再凈化型膜凈水機的制作方法
【技術領域】
[0001 ]本發(fā)明涉及再凈化型膜凈水機。
【背景技術】
[0002]家用反滲透凈水機因能夠對市政自來水進行深度處理,去除水中一切污染物,為人們提供放心的優(yōu)質飲用水,目前已經(jīng)成為常見的水家電。其通常包括預處理濾芯、水栗和反滲透處理器,市政自來水經(jīng)預處理濾芯處理后流入反滲透處理器,濃水從反滲透處理器的濃水出口流出,產(chǎn)水從反滲透處理器的出水口流出,水栗設在反滲透處理器的進水管路中,為水流穿過反滲透膜提供動力。反滲透處理器內部設有反滲透膜組件,也稱卷式膜組件,卷式膜組件包括芯管和纏繞在芯管上的膜片組,膜片組包括板狀反滲透膜、原水導流網(wǎng)和產(chǎn)水導流網(wǎng),原水導流網(wǎng)所在空間為原水流道,產(chǎn)水導流網(wǎng)所在空間為產(chǎn)水流道。
[0003]制水時,原水從卷式膜組件的進水端面流入卷式膜組件,并沿著原水流道向前流動,最后從濃水出水端面離開卷式膜組件。原水在原水流道內的流動過程中,在壓力作用下一部分水流穿過反滲透膜成為產(chǎn)水流向產(chǎn)水流道,水中不能透過反滲透膜的物質被阻擋在原水流道內且隨原水繼續(xù)向前流動,使得不能透過反滲透膜的物質在原水中的濃度越來越高,原水逐漸成為濃水或稱為濃縮水。停機(不制水)時,原水流道內充滿高濃度的濃水,產(chǎn)水流道內充滿產(chǎn)水(純水)。
[0004]公知的反滲透膜滲透機理有兩個:
[0005]①.選擇吸附一毛細流動理論
[0006]把反滲透膜看成是一種微細多孔物質,當鹽的水溶液與多孔的反滲透膜接觸時,膜具有選擇吸附純水而排斥溶質(鹽分)的化學特性,也就是膜表面具有親水特性,可在固液表面形成厚度為1個水分子厚度(0.5nm)的純水層。在壓力作用下,純水層中的水分子便不斷通過毛細管流過反滲透膜。鹽類溶質則被膜排斥。化合價愈高的離子被排斥愈遠。
[0007]②.氫鍵理論
[0008]把反滲透膜視為具有高度有序矩陣結構的聚合物,具有與水等溶劑形成氫鍵(結合水)的能力。在壓力的作用下,以氫鍵結合進入膜表層的水分子能夠從第一個氫鍵位置斷裂而轉移到下一個位置,形成另一個氫鍵。這些水分子通過形成氫鍵和斷裂氫鍵而不斷位移,直至離開膜的表皮致密層進入多孔性支持層,由于多孔層含有大量的毛細管水,水分子暢通流出膜外,產(chǎn)生源源流出的淡水。
[0009]不難看出,上述理論均認為,只有純水(H20)能夠透過反滲透膜,一切污染物(指尺寸大于水分子的物質、不能水解成氫離子和氫氧根離子的物質)均不能透過反滲透膜。然而,多年來的事實表明:反滲透凈水機制水時,測試產(chǎn)水的TDS,其值雖然很小,卻總是大于零,這說明產(chǎn)水流道中的產(chǎn)水仍然存在少量的離子;停機時尤其是停機時間較長時,產(chǎn)水流道中的產(chǎn)水的TDS值上升十分明顯,這充分說明上述理論是不完善的。針對上述事實,發(fā)明人提出:
[0010]③.熵增理論
[0011]認為反滲透膜存在微孔結構,透膜的阻力與透膜物質的尺寸和離子價位成正相關性,透膜的方向遵循熵增原理:在膜兩側無壓差時(相當于停機時),濃度高的組分(例如金屬離子)傾向于向該組分濃度低的液體移動,即向膜的另一側穿透——濃差作為透膜動力,即原水流道中的高濃度組分(濃縮了的污染物)會穿過膜進入產(chǎn)水流道,使產(chǎn)水流道中的水的TDS濃度隨時間的延長而增加,另一方面產(chǎn)水流道中的純水(H20)也會穿過膜進入原水流道(稱為滲透);在膜兩側有壓差時(相當于制水狀態(tài)),高壓一側尺寸小的組分和離子價位低的組分更易穿透到低壓一側一一壓差和濃差均為透膜動力,在壓差足夠大時壓差的貢獻顯著大于濃差的貢獻,即凈水機制水時純水透過量很大,而污染物透過量很小。
[0012]上述情況說明,目前的反滲透凈水機在停機時,反滲透膜原水側濃縮水中的溶質會透過反滲透膜,其透過量與時間成正相關性,時間越長則產(chǎn)水的TDS值上升的幅度就越大,最終導致停機時間較長的凈水機,再次啟動時初期出水的TDS值顯著升高,甚至超標,水質明顯不如穩(wěn)定運行的出水水質。
【發(fā)明內容】
