掌桥专利:专业的专利平台
掌桥专利
首页

间歇循环型逆渗透纯水处理系统及其处理纯水的方法

文献发布时间:2024-04-18 19:59:31


间歇循环型逆渗透纯水处理系统及其处理纯水的方法

技术领域

本申请涉及纯水处理技术领域,具体涉及一种逆渗透纯水处理系统及其处理纯水的方法,所述逆渗透纯水处理系统包括进水管道、预处理装置、纯水处理装置和纯水输出管道,所述预处理装置的第一进水口与所述进水管道耦接,所述预处理装置用于去除所述进水管道所输送的待处理水流中的杂质,所述纯水处理装置包括逆渗透膜和纯水处理腔体,所述逆渗透膜设置于所述纯水处理腔体内。

背景技术

传统的逆渗透纯水处理系统一般包括进水管道、预处理装置、纯水处理装置和纯水输出管道,所述预处理装置的第一进水口与所述进水管道耦接,所述预处理装置用于去除所述进水管道所输送的待处理水流中的杂质,所述纯水处理装置包括逆渗透膜和纯水处理腔体,所述逆渗透膜设置于所述纯水处理腔体内。

所述逆渗透膜是传统的逆渗透纯水处理系统的核心部件,其具有精确的孔径结构,其用于去除水流中的小分子杂质和盐分,并让纯水通过。但是现有的逆渗透膜在长期使用过程中易积累污染物,这些污染物包括:

1.有机物,水中残留的有机物会附着在逆渗透膜的表面;

2.微生物,微生物会在温暖的环境下大量繁殖,并在逆渗透膜的表面形成生物膜;

3.矿物质,如钙镁盐,钙镁盐会在逆渗透膜的表面结垢。

这些污染物严重降低了逆渗透膜的透水量,影响了逆渗透膜的过滤效率,并缩短了逆渗透膜的使用寿命。

针对上述问题,目前业界的主要解决方法是直接更换污染严重的逆渗透膜,但这增加了系统运行的成本。

故,有必要提出一种新的技术方案,以解决上述问题。

发明内容

本申请的目的在于提供一种逆渗透纯水处理系统及其处理纯水的方法,旨在在不更换逆渗透膜的前提下解决现有的逆渗透纯水处理系统因逆渗透膜累积了大量的污染物而无法长期稳定地处理纯水的问题。

为解决上述问题,本申请的技术方案如下:

第一方面,提供一种逆渗透纯水处理系统,所述逆渗透纯水处理系统包括进水管道、预处理装置、纯水处理装置和纯水输出管道,所述预处理装置的第一进水口与所述进水管道耦接,所述预处理装置用于去除所述进水管道所输送的待处理水流中的杂质,所述纯水处理装置包括逆渗透膜和纯水处理腔体,所述逆渗透膜设置于所述纯水处理腔体内;所述纯水处理腔体包括容纳腔室、第二进水口、第三进水口、第二出水口和第三出水口,所述第二进水口与所述预处理装置的第一出水口耦接,所述逆渗透膜设置于所述容纳腔室中,所述逆渗透膜将所述容纳腔室分隔成第一腔室和第二腔室,所述第一腔室与所述第二进水口、所述第三进水口和所述第二出水口连通,所述第二腔室与所述第三出水口连通;所述纯水输出管道与所述第二出水口耦接;所述逆渗透纯水处理系统还包括:废水输出管道,与所述第三出水口耦接;间歇循环冲洗装置,包括第一阀门、第二阀门、第三阀门、控制器和冲洗器,所述第一阀门连接所述第一出水口和所述第二进水口,所述第二阀门连接所述第三进水口和所述冲洗器,所述第三阀门连接所述第三出水口和所述废水输出管道,所述控制器与所述第一阀门、所述第二阀门、所述第三阀门和所述冲洗器电连接,所述控制器用于控制所述第一阀门、所述第二阀门和所述第三阀门开启和关闭,并用于在所述第二阀门和所述第三阀门均开启时控制所述冲洗器在所述第一腔室内冲洗所述逆渗透膜,其中,所述第一阀门开启时所述第二阀门和所述第三阀门均关闭,所述第一阀门关闭时所述第二阀门和所述第三阀门均开启。

在上述逆渗透纯水处理系统中,所述逆渗透纯水处理系统还包括:增压器,与所述第二进水口耦接,并且与所述第一腔室连通,所述增压器用于在所述第一阀门开启时增加所述第一腔室中的水压;所述控制器用于在所述第一阀门开启时控制所述增压器开启,以及用于在所述第一阀门关闭时控制所述增压器关闭。

在上述逆渗透纯水处理系统中,所述第一阀门循环开启和关闭,所述第二阀门和第三阀门的组合循环关闭和开启。

在上述逆渗透纯水处理系统中,所述控制器用于在预定条件满足时控制所述第一阀门关闭以及所述第二阀门和所述第三阀门开启,以及用于在所述第二阀门和所述第三阀门开启时控制所述冲洗器在所述第一腔室内冲洗所述逆渗透膜,并用于在所述冲洗器冲洗完所述逆渗透膜后控制所述第一阀门开启以及所述第二阀门和所述第三阀门关闭。

