反滲透凈化單元以及反滲透凈化系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開的一種反滲透凈化單元包括多個反滲透濾芯，至少一個所述反滲透濾芯的濃縮液出口與另一所述反滲透濾芯的原液進口相連。該反滲透凈化單元工作時，至少一個反滲透濾芯排出的濃縮液將作為原液進入另一反滲透濾芯中，進行進一步的分離。顯然，上述反滲透凈化單元中，原液經(jīng)過分離后直接排放的濃縮液有所減少，進而提高了原液的利用率。因此，該反滲透凈化單元的回收率較高。另外，在上述反滲透凈化單元包括定量的反滲透濾芯的情況下，同等流量的原液的分流支數(shù)將減少，每個反滲透濾芯的反滲透膜上的單位時間液體流量隨之增大，進而延長反滲透濾芯的使用壽命。本實用新型還公開了一種包括上述反滲透凈化單元的反滲透凈化系統(tǒng)。
【專利說明】反滲透凈化單元以及反滲透凈化系統(tǒng)
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及凈化裝置【技術領域】，尤其涉及一種反滲透凈化單元。本實用新型還涉及一種包括上述反滲透凈化單元的反滲透凈化系統(tǒng)。
【背景技術】
[0002]反滲透凈化技術是一種以壓力差為推動力，從溶液中分離出溶劑的膜分離操作，該技術對反滲透膜一側的原液施加壓力，當壓力超過其滲透壓時，原液中的溶劑會逆著自然滲透的方向作反向滲透，從而在反滲透膜的低壓側得到透過的溶劑，即滲透液，高壓側得到濃縮的溶液，即濃縮液。此技術的核心工作部件為反滲透凈化單元。
[0003]如圖1所示，上述反滲透凈化單元主要包括增壓泵11、反滲透濾芯12和流量調(diào)節(jié)閥13，該反滲透濾芯12上具有原液入口、濃縮液出口和滲透液出口。目前普遍使用的反滲透凈化單元通常包括多個反滲透濾芯12，多個反滲透濾芯12采用并聯(lián)的連接方式，S卩，所有反滲透濾芯12的原液入口與同一個原液供給管道相連，滲透液出口與同一個滲透液輸出管道相連，濃縮液出口與同一個廢液收集管道相連。由此，原液供給管道中的原液經(jīng)過分流，進入每個反滲透濾芯12中，經(jīng)過處理后同時進入滲透液輸出管道，而每個反滲透濾芯12中的濃縮液均同時排放至廢液收集管道中，進而完成反滲透進化操作。
[0004]然而，當多個反滲透濾芯12采用并聯(lián)的連接方式時，每個反滲透濾芯12均會排出較多的濃縮液，致使原液的利用率較低，即反滲透凈化單元的回收率較低。另外，同等流量的原液分流給每個反滲透濾芯12,每個反滲透濾芯12的反滲透膜上的單位時間液體流量較小，致使反滲透濾芯12的使用壽命較短。
[0005]綜上所述，如何解決反滲透凈化單元的回收率較低的問題，已成為本領域技術人員亟待解決的技術難題。
實用新型內(nèi)容
[0006]本實用新型的目的是提供一種反滲透凈化單元，以解決反滲透凈化單元的回收率較低的問題。本實用新型的另一目的是提供一種包括上述反滲透凈化單元的反滲透凈化系統(tǒng)。
[0007]為了實現(xiàn)上述目的，本實用新型提供如下技術方案:
[0008]一種反滲透凈化單元，包括多個反滲透濾芯，至少一個所述反滲透濾芯的濃縮液出口與另一所述反滲透濾芯的原液進口相連。
[0009]優(yōu)選地，在上述反滲透凈化單元中，該反滲透凈化單元具有至少一個混聯(lián)濾芯組，所述混聯(lián)濾芯組中的多個所述反滲透濾芯連接形成至少一個并聯(lián)濾芯組以及至少一個與所述并聯(lián)濾芯組相連接的后續(xù)濾芯，所述并聯(lián)濾芯組包括至少兩個所述反滲透濾芯，至少兩個所述反滲透濾芯的原液進口均連通于同一進液管道，且至少兩個所述反滲透濾芯的濃縮液出口均連通于同一所述濃縮液出口管道，所述后續(xù)濾芯的原液進口與所述并聯(lián)濾芯組的濃縮液出口管道相連通。[0010]優(yōu)選地，在上述反滲透凈化單元中，所述后續(xù)濾芯的所述原液進口與所述并聯(lián)濾芯組的所述進液管道之間無連接點。