[0013]本發(fā)明的目的是提供一種出水水質始終穩(wěn)定、安全的再凈化型膜凈水機,有效解決目前存在的問題。
[0014]實現(xiàn)本發(fā)明目的的技術方案是:再凈化型膜凈水機,包括水栗、膜處理器、第一節(jié)流裝置和/或沖洗閥、產(chǎn)水閥、產(chǎn)水回流管、第一單向閥和控制器;所述水栗的進口接水源,其出口連通膜處理器的進水口;所述第一節(jié)流裝置和/或沖洗閥的進口連通膜處理器的濃水出口,第一節(jié)流裝置和/或沖洗閥的出口放空;所述膜處理器的產(chǎn)水出口連通產(chǎn)水閥,產(chǎn)水閥的出口連通凈水機的出口;所述產(chǎn)水回流管的一端連通水栗的進水管路,其另一端直通膜處理器的產(chǎn)水出口;所述產(chǎn)水回流管上設有第一單向閥和/或電磁閥;所述第一單向閥允許產(chǎn)水從膜處理器的產(chǎn)水出口流向水栗的進水管路,反向止水;所述控制器與水栗和產(chǎn)水閥電連接;所述控制器內設有第一時間計時器和第二時間計時器,在凈水機制水、停機的循環(huán)運行工況中,制水時段:水栗和產(chǎn)水閥均開啟,停機時段:水栗和產(chǎn)水閥均關閉,制水啟動時:若停機時間超過第一時間設定值,則產(chǎn)水閥關閉,使膜處理器的產(chǎn)水經(jīng)第一單向閥返回膜處理器的進水管路,在此過程不少于第二時間設定值后,產(chǎn)水閥開啟使產(chǎn)水流向凈水機出口,若停機時間不超過第一時間設定值,則產(chǎn)水閥開啟使產(chǎn)水流向凈水機出口。
[0015]所述膜處理器中的膜為反滲透膜或者納濾膜。
[0016]所述膜處理器包括殼體,以及設置在殼體內的卷式膜組件;所述膜處理器的進水口、產(chǎn)水出口和濃水出口均設置在殼體上;所述卷式膜組件包括芯管、膜片組和密封圈;所述芯管內設有連通產(chǎn)水出口的產(chǎn)水流道;所述產(chǎn)水流道內設有第一填充塊,或者產(chǎn)水流道的橫截面的直徑不大于6毫米;所述膜片組纏繞在芯管上,膜片組外側與殼體的內壁之間通過密封圈密封。
[0017]所述膜處理器的產(chǎn)水出口內設有第二填充塊,或者產(chǎn)水出口的內徑不大于6毫米。
[0018]所述控制器的第一時間設定值不少于10分鐘,第二時間設定值不少于3秒鐘。
[0019]所述第一單向閥包括閥體、閥座、密封圈、閥桿、閥芯、彈性密封墊和彈簧;閥體與閥座固定聯(lián)接,并通過密封圈密封;所述閥座的內腔兩端開口,腔內設有橫板,橫板設有通水孔并從中延伸出閥桿;所述閥體的內腔兩端開口,腔內設有橫板,橫板上設有小孔;所述閥芯設置在閥體內,彈性密封墊固定在閥芯上,彈性密封墊毗鄰小孔;所述彈簧套在閥桿上,彈簧的一端頂在閥座的橫板上,另一端頂在閥芯上,使閥芯上的彈性密封墊壓向小孔。
[0020]再凈化型膜凈水機,還包括產(chǎn)水回流閥;所述產(chǎn)水回流閥設置在產(chǎn)水回流管上。
[0021]再凈化型膜凈水機,還包括第二單向閥、高壓開關和出水閥;所述產(chǎn)水閥的出口依次連通第二單向閥、高壓開關和出水閥;所述第二單向閥允許產(chǎn)水從產(chǎn)水閥流向出水閥,反向止水;所述出水閥的出口為凈水機出水口。
[0022]所述第一單向閥為大阻力彈簧式單向閥,第二單向閥為小阻力單向閥,大阻力彈簧式單向閥在其進口壓力大于出口壓力一個設定值后才開啟,該設定值大于小阻力單向閥的開啟壓力。
[0023]再凈化型膜凈水機,還包括第一預處理濾芯、進水閥和第二預處理濾芯;所述第二預處理濾芯的進口接水源,其出口連通進水閥進口,進水閥出口連通第一預處理濾芯的進口,第一預處理濾芯的出口連通膜處理器的進水口 ;所述水栗設置在膜處理器的進水管路上。
[0024]再凈化型膜凈水機,還包括濃水回流管;所述濃水回流管的一端連通膜處理器的濃水出口,另一端連通水栗的進水管路;所述濃水回流管上設有第二節(jié)流裝置和/或磁處理活水器;所述第一節(jié)流裝置和/或沖洗閥的進口連通濃水回流管,或者連通膜處理器的進水管路,或者連通膜處理器的濃水出口 ;所述第一節(jié)流裝置和/或沖洗閥的出口放空。
[0025]采用了上述技術方案,本發(fā)明具有以下的有益效果:(