在上述逆渗透纯水处理系统中,所述逆渗透纯水处理系统还包括:第一流量传感器,设于所述第一腔室内,所述第一流量传感器用于在第n个循环阶段中所述第一阀门开启时感测所述第一腔室内的水流的第一流量值Qfn;第二流量传感器,设于所述第二腔室内,所述第二流量传感器用于在所述第n个循环阶段中所述第一阀门开启时感测所述第二腔室内的水流的第二流量值Qpn;所述控制器用于根据以下公式计算在所述第n个循环阶段中所述逆渗透膜的渗透率Rn:Rn=Qpn/Qfn;其中,所述预定条件为所述渗透率Rn小于或等于预设值R0,n为正整数。

第二方面,提供一种上述逆渗透纯水处理系统处理纯水的方法,所述方法包括以下步骤:所述控制器控制所述第一阀门开启以及所述第二阀门和所述第三阀门均关闭;所述纯水处理腔体的第二进水口从所述预处理装置接收经过预处理的水流,并将所述经过预处理的水流输送到所述纯水处理腔体的所述第一腔室;所述逆渗透膜将第一腔室中的水流进行过滤,并将过滤后得到的纯水输出到所述纯水处理腔体的所述第二腔室;所述纯水输出管道输出所述第二腔室内的纯水;所述控制器控制所述第一阀门关闭以及所述第二阀门和所述第三阀门均开启;所述控制器控制所述冲洗器在所述第一腔室内冲洗所述逆渗透膜;所述废水输出管道输出所述第一腔室内含有所述逆渗透膜上被冲洗出的污染物的废水。

在上述方法中,所述逆渗透纯水处理系统还包括:增压器,与所述第二进水口耦接,并且与所述第一腔室连通;所述方法还包括以下步骤:所述控制器在所述第一阀门开启时控制所述增压器开启;所述增压器在所述第一阀门开启时向所述经过预处理的水流施加压力,以增加所述第一腔室中的水压;所述控制器在所述第一阀门关闭时控制所述增压器关闭。

在上述方法中,所述第一阀门循环开启和关闭,所述第二阀门和第三阀门的组合循环关闭和开启。

在上述方法中,所述控制器控制所述第一阀门关闭以及所述第二阀门和所述第三阀门均开启包括:所述控制器在预定条件满足时控制所述第一阀门关闭以及所述第二阀门和所述第三阀门开启;所述控制器控制所述冲洗器在所述第一腔室内冲洗所述逆渗透膜包括:所述控制器在所述第二阀门和所述第三阀门开启时控制所述冲洗器在所述第一腔室内冲洗所述逆渗透膜;所述方法还包括以下步骤:所述控制器在所述冲洗器冲洗完所述逆渗透膜后控制所述第一阀门开启以及所述第二阀门和所述第三阀门关闭。

在上述方法中,所述逆渗透纯水处理系统还包括:第一流量传感器,设于所述第一腔室内;第二流量传感器,设于所述第二腔室内;在所述控制器在预定条件满足时控制所述第一阀门关闭以及所述第二阀门和所述第三阀门开启前,所述方法还包括以下步骤:所述第一流量传感器在第n个循环阶段中所述第一阀门开启时感测所述第一腔室内的水流的第一流量值Qfn;所述第二流量传感器在所述第n个循环阶段中所述第一阀门开启时感测所述第二腔室内的水流的第二流量值Qpn;所述控制器根据以下公式计算在所述第n个循环阶段中所述逆渗透膜的渗透率Rn:Rn=Qpn/Qfn;其中,所述预定条件为所述渗透率Rn小于或等于预设值R0,n为正整数。

在本申请的所述逆渗透纯水处理系统中,由于包括所述间歇循环冲洗装置,所述间歇循环冲洗装置控制所述第一阀门、所述第二阀门和所述第三阀门开启和关闭,并控制所述冲洗器冲洗所述逆渗透膜,因此可以在不更换所述逆渗透膜的情况下清除所述逆渗透膜上累积的污染物,解决了现有的逆渗透纯水处理系统因逆渗透膜累积了大量的污染物而无法长期稳定地处理纯水的问题。

附图说明

图1为本申请的逆渗透纯水处理系统的示意图;

图2为图1所示的逆渗透纯水处理系统中的纯水处理装置的示意图;

图3为图2所示的纯水处理装置中A-A'截面的示意图;

图4为图3所示的冲洗器的出水口的一种实施例的示意图;

图5为图3所示的冲洗器的出水口的另一种实施例的示意图;

图6为本申请的逆渗透纯水处理系统处理纯水的方法的流程图。

具体实施方式

下面将结合本申请的实施例中的附图对本申请的实施例中的技术方案进行描述。下面所描述的技术方案仅用于对本申请的思想进行解释和说明,而不应被视为对本申请的保护范围的限制。

此外,术语“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性,而只是用来区分不同的技术特征。术语“多个”以及类似的词语表示两个或两个以上,除非另有明确的限定。