[0011]優(yōu)選地，在上述反滲透凈化單元中，所述并聯(lián)濾芯組為兩個或兩個以上，相鄰兩個所述并聯(lián)濾芯組中，一者的所述濃縮液出口管道與另一者的進液通道相連通。
[0012]優(yōu)選地，在上述反滲透凈化單元中，所述并聯(lián)濾芯組包括兩個所述反滲透濾芯。
[0013]優(yōu)選地，在上述反滲透凈化單元中，所述混聯(lián)濾芯組為兩個，兩個所述混聯(lián)濾芯組的所述進液通道上均設置增壓泵。
[0014]一種反滲透凈化系統(tǒng)，包括前置濾芯、后置濾芯以及設置于所述前置濾芯和所述后置濾芯之間的反滲透凈化單元，所述反滲透凈化單元為上述任一項所述的反滲透凈化單
J Li ο
[0015]優(yōu)選地，在上述反滲透凈化系統(tǒng)中，所述前置濾芯包括依次連接的PP棉濾芯、顆?；钚蕴繛V芯和壓縮活性炭濾芯。
[0016]優(yōu)選地，在上述反滲透凈化系統(tǒng)中，所述后置濾芯為活性炭濾芯。
[0017]在上述技術方案中，本實用新型提供的反滲透凈化單元包括多個反滲透濾芯，至少一個反滲透濾芯的濃縮液出口與另一反滲透濾芯的原液進口相連。該反滲透凈化單元工作時，至少一個反滲透濾芯排出的濃縮液將作為原液進入另一反滲透濾芯中，進行進一步的分離。顯然，相比于【背景技術】中所介紹的內(nèi)容，本實用新型提供的反滲透凈化單元中，原液經(jīng)過分離后直接排放的濃縮液有所減少，進而提高了原液的利用率。因此，該反滲透凈化單元的回收率較高。
[0018]另外,在上述反滲透凈化單元包括定量的反滲透濾芯的情況下，同等流量的原液的分流支數(shù)將減少，每個反滲透濾芯的反滲透膜上的單位時間液體流量隨之增大，進而延長反滲透濾芯的使用壽命。
[0019]由于上述反滲透凈化單元具有上述技術效果,包括該反滲透凈化單元的反滲透凈化系統(tǒng)也應具有相應的技術效果。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0020]為了更清楚地說明本實用新型實施例或現(xiàn)有技術中的技術方案，下面將對本實用新型實施例或現(xiàn)有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本實用新型的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
[0021]圖1為傳統(tǒng)的反滲透凈化單元的結構示意圖；
[0022]圖2為本實用新型實施例提供的反滲透凈化單元的結構示意圖；
[0023]圖3為采用本實用新型實施例提供的反滲透凈化單元進行水凈化時的實驗曲線圖；
[0024]圖4為本實用新型實施例提供的另一種反滲透凈化單元的結構示意圖；
[0025]圖5為本實用新型實施例提供的一種反滲透凈化單元在反滲透凈化系統(tǒng)中的連接圖；
[0026]圖6為本實用新型實施例提供的又一種反滲透凈化單元在反滲透凈化系統(tǒng)中的連接圖。[0027]上圖1-6 中:
[0028]虛線為濃縮液流動管道，粗實線為滲透液流動管道；
[0029]增壓泵11、反滲透濾芯12、流量調(diào)節(jié)閥13 ；
[0030]增壓泵21、反滲透濾芯22、流量調(diào)節(jié)閥23 ；
[0031]自來水管道31、PP棉濾芯32、低壓開關33、顆粒活性炭濾芯34、壓縮活性炭濾芯35、進水電磁閥36、流量計37、沖洗電磁閥38、高壓開關39、活性炭濾芯40、鵝頸龍頭41、壓力桶42。
【具體實施方式】
[0032]本實用新型的核心是提供一種反滲透凈化單元，以解決反滲透凈化單元的回收率較低的問題。本實用新型的另一核心是提供一種包括上述反滲透凈化單元的反滲透凈化系統(tǒng)。
[0033]為了使本領域的技術人員更好地理解本實用新型提供的技術方案，下面將結合附圖和具體實施例對本實用新型作進一步的詳細說明。
