或紫外线杀菌处理后灌装密封，在这样的条件下净化饮用水微生物控制是有效的，相对安全的。但是，对于没有CIP清洗装置的饮用水深度净化设备而言，由于膜芯持续截留微生物，设备长期持续运行必然会造成微生物的大量生长繁殖，人们肉眼可见的饮水机储水室表面发粘现象，其实就是饮用水被微生物污染的基本特征；在微生物生长繁殖失控的状态下，由微生物代谢产生的生物毒素进入到饮用水中是不可避免的。假如人们长期饮用存在安全风险的饮用水，日积月累多种安全隐患叠加，对于一些特殊群体，例如孕妇、婴幼儿、病弱以及老年人等健康就会构成严重的威胁；若是出现社会性的生理健康问题，其后果可能会是灾难性的不堪想象。若是上述问题得不到有效解决，无论制取的是什么样的优质饮用水，实际上人们饮用的净化水都称不上是优质的饮用水。本发明将饮用水深度净化膜芯清洗与CIP工艺有机结合，不但解决终端饮用水微生物污染所带来的饮水安全危害问题，也能确保人们饮用到的是真正意义上的优质净化饮用水。

本发明设计的工艺，先进行预处理：以合格的生活饮用水为原水，依次经过微孔过滤器粗过滤去除水体中的悬浮物；通过活性炭吸附降低水质的色度、浑浊度以及异味；经过精密过滤进一步去除水体中的部分细微颗粒、悬浮物、微生物，进一步改善了饮用水品质。然后对过滤膜芯净化：以变频高压泵提供操作压力，饮用水经过膜芯(超滤、纳滤、反渗透)过滤，高效截留水体中微生物、悬浮颗粒、有机物以及易结垢的无机盐离子(纳滤、反渗透)，最终实现饮用水的深度净化而获得优质、安全的饮用水。

上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。

Claims (6)

1.一种用于饮用水深度净化过滤膜芯清洗CIP工艺，其特征在于：该工艺的流程包括生活饮用水单元、粗过滤单元、活性炭吸附单元、精密过滤单元、高压泵单元、膜芯过滤净化单元和净化饮用水箱单元，所述粗过滤单元、活性炭吸附单元和精密过滤单元为预处理***，所述膜芯过滤净化单元和净化饮用水箱单元为饮用水深度净化***；

所述生活饮用水单元与三通换向阀一的进水口连接，所述三通换向阀一的上通水口通过设置有第四电磁阀的通水管与所述粗过滤单元的上通水管连通，所述粗过滤单元通过设置有第一电磁阀的上通水管与第一排水管连通，所述第一电磁阀位于所述第四电磁阀所在水回路的外侧，所述粗过滤单元通过设置有第七电磁阀的下通水管与所述三通换向阀一的下通水口连通；

所述粗过滤单元通过设置有第五电磁阀的通水管与所述活性炭吸附单元的上通水管连通，所述活性炭吸附单元通过设置有第二电磁阀的上通水管与第一排水管连通，所述第二电磁阀位于所述第五电磁阀所在水回路的外侧，所述活性炭吸附单元通过设置有第八电磁阀的下通水管与所述三通换向阀一的下通水口连通；

所述活性炭吸附单元通过设置有第六电磁阀的通水管与所述精密过滤单元的上通水管连通，所述精密过滤单元通过设置有第三电磁阀的上通水管与第一排水管连通，所述第三电磁阀位于所述第六电磁阀所在水回路的外侧，所述精密过滤单元通过设置有第九电磁阀的下通水管与所述三通换向阀一的下通水口连通；

所述精密过滤单元与所述高压泵单元之间设置有三通换向阀二，所述精密过滤单元与所述三通换向阀二的左通水口连接，所述高压泵单元与所述三通换向阀二的右通水口连接；

所述高压泵单元通过通水管与所述膜芯过滤净化单元连通，所述膜芯过滤净化单元通过设置有第十电磁阀的上通水管与第一排水管连接，所述膜芯过滤净化单元通过通水管与所述净化饮用水箱单元连通；所述净化饮用水箱单元通过设置有第十一电磁阀的下通水管与第一排水管连接，所述三通换向阀二的下通水口通过设置有第十二电磁阀的通水管与所述净化饮用水箱单元的下通水管连接，所述第十一电磁阀位于所述第十二电磁阀所在水回路的外侧；所述设置有第十二电磁阀的通水管上连接有第二排水管，所述第二排水管上设置有第十三电磁阀；