本申请提供一种逆渗透纯水处理系统,所述逆渗透纯水处理系统包括进水管道101、预处理装置102、纯水处理装置103和纯水输出管道104,所述预处理装置102的第一进水口与所述进水管道101耦接,所述预处理装置102用于去除所述进水管道101所输送的待处理水流中的杂质,所述纯水处理装置103包括逆渗透膜1035和纯水处理腔体,所述逆渗透膜1035设置于所述纯水处理腔体内。

所述纯水处理腔体包括容纳腔室、第二进水口1037、第三进水口、第二出水口和第三出水口,所述第二进水口1037与所述预处理装置102的第一出水口耦接,所述逆渗透膜1035设置于所述容纳腔室中,所述逆渗透膜1035将所述容纳腔室分隔成第一腔室1033和第二腔室1036,所述第一腔室1033与所述第二进水口1037、所述第三进水口和所述第二出水口连通,所述第二腔室1036与所述第三出水口连通。

所述纯水输出管道104与所述第二出水口耦接。

所述逆渗透纯水处理系统还包括废水输出管道1034和间歇循环冲洗装置。

所述废水输出管道1034与所述第三出水口耦接。

所述间歇循环冲洗装置包括第一阀门、第二阀门、第三阀门、控制器1031和冲洗器1032,所述第一阀门连接所述第一出水口和所述第二进水口1037,所述第二阀门连接所述第三进水口和所述冲洗器1032,所述第三阀门连接所述第三出水口和所述废水输出管道1034,所述控制器1031与所述第一阀门、所述第二阀门、所述第三阀门和所述冲洗器1032电连接,所述控制器1031用于控制所述第一阀门、所述第二阀门和所述第三阀门开启和关闭,并用于在所述第二阀门和所述第三阀门均开启时控制所述冲洗器1032在所述第一腔室1033内冲洗所述逆渗透膜1035,其中,所述第一阀门开启时所述第二阀门和所述第三阀门均关闭,所述第一阀门关闭时所述第二阀门和所述第三阀门均开启。

在本申请的所述逆渗透纯水处理系统中,由于包括所述间歇循环冲洗装置,所述间歇循环冲洗装置控制所述第一阀门、所述第二阀门和所述第三阀门开启和关闭,并控制所述冲洗器1032冲洗所述逆渗透膜1035,因此可以在不更换所述逆渗透膜1035的情况下清除所述逆渗透膜1035上累积的污染物,解决了现有的逆渗透纯水处理系统因逆渗透膜1035累积了大量的污染物而无法长期稳定地处理纯水的问题。

所述逆渗透纯水处理系统还包括增压器,所述增压器可例如为活塞泵,所述增压器与所述第二进水口1037耦接,并且与所述第一腔室1033连通,所述增压器用于在所述第一阀门开启时增加所述第一腔室1033中的水压。所述活塞泵包括密封的圆筒体、可线性往复运动的活塞、电机和曲柄连杆。所述圆筒体包括筒体入口和筒体出口。所述活塞设置在所述圆筒体内,所述电机与所述曲柄连杆耦接,所述曲柄连杆与所述活塞耦接,所述电机通过曲柄连杆带动所述活塞运动。所述活塞后退时,从筒体入口吸入水,活塞前进时,排出压缩后的高压水流。所述活塞连续往复运动,实现水流的压缩与输送,从而增加所述第一腔室1033中的水压。

所述控制器1031用于在所述第一阀门开启时控制所述增压器开启,以及用于在所述第一阀门关闭时控制所述增压器关闭。

所述第一阀门循环开启和关闭,所述第二阀门和第三阀门的组合循环关闭和开启。

所述控制器1031用于在预定条件满足时控制所述第一阀门关闭以及所述第二阀门和所述第三阀门开启,以及用于在所述第二阀门和所述第三阀门开启时控制所述冲洗器1032在所述第一腔室1033内冲洗所述逆渗透膜1035,并用于在所述冲洗器1032冲洗完所述逆渗透膜1035后控制所述第一阀门开启以及所述第二阀门和所述第三阀门关闭。

每一个循环阶段的循环周期可以是固定的,也可以是不固定的。

在所述循环阶段的循环周期是不固定的情况下,所述逆渗透纯水处理系统还包括第一流量传感器和第二流量传感器。所述第一流量传感器设于所述第一腔室1033内,所述第一流量传感器用于在第n个循环阶段中所述第一阀门开启时感测所述第一腔室1033内的水流的第一流量值Qfn。其中,所述第一阀门开启(所述第二阀门和所述第三阀门均关闭)的阶段是所述循环阶段中的第一阶段,所述第一阀门关闭(所述第二阀门和所述第三阀门均开启)的阶段是所述循环阶段中的第二阶段。所述第二流量传感器设于所述第二腔室1036内,所述第二流量传感器用于在所述第n个循环阶段中所述第一阀门开启时感测所述第二腔室1036内的水流的第二流量值Qpn。所述控制器1031用于根据以下公式计算在所述第n个循环阶段中所述逆渗透膜1035的渗透率Rn:

Rn=Qpn/Qfn。

其中,所述预定条件为所述渗透率Rn小于或等于预设值R0,n为正整数。所述预设值R0为事先确定的一个数值,例如,R0=0.8*R1=0.8*Qp1/Qf1,当然,也可以用其它系数来代替0.8,如0.65、0.67、0.685、0.7、0.715、0.73、0.75、0.77、0.785、0.8、0.82、0.835、0.85、0.865、0.88、0.9、0.915、0.93、0.95、0.97、0.985,R1也可以用其它初始值来代替。

也就是说,所述控制器1031还用于将所计算得出的所述渗透率Rn与所述预设值R0进行比较,并在所述渗透率Rn小于或等于预设值R0的情况下,控制所述第一阀门关闭以及所述第二阀门和所述第三阀门开启,以及在所述第二阀门和所述第三阀门开启时控制所述冲洗器1032在所述第一腔室1033内冲洗所述逆渗透膜1035。

在所述循环阶段的循环周期是固定的情况下,所述预定条件为预定时间到达,所述预定时间为所述循环周期的时长。

作为一种改进,所述控制器1031还用于控制所述冲洗器1032射出的水流的方向,特别地,所述控制器1031还用于控制所述冲洗器1032射出的水流自所述逆渗透膜1035的中心位置开始沿螺旋路径扫射,直至扫射至所述逆渗透膜1035的边缘位置为止;或者,所述控制器1031还用于控制所述冲洗器1032射出的水流自所述逆渗透膜1035的边缘位置开始沿螺旋路径扫射,直至扫射至所述逆渗透膜1035的中心位置为止。这样可以使得所述逆渗透膜1035被冲洗得更加干净。

作为一种改进,所述逆渗透纯水处理系统包括多个所述冲洗器1032,多个所述冲洗器1032绕所述逆渗透膜1035的中心轴以圆周阵列的方式排列,多个所述冲洗器1032中的每一个用于向所述逆渗透膜1035射出水流,以冲洗所述逆渗透膜1035,每一个所述冲洗器1032射出的水流从所述逆渗透膜1035的边缘位置扫射至所述逆渗透膜1035的中心位置或从所述逆渗透膜1035的中心位置扫射至所述逆渗透膜1035的边缘位置,其中,所述中心轴垂直于所述逆渗透膜1035所在的平面。在上述改进中,由于多个所述冲洗器1032以圆周阵列的方式绕所述逆渗透膜1035的中心轴排列,并且每一个所述冲洗器1032射出的水流从所述逆渗透膜1035的边缘位置射至所述逆渗透膜1035的中心位置或从所述逆渗透膜1035的中心位置射至所述逆渗透膜1035的边缘位置,因此可以整面地把所述逆渗透膜1035冲洗干净。

进一步地,所述逆渗透纯水处理系统包括至少四个所述冲洗器1032,至少四个且数量为偶数的所述冲洗器1032以圆周阵列的方式排列,所述冲洗器1032的排列位置关于所述逆渗透膜1035的中心轴呈中心对称,排列位置位于同一直径上的两个所述冲洗器1032向所述逆渗透膜1035射出的水流的扫射方向相同,即,排列位置位于同一直径上的两个所述冲洗器1032中的一者向所述逆渗透膜1035射出的水流自所述逆渗透膜1035的中心位置向所述逆渗透膜1035的边缘位置扫射,排列位置位于同一直径上的两个所述冲洗器1032中的另一者向所述逆渗透膜1035射出的水流自所述逆渗透膜1035的边缘位置向所述逆渗透膜1035的中心位置扫射,所述冲洗器1032设置于所述第一腔室1033内与所述逆渗透膜1035相对的表面。这样,两者射出的水流不会相交,因此在所述逆渗透膜1035的中心位置处不会相互冲击,避免了两股水流因相互冲击而导致冲洗效果被削弱,从而可以确保所述逆渗透膜1035的中心位置能够被清洗干净。

所述冲洗器1032的出水口10322的面积为点状(面状)或线状,所述冲洗器1032射出的水流的形状为线束状或扇状。优选地,所述冲洗器1032的出水口10322的形状为线状,所述冲洗器1032射出的水流的形状为扇状。