[0034]如圖2-6所示，本實用新型實施例提供的反滲透凈化單元包括增壓泵21、多個反滲透濾芯22以及連接多個反滲透濾芯22的管路，其中，每個反滲透濾芯22均包含一個原液進口、一個濃縮液出口和一個滲透液出口，滲透液出口與逆止閥連通，該逆止閥用于防止?jié)B透液回流至反滲透濾芯22中。上述原液進口用于與原液供給管道相連，濃縮液出口用于排出分離后的濃縮液，滲透液出口用于與滲透液輸出管道相連通，以此將滲透液輸送至指定位置處。本實用新型實施例的關鍵改建點在于，至少一個反滲透濾芯22的濃縮液出口與另一反滲透濾芯22的原液進口相連。具體地，可以采用所有反滲透濾芯22依次串聯(lián)的方式，即相鄰兩個反滲透濾芯22中，一者的濃縮液出口與另一者的原液進口連通；也可采用一部分反滲透濾芯22依次串聯(lián)形成串聯(lián)濾芯組，另一部分反滲透濾芯22并聯(lián)于上述串聯(lián)濾芯組兩端的方式，即這部分反滲透濾芯22的原液進口與串聯(lián)濾芯組的原液進口連通于同一原液供給管道，且其濃縮液出口與串聯(lián)濾芯組的濃縮液出口連通于同一濃縮液收集管道。當然，多個反滲透濾芯22之間還可采用其他連接方式，并不局限與上述兩種方式。
[0035]該反滲透凈化單元工作時，至少一個反滲透濾芯22排出的濃縮液將作為原液進入另一反滲透濾芯22中，進行進一步的分離。顯然，相比于【背景技術】中所介紹的內(nèi)容，本實用新型實施例提供的反滲透凈化單元中，原液經(jīng)過分離后直接排放的濃縮液有所減少，進而提高了原液的利用率。因此，該反滲透凈化單元的回收率較高。
[0036]另外，在上述反滲透凈化單元包括定量的反滲透濾芯22的情況下，同等流量的原液的分流支數(shù)將減少，每個反滲透濾芯22的反滲透膜上的單位時間液體流量隨之增大,進而延長反滲透濾芯22的使用壽命。
[0037]進一步的技術方案中，本實用新型實施例提供的反滲透凈化單元具有至少一個混聯(lián)濾芯組，該混聯(lián)濾芯組中的多個反滲透濾芯22連接形成至少一個并聯(lián)濾芯組以及至少一個與該并聯(lián)濾芯組相連接的后續(xù)濾芯，該并聯(lián)濾芯組包括至少兩個反滲透濾芯22，其內(nèi)的所有反滲透濾芯22的原液進口均連通于同一進液管道，且其內(nèi)的所有反滲透濾芯22的濃縮液出口均連通于同一濃縮液出口管道，后續(xù)濾芯的原液進口與該并聯(lián)濾芯組的濃縮液出口管道相連通。具體地，如圖4所示，并聯(lián)濾芯組中的一部分反滲透濾芯22的濃縮液出口與并聯(lián)濾芯組中的另一部分反滲透濾芯22的原液進口相連，使得并聯(lián)濾芯組中的一部分反滲透濾芯22具有兩路輸入。該結構中，混聯(lián)濾芯組的每個分支上僅連接一個反滲透濾芯22，這些反滲透濾芯22排出的濃縮液匯集后進入其他反滲透濾芯22中，進而保證大部分被排出的濃縮液能夠作為其他反滲透濾芯22的原液，以此強化上述技術效果。
[0038]更進一步地，上述后續(xù)濾芯的原液進口與并聯(lián)濾芯組的進液管道之間無連接點，即，該后續(xù)濾芯的原液進口只有一路輸入，該路輸入為并聯(lián)濾芯組的濃縮液出口管道。顯然，此方案減少了后續(xù)濾芯的負擔，使得后續(xù)濾芯的工作壽命有所延長。
[0039]為了盡量減少原液的分流支數(shù)，同時較大程度地利用排出的濃縮液，可將并聯(lián)濾芯組設置為兩個或兩個以上，相鄰兩個并聯(lián)濾芯組中，一者的濃縮液出口管道與另一者的進液管道相連通。如此設置后，在具有定量的反滲透濾芯22的情況下，隨著并聯(lián)濾芯組的數(shù)量增加，原液的分流支數(shù)明顯減少；同時，每個并聯(lián)濾芯組排出的濃縮液仍然進入與之相鄰的并聯(lián)濾芯組的原液進口內(nèi)，進而達到上述目的。
[0040]根據(jù)反滲透凈化單元的一般工作環(huán)境，考慮到生產(chǎn)成本，本實用新型實施例提供的并聯(lián)濾芯組包括兩個反滲透濾芯22，與該并聯(lián)濾芯組串聯(lián)的反滲透濾芯22設置為一個，該反滲透濾芯22的濃縮液出口與流量調(diào)節(jié)閥23相連。在一般凈化需求下，采用兩個反滲透濾芯22組成并聯(lián)濾芯組，即可較大程度地保證每個反滲透濾芯22的單位時間液體流量，同時保證其他反滲透濾芯22的原液量，達到較高的回收率。