该工艺的操作方法，包括以下步骤：

第一步：饮用水深度净化；开通三通换向阀一的上通水口，关闭下通水口，三通换向阀二换向处于水路直通状态；开启第四电磁阀、第五电磁阀、第六电磁阀、第十电磁阀，关闭第一电磁阀、第二电磁阀、第三电磁阀、第七电磁阀、第八电磁阀、第九电磁阀、第十一电磁阀、第十二电磁阀、第十三电磁阀；利用生活饮用水单元的供水管道压力将生活饮用水分别正向引入到粗过滤单元、活性炭吸附单元、精密过滤单元的设备中，再由高压泵单元加压进行膜芯过滤净化单元的净化，得到优质净化水进入到净化饮用水箱中；

第二步：饮用水预处理***清洗；开通三通换向阀一的下通水口，关闭上通水口，关闭第四电磁阀、第五电磁阀、第六电磁阀，开启第七电磁阀、第八电磁阀、第九电磁阀、第一电磁阀、第二电磁阀、第三电磁阀，三通换向阀二换向处于关闭状态；利用生活饮用水单元的供水管道压力反向进水，分别清洗预处理***中的粗过滤单元、活性炭吸附单元、精密过滤单元的器体；

第三步：饮用水深度净化***的清洗；关闭第十一电磁阀、第十二电磁阀，在净化饮用水箱单元中按工艺要求放入清洗液、引入净化水配置清洗液；开启第十电磁阀、第十二电磁阀、关闭第十三电磁阀，三通换向阀二换向，使得高压泵单元、膜芯过滤净化单元、净化饮用水箱单元的循环管路连通；然后由高压泵单元加压输送清洗液，清洗液依次清洗过滤膜芯单元、净化饮用水箱单元；膜芯过滤净化单元的截留液通过第十电磁阀排出***，膜芯过滤净化单元的透过液进入到净化饮用水箱单元中；循环清洗后关闭高压泵、第十二电磁阀，清洗液静置浸泡后开启第十一电磁阀、第十二电磁阀和第十三电磁阀，使得净化饮用水箱单元排空清洗液，清洗液清洗结束；

第四步：水冲洗；转换三通换向阀二，使其处于直通状态；开启第十电磁阀、第十一电磁阀，关闭第十二电磁阀、第十三电磁阀；按第一步操作依次开启预处理***、饮用水深度净化***，进入饮用水深度净化***水冲洗状态，直至净化饮用水箱单元排出的水清澈无异味、无杂质异物后，关闭第十一电磁阀，转换为饮用水深度净化工作状态。

2.根据权利要求1所述的一种用于饮用水深度净化过滤膜芯清洗CIP工艺，其特征在于：所述净化饮用水箱单元设置有浮球阀，用于所述第一步饮用水深度净化和第三步中在净化饮用水箱单元储备适量净化水阶段的液位控制。

3.根据权利要求2所述的一种用于饮用水深度净化过滤膜芯清洗CIP工艺，其特征在于：所述净化饮用水箱单元设置有搅拌器，用于所述第三步中在净化饮用水箱单元中配制清洗液搅拌混合。

4.根据权利要求3所述的一种用于饮用水深度净化过滤膜芯清洗CIP工艺，其特征在于：所述第二步中，在预处理***清洗时，采用时间继电器控制电磁阀转换时间，设定每个单元的器体反冲洗时间，直至各单元的器体排出的水清澈无异味、无杂质、无异物。

5.根据权利要求4所述的一种用于饮用水深度净化过滤膜芯清洗CIP工艺，其特征在于：所述第三步中，采用时间继电器控制清洗时间，采用清洗液循环、浸泡或循环与浸泡相结合的方式达到最佳清洗效果。

6.根据权利要求5所述的一种用于饮用水深度净化过滤膜芯清洗CIP工艺，其特征在于：所述第四步中，在饮用水深度净化运行状态，间歇转换三通换向阀二、关闭第十二电磁阀、开启第十三电磁阀，冲洗高压泵单元与净化饮用水箱单元之间的循环管路，直至净化饮用水箱单元排出的水清澈无异味、无杂质异物。

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