所述控制器1031还用于控制所述冲洗器1032的出水口10322的面积。

在所述冲洗器1032的出水口10322的面积为点状(面状)的情况下,所述控制器1031用于根据所述冲洗器1032所射出的水流在所述逆渗透膜1035上的冲击位置控制所述冲洗器1032的出水口10322的面积扩大或缩小,具体地,在所述冲洗器1032向所述逆渗透膜1035射出的水流的方向为自所述逆渗透膜1035的边缘位置指向所述逆渗透膜1035的中心位置的方向的情况下,所述控制器1031用于根据所述冲洗器1032的出水口10322的面积沿所述逆渗透膜1035射出的水流的扫射路径逐渐缩小(线性减小),在所述冲洗器1032向所述逆渗透膜1035射出的水流的方向为自所述逆渗透膜1035的中心位置指向所述逆渗透膜1035的边缘位置的方向的情况下,所述控制器1031用于根据所述冲洗器1032的出水口10322的面积沿所述逆渗透膜1035射出的水流的扫射路径逐渐扩大(线性增大),即,在所述冲洗器1032射出的水流在所述逆渗透膜1035上的冲击位置为所述逆渗透膜1035的边缘位置时,所述冲洗器1032的出水口10322的面积大于预设面积,在所述冲洗器1032射出的水流在所述逆渗透膜1035上的冲击位置为所述逆渗透膜1035的中心位置时,所述冲洗器1032的出水口10322的面积小于所述预设面积。所述预设面积s=(r/2)*sin(π/n),其中,r为所述逆渗透膜的最小外接圆的半径,n为所述冲洗器的个数。

在所述冲洗器1032的出水口10322的面积为线状的情况下,所述控制器1031用于根据所述冲洗器1032所射出的水流在所述逆渗透膜1035上的冲击位置控制所述冲洗器1032的出水口10322的长度增加或减小,具体地,在所述冲洗器1032中向所述逆渗透膜1035射出的水流的方向为自所述逆渗透膜1035的边缘位置指向所述逆渗透膜1035的中心位置的方向的情况下,所述控制器1031用于根据所述冲洗器1032的出水口10322的长度沿所述逆渗透膜1035射出的水流的扫射路径逐渐增加,在所述冲洗器1032中向所述逆渗透膜1035射出的水流的方向为自所述逆渗透膜1035的中心位置指向所述逆渗透膜1035的边缘位置的方向的情况下,所述控制器1031用于根据所述冲洗器1032的出水口10322的长度沿所述逆渗透膜1035射出的水流的扫射路径逐渐减小,即,在所述冲洗器1032射出的水流在所述逆渗透膜1035上的冲击位置为所述逆渗透膜1035的边缘位置时,所述冲洗器1032的出水口10322的长度小于预设长度,在所述冲洗器1032射出的水流在所述逆渗透膜1035上的冲击位置为所述逆渗透膜1035的中心位置时,所述冲洗器1032的出水口10322的长度大于所述预设长度。进一步地,所述控制器1031用于根据所述逆渗透膜1035的边缘线的形状控制所述冲洗器1032的线状的出水口的长度,在所述冲洗器1032射出的水流沿所述扫射路径(包括从所述逆渗透膜1035的中心位置至所述逆渗透膜1035的边缘位置的路径和从所述逆渗透膜1035的边缘位置至所述逆渗透膜1035的中心位置的路径)扫射时,经过所述控制器1031控制的所述冲洗器1032的线状的出水口射出的扇状的水流在所述逆渗透膜1035上的冲击位置抵及所述逆渗透膜1035的边缘位置。这样可以确保所述冲洗器1032所射出的水流可以对所述逆渗透膜1035的边缘位置进行冲洗。

为了预防污染物在所述逆渗透膜1035的表面上累积,进一步地,在每一个循环阶段的第一阶段(所述第一阀门开启而所述第二阀门和所述第三阀门均关闭的阶段),在所述增压器向所述第一腔室1033内的水施加压力的过程中,即,所述逆渗透膜1035处于对所述第一腔室1033内的水进行过滤的过程中,所述控制器1031还用于控制所述冲洗器1032从所述第一腔室1033内抽取水,并向被所述第一腔室1033内的水浸没的所述逆渗透膜1035的表面射出水流,所述冲洗器1032射出的水流的压力Pc大于所述增压器向所述第一腔室1033内的水施加的压力Pz,优选地,所述冲洗器1032射出的水流的压力Pc与所述增压器向所述第一腔室1033内的水施加的压力Pz的比值H=Pc/Pz =k*(Sm/Sc),其中,Sm为所述逆渗透膜1035的面积、Sc为所述冲洗器1032的出水口10322的面积,k的取值范围为0.35至0.55,例如,所述k为0.35、0.37、0.39、0.4、0.42、0.44、0.45、0.47、0.49、0.51、0.53、0.55。此时,所述第一腔室1033内靠近所述逆渗透膜1035的表面的水形成湍流,因此,污染物难以沉积在所述逆渗透膜1035的表面。这样可以减少所述逆渗透膜1035需要被冲洗的次数,从而可以更加有效地降低所述逆渗透纯水处理系统的维护成本。

为了实现对所述冲洗器1032射出水流的方向的控制,所述冲洗器1032包括第一电机和第一传动组件,所述第一传动组件包括齿轮等,所述第一传动组件与所述第一电机耦接,且与所述冲洗器1032的主体耦接,所述第一电机与所述控制器1031电连接。