[0041]將圖1所示的傳統(tǒng)方案與圖2所示的本實用新型實施例提供的一種方案相比，兩方案所用元器件相同，且兩者在相同工作壓力下工作，假定單個反滲透濾芯22在上述工作壓力下的回收率為30%，原液流量為a，那么本實用新型實施例提供的反滲透凈化單元的回收率為:(0.3+0.7*0.3)*100% = 51%，而傳統(tǒng)方案中的反滲透凈化單元的回收率為30% ;本實用新型實施例提供的反滲透單元中，流過并聯(lián)濾芯組中的每個反滲透濾芯22的原液流量為0.5a，則通過與該并聯(lián)濾芯組串聯(lián)的反滲透濾芯22的原液流量為0.7a，而傳統(tǒng)方案中，通過每個反滲透濾芯22的原液流量均為0.33a?？梢姡緦嵱眯滦蛯嵤├?，每個反滲透濾芯22的原液流量均比傳統(tǒng)方案中的大，且原液流速相對較大，進而對反滲透濾芯22進行充分的沖洗，有效延長反滲透濾芯22的使用壽命。
[0042]以采用上述反滲透凈化單元進行水凈化為例進行試驗，得到的實驗曲線如圖3所示，分析該實驗曲線可得出:原水流量一定的條件下，本實用新型實施例提供的方案的純水流量始終高于傳統(tǒng)方案，即排放的濃水比傳統(tǒng)方案少，回收率較高，本實用新型方案中回收率實測數(shù)據(jù)為52%，傳統(tǒng)方案中回收率實測數(shù)據(jù)為31% ;對于反滲透濾芯22，其壽命到期前后純水水質差不多(TDS (Total Dissolved Solids，溶解于水中的總固體含量)值變化不大，均為10以下)，反滲透濾芯22的壽命通過產(chǎn)水總量與產(chǎn)水流量設定，當產(chǎn)水流量衰減到設定值時可判定反滲透濾芯22壽命到期，如圖3所示，當反滲透濾芯22壽命到期時，本實用新型方案的產(chǎn)水總量明顯大于傳統(tǒng)方案。
[0043]由于反滲透凈化單元是以壓力差為動力工作的，因此，在凈化要求較高的工況下，可將混聯(lián)濾芯組設置為兩個，且兩個混聯(lián)濾芯組的進液通道上均設置增壓泵21?？梢姡摲桨冈诿總€混聯(lián)濾芯組前端均設置增壓泵21，以保證每個混聯(lián)濾芯組內(nèi)的壓力差，進而提高反滲透凈化單元的過濾精度。當然，上述混聯(lián)濾芯組的數(shù)量還可為兩個以上，對應地，增壓泵21的數(shù)量亦可為兩個以上。[0044]本實用新型實施例提供的反滲透凈化系統(tǒng)包括前置濾芯、后置濾芯以及設置于前置濾芯和后置濾芯之間的反滲透凈化單元，該反滲透凈化單元為上述任一方案所描述的反滲透凈化單元。由于上述反滲透凈化單元具有上述技術效果，包括該反滲透凈化單元的反滲透凈化系統(tǒng)也應具有相應的技術效果，此處不再贅述。
[0045]如圖4和5所示，以上述反滲透凈化系統(tǒng)用于水凈化為例，該反滲透凈化系統(tǒng)包括自來水管道31、前置濾芯、低壓開關33、進水電磁閥36、流量計37、沖洗電磁閥38、高壓開關39、后置濾芯、鵝頸龍頭41和壓力桶42。自來水管道31與反滲透凈化單元之間的管路為原液供給管道，前置濾芯、高壓開關39、低壓開關33、進水電磁閥36和流量計37均設置于該原液供給管道上；反滲透凈化單元之后連接滲透液輸出管道和濃縮液收集管道，后置濾芯、鵝頸龍頭41和壓力桶42均設置于滲透液輸出管道上，流量調(diào)節(jié)閥23、沖洗電磁閥38和高壓開關39均設置于濃縮液收集管道上。其中:低壓開關33和高壓開關39均用于檢測反滲透凈化系統(tǒng)的壓力；進水電磁閥36用于控制原液供給管道的通斷；沖洗電磁閥38用于實現(xiàn)系統(tǒng)的沖洗功能；流量調(diào)節(jié)閥23用于調(diào)節(jié)各管路的流量；流量計37用于統(tǒng)計管路上的流量大?。粔毫ν?2用于儲存輸出的滲透液。