为了实现对所述冲洗器1032的出水口10322的面积或长度的控制,所述冲洗器1032的出水口10322设置有活页10321,所述冲洗器1032包括第二电机和第二传动组件,所述第二传动组件包括齿轮等,所述第二传动组件与所述第二电机耦接,且与所述冲洗器1032的所述活页10321耦接,所述第二电机与所述控制器1031电连接。所述活页10321包括多个矩形的阀门片,多个矩形的阀门片通过铰链装配在冲洗器1032的出水口。每个所述阀门片的尺寸相同。所述阀门片通过连接组件与传动组件相连,例如,所述连接组件为活塞杆,所述传动组件为滑块,所述活塞杆与所述滑块耦接。所述第二电机用于带动所述活塞杆实现所述滑块的线性往复运动,所述滑块带动所述阀门片枢转、开合,并调节所述阀门片的打开角度,以调节所述出水口的长度或面积。

作为一种改进,所述逆渗透膜1035设置于所述第一腔室1033的顶部以及所述第二腔室1036的底面。这样可以使得污染物在重力的作用下无法沉积在所述逆渗透膜1035的表面。

进一步地,所述第一腔室1033包括主腔室和次腔室,所述主腔室和所述次腔室连通,所述逆渗透膜1035设置于所述主腔室的顶部,所述次腔室设置于所述主腔室的顶部,且所述次腔室位于所述主腔室的顶部中所述逆渗透膜1035的位置的外围部分,所述主腔室用于容纳待所述逆渗透膜1035处理(过滤)的水,所述次腔室用于容纳所述主腔室的水中的气泡,特别地,所述次腔室中的水的水面所在的高度高于所述逆渗透膜1035所在的高度,即,所述主腔室的水中的气泡在上浮后会自动进入到所述次腔室中。这样做的目的是避免所述主腔室的水中的气泡上浮到所述主腔室的顶部,并将所述主腔室中的水与所述逆渗透膜1035隔开,从而防止所述逆渗透膜1035因气泡上浮而无法与所述主腔室中的水相接触。

进一步地,所述次腔室的顶部或侧部设置有泄气阀,所述次腔室的底部(所述次腔室与所述主腔室连通处)设置有液面高度传感器,所述泄气阀与所述液面高度传感器电连接,或者,所述泄气阀与所述控制器1031电连接,所述控制器1031与所述液面高度传感器电连接,所述液面高度传感器用于感测所述次腔室内的水的水面所在的高度,所述泄气阀用于在所述次腔室的水的水面所在的高度低于预定高度值时,放出所述次腔室容纳的部分空气。这样可以避免所述次腔室无法收纳所述主腔室中的气泡(空气)。

进一步地,所述控制器1031用于接收所述液面高度传感器所感测的所述次腔室内的水的水面所在的高度的数据,并根据该数据判断所述次腔室的水的水面所在的高度是否低于所述预定高度值,并在所述次腔室的水的水面所在的高度低于所述预定高度值时控制所述泄气阀泄出预定体积的空气。

通过该系统中的间歇循环冲洗装置,可以在不更换所述逆渗透膜1035的情况下在所述系统内部对所述逆渗透膜1035进行冲洗除污,从而可以提高所述逆渗透膜1035的过滤效率和使用寿命。

本申请还提供一种上述逆渗透纯水处理系统处理纯水的方法,所述方法包括以下步骤:

步骤601、所述控制器1031控制所述第一阀门开启以及所述第二阀门和所述第三阀门均关闭。

步骤602、所述纯水处理腔体的第二进水口1037从所述预处理装置102接收经过预处理的水流,并将所述经过预处理的水流输送到所述纯水处理腔体的所述第一腔室1033。

步骤603、所述逆渗透膜1035将第一腔室1033中的水流进行过滤,并将过滤后得到的纯水输出到所述纯水处理腔体的所述第二腔室1036。

步骤604、所述纯水输出管道104输出所述第二腔室1036内的纯水。

步骤605、所述控制器1031控制所述第一阀门关闭以及所述第二阀门和所述第三阀门均开启。

步骤606、所述控制器1031控制所述冲洗器1032在所述第一腔室1033内冲洗所述逆渗透膜1035。

步骤607、所述废水输出管道1034输出所述第一腔室1033内含有所述逆渗透膜1035上被冲洗出的污染物的废水。

所述逆渗透纯水处理系统还包括增压器,所述增压器与所述第二进水口1037耦接,并且与所述第一腔室1033连通。

所述方法还包括以下步骤:

所述控制器1031在所述第一阀门开启时控制所述增压器开启。

所述增压器在所述第一阀门开启时向所述经过预处理的水流施加压力,以增加所述第一腔室1033中的水压。

所述控制器1031在所述第一阀门关闭时控制所述增压器关闭。

所述第一阀门循环开启和关闭,所述第二阀门和第三阀门的组合循环关闭和开启。

所述控制器1031控制所述第一阀门关闭以及所述第二阀门和所述第三阀门均开启包括:

所述控制器1031在预定条件满足时控制所述第一阀门关闭以及所述第二阀门和所述第三阀门开启。

所述控制器1031控制所述冲洗器1032在所述第一腔室1033内冲洗所述逆渗透膜1035包括:

所述控制器1031在所述第二阀门和所述第三阀门开启时控制所述冲洗器1032在所述第一腔室1033内冲洗所述逆渗透膜1035。

所述方法还包括以下步骤:

所述控制器1031在所述冲洗器1032冲洗完所述逆渗透膜1035后控制所述第一阀门开启以及所述第二阀门和所述第三阀门关闭。

每一个循环阶段的循环周期可以是固定的,也可以是不固定的。

在所述循环阶段的循环周期是不固定的情况下,所述逆渗透纯水处理系统还包括第一流量传感器和第二流量传感器。所述第一流量传感器设于所述第一腔室1033内。所述第二流量传感器设于所述第二腔室1036内。

在所述控制器1031在预定条件满足时控制所述第一阀门关闭以及所述第二阀门和所述第三阀门开启前,所述方法还包括以下步骤:

所述第一流量传感器在第n个循环阶段中所述第一阀门开启时感测所述第一腔室1033内的水流的第一流量值Qfn。其中,所述第一阀门开启(所述第二阀门和所述第三阀门均关闭)的阶段是所述循环阶段中的第一阶段,所述第一阀门关闭(所述第二阀门和所述第三阀门均开启)的阶段是所述循环阶段中的第二阶段。

所述第二流量传感器在所述第n个循环阶段中所述第一阀门开启时感测所述第二腔室1036内的水流的第二流量值Qpn。

所述控制器1031根据以下公式计算在所述第n个循环阶段中所述逆渗透膜1035的渗透率Rn:

Rn=Qpn/Qfn。

其中,所述预定条件为所述渗透率Rn小于或等于预设值R0,n为正整数。所述预设值R0为事先确定的一个数值,例如,R0=0.8*R1=0.8*Qp1/Qf1,当然,也可以用其它系数来代替0.8,如0.65、0.67、0.685、0.7、0.715、0.73、0.75、0.77、0.785、0.8、0.82、0.835、0.85、0.865、0.88、0.9、0.915、0.93、0.95、0.97、0.985,R1也可以用其它初始值来代替。

也就是说,所述控制器1031将所计算得出的所述渗透率Rn与所述预设值R0进行比较,并在所述渗透率Rn小于或等于预设值R0的情况下,控制所述第一阀门关闭以及所述第二阀门和所述第三阀门开启,以及在所述第二阀门和所述第三阀门开启时控制所述冲洗器1032在所述第一腔室1033内冲洗所述逆渗透膜1035。

在所述循环阶段的循环周期是固定的情况下,所述预定条件为预定时间到达,所述预定时间为所述循环周期的时长。

作为一种改进,所述控制器1031控制所述冲洗器1032在所述第一腔室1033内冲洗所述逆渗透膜1035包括:

所述控制器1031控制所述冲洗器1032射出的水流的方向,特别地,所述控制器1031控制所述冲洗器1032射出的水流自所述逆渗透膜1035的中心位置开始沿螺旋路径扫射,直至扫射至所述逆渗透膜1035的边缘位置为止;或者,所述控制器1031控制所述冲洗器1032射出的水流自所述逆渗透膜1035的边缘位置开始沿螺旋路径扫射,直至扫射至所述逆渗透膜1035的中心位置为止。这样可以使得所述逆渗透膜1035被冲洗得更加干净。

作为一种改进,所述控制器1031控制所述冲洗器1032在所述第一腔室1033内冲洗所述逆渗透膜1035包括:

所述控制器1031控制绕所述逆渗透膜1035的中心轴以圆周阵列的方式排列的多个所述冲洗器1032中的每一个射出的水流从所述逆渗透膜1035的边缘位置扫射至所述逆渗透膜1035的中心位置或从所述逆渗透膜1035的中心位置扫射至所述逆渗透膜1035的边缘位置,其中,所述中心轴垂直于所述逆渗透膜1035所在的平面。由于多个所述冲洗器1032以圆周阵列的方式绕所述逆渗透膜1035的中心轴排列,并且每一个所述冲洗器1032射出的水流从所述逆渗透膜1035的边缘位置射至所述逆渗透膜1035的中心位置或从所述逆渗透膜1035的中心位置射至所述逆渗透膜1035的边缘位置,因此可以整面地把所述逆渗透膜1035冲洗干净。

进一步地,排列位置位于同一直径上的两个所述冲洗器1032向所述逆渗透膜1035射出的水流的扫射方向相同,所述控制器1031控制所述冲洗器1032在所述第一腔室1033内冲洗所述逆渗透膜1035包括:

所述控制器1031控制以圆周阵列的方式排列的至少四个且数量为偶数的所述冲洗器1032中排列位置位于同一直径上的两个中的一者向所述逆渗透膜1035射出的水流自所述逆渗透膜1035的中心位置向所述逆渗透膜1035的边缘位置扫射,以及控制以圆周阵列的方式排列的至少四个且数量为偶数的所述冲洗器1032中排列位置位于同一直径上的两个中的另一者向所述逆渗透膜1035射出的水流自所述逆渗透膜1035的边缘位置向所述逆渗透膜1035的中心位置扫射。这样,两者射出的水流不会相交,因此在所述逆渗透膜1035的中心位置处不会相互冲击,避免了两股水流因相互冲击而导致冲洗效果被削弱,从而可以确保所述逆渗透膜1035的中心位置能够被清洗干净。