[0046]該反滲透凈化系統(tǒng)工作時，當?shù)蛪洪_關33檢測到有水時，進水電磁閥36和增壓泵21打開，自來水經(jīng)過前置濾芯，并由增壓泵21增壓后進入反滲透凈化單元；經(jīng)過反滲透進化單元產(chǎn)出的純水流過后置濾芯后經(jīng)鵝頸龍頭41供用戶使用；當鵝頸龍頭41關閉時，純水流進壓力桶42儲存；當高壓開關39檢測到水滿信號時，整機停機；當打開鵝頸龍頭41時，壓力桶42中的水流出，壓力下降，高壓開關39檢測到啟動壓力時整機重新啟動。
[0047]具體實施方案中，前置濾芯的數(shù)量和種類可靈活選擇，本實用新型實施例提供一種優(yōu)選的選擇方式，具體地，該前置濾芯包括依次連接的PP棉濾芯32、顆?；钚蕴繛V芯34和壓縮活性炭濾芯35，以得到過濾精度較高的前置濾芯。由于后置濾芯的工作負擔相對較小，其過濾精度要求相對較低，因此本實用新型實施例提供的后置濾芯可選為活性炭濾芯40，以此在提高過濾精度的同時控制成本。
[0048]本說明書中各個實施例采用遞進的方式描述，每個實施例重點說明的都是與其他實施例的不同之處，各個實施例之間相同相似部分互相參見即可。
[0049]對所公開的實施例的上述說明，使本領域專業(yè)技術人員能夠實現(xiàn)或使用本實用新型。對這些實施例的多種修改對本領域的專業(yè)技術人員來說將是顯而易見的，本文中所定義的一般原理可以在不脫離本實用新型的精神或范圍的情況下，在其它實施例中實現(xiàn)。因此，本實用新型將不會被限制于本文所示的這些實施例，而是要符合與本文所公開的原理和新穎特點相一致的最寬的范圍。
【權利要求】
1.一種反滲透凈化單元，包括多個反滲透濾芯，其特征在于，至少一個所述反滲透濾芯的濃縮液出口與另一所述反滲透濾芯的原液進口相連。
2.根據(jù)權利要求1所述的反滲透凈化單元，其特征在于，該反滲透凈化單元具有至少一個混聯(lián)濾芯組，所述混聯(lián)濾芯組中的多個所述反滲透濾芯連接形成至少一個并聯(lián)濾芯組以及至少一個與所述并聯(lián)濾芯組相連接的后續(xù)濾芯，所述并聯(lián)濾芯組包括至少兩個所述反滲透濾芯，至少兩個所述反滲透濾芯的原液進口均連通于同一進液管道，且至少兩個所述反滲透濾芯的濃縮液出口均連通于同一所述濃縮液出口管道，所述后續(xù)濾芯的原液進口與所述并聯(lián)濾芯組的濃縮液出口管道相連通。
3.根據(jù)權利要求2所述的反滲透凈化單元，其特征在于，所述后續(xù)濾芯的所述原液進口與所述并聯(lián)濾芯組的所述進液管道之間無連接點。
4.根據(jù)權利要求3所述的反滲透凈化單元，其特征在于，所述并聯(lián)濾芯組為兩個或兩個以上，相鄰兩個所述并聯(lián)濾芯組中，一者的所述濃縮液出口管道與另一者的進液通道相連通。
5.根據(jù)權利要求3所述的反滲透凈化單元，其特征在于，所述并聯(lián)濾芯組包括兩個所述反滲透濾芯。
6.根據(jù)權利要求2-5中任一項所述的反滲透凈化單元，其特征在于，所述混聯(lián)濾芯組為兩個，兩個所述混聯(lián)濾芯組的所述進液通道上均設置增壓泵。
7.一種反滲透凈化系統(tǒng)，包括前置濾芯、后置濾芯以及設置于所述前置濾芯和所述后置濾芯之間的反滲透凈化單元，其特征在于，所述反滲透凈化單元為如權利要求1-6中任一項所述的反滲透凈 化單元。
8.根據(jù)權利要求7所述的反滲透凈化系統(tǒng)，其特征在于，所述前置濾芯包括依次連接的PP棉濾芯、顆?；钚蕴繛V芯和壓縮活性炭濾芯。
9.根據(jù)權利要求7或8所述的反滲透凈化系統(tǒng)，其特征在于，所述后置濾芯為活性炭濾-!-HΛ ο
【文檔編號】B01D61/08GK203469817SQ201320578044
【公開日】2014年3月12日 申請日期:2013年9月17日 優(yōu)先權日:2013年9月17日
【發(fā)明者】范沐鑫, 高靜遠, 陳永華, 張弛, 何明, 向海濤 申請人:珠海格力電器股份有限公司