所述控制器1031控制所述冲洗器1032在所述第一腔室1033内冲洗所述逆渗透膜1035包括:

所述控制器1031控制所述冲洗器1032的出水口10322的面积。

在所述冲洗器1032的出水口10322的面积为点状(面状)的情况下,所述控制器1031根据所述冲洗器1032所射出的水流在所述逆渗透膜1035上的冲击位置控制所述冲洗器1032的出水口10322的面积扩大或缩小,具体地,在所述冲洗器1032向所述逆渗透膜1035射出的水流的方向为自所述逆渗透膜1035的边缘位置指向所述逆渗透膜1035的中心位置的方向的情况下,所述控制器1031根据所述冲洗器1032的出水口10322的面积沿所述逆渗透膜1035射出的水流的扫射路径逐渐缩小(线性减小),在所述冲洗器1032向所述逆渗透膜1035射出的水流的方向为自所述逆渗透膜1035的中心位置指向所述逆渗透膜1035的边缘位置的方向的情况下,所述控制器1031根据所述冲洗器1032的出水口10322的面积沿所述逆渗透膜1035射出的水流的扫射路径逐渐扩大(线性增大),即,在所述冲洗器1032射出的水流在所述逆渗透膜1035上的冲击位置为所述逆渗透膜1035的边缘位置时,所述冲洗器1032的出水口10322的面积大于预设面积,在所述冲洗器1032射出的水流在所述逆渗透膜1035上的冲击位置为所述逆渗透膜1035的中心位置时,所述冲洗器1032的出水口10322的面积小于所述预设面积。所述预设面积s=(r/2)*sin(π/n),其中,r为所述逆渗透膜的最小外接圆的半径,n为所述冲洗器的个数。

在所述冲洗器1032的出水口10322的面积为线状的情况下,所述控制器1031根据所述冲洗器1032所射出的水流在所述逆渗透膜1035上的冲击位置控制所述冲洗器1032的出水口10322的长度增加或减小,具体地,在所述冲洗器1032中向所述逆渗透膜1035射出的水流的方向为自所述逆渗透膜1035的边缘位置指向所述逆渗透膜1035的中心位置的方向的情况下,所述控制器1031根据所述冲洗器1032的出水口10322的长度沿所述逆渗透膜1035射出的水流的扫射路径逐渐增加,在所述冲洗器1032中向所述逆渗透膜1035射出的水流的方向为自所述逆渗透膜1035的中心位置指向所述逆渗透膜1035的边缘位置的方向的情况下,所述控制器1031根据所述冲洗器1032的出水口10322的长度沿所述逆渗透膜1035射出的水流的扫射路径逐渐减小,即,在所述冲洗器1032射出的水流在所述逆渗透膜1035上的冲击位置为所述逆渗透膜1035的边缘位置时,所述冲洗器1032的出水口10322的长度小于预设长度,在所述冲洗器1032射出的水流在所述逆渗透膜1035上的冲击位置为所述逆渗透膜1035的中心位置时,所述冲洗器1032的出水口10322的长度大于所述预设长度。进一步地,所述控制器1031根据所述逆渗透膜1035的边缘线的形状控制所述冲洗器1032的线状的出水口的长度,在所述冲洗器1032射出的水流沿所述扫射路径(包括从所述逆渗透膜1035的中心位置至所述逆渗透膜1035的边缘位置的路径和从所述逆渗透膜1035的边缘位置至所述逆渗透膜1035的中心位置的路径)扫射时,经过所述控制器1031控制的所述冲洗器1032的线状的出水口射出的扇状的水流在所述逆渗透膜1035上的冲击位置抵及所述逆渗透膜1035的边缘位置。这样可以确保所述冲洗器1032所射出的水流可以对所述逆渗透膜1035的边缘位置进行冲洗。

为了预防污染物在所述逆渗透膜1035的表面上累积,进一步地,所述控制器1031控制所述冲洗器1032在所述第一腔室1033内冲洗所述逆渗透膜1035包括:

在每一个循环阶段的第一阶段(所述第一阀门开启而所述第二阀门和所述第三阀门均关闭的阶段),在所述增压器向所述第一腔室1033内的水施加压力的过程中,即,所述逆渗透膜1035处于对所述第一腔室1033内的水进行过滤的过程中,所述控制器1031控制所述冲洗器1032从所述第一腔室1033内抽取水,并向被所述第一腔室1033内的水浸没的所述逆渗透膜1035的表面射出水流,所述冲洗器1032射出的水流的压力Pc大于所述增压器向所述第一腔室1033内的水施加的压力Pz,优选地,所述冲洗器1032射出的水流的压力Pc与所述增压器向所述第一腔室1033内的水施加的压力Pz的比值H=Pc/Pz =k*(Sm/Sc),其中,Sm为所述逆渗透膜1035的面积、Sc为所述冲洗器1032的出水口10322的面积,k的取值范围为0.35至0.55,例如,所述k为0.35、0.37、0.39、0.4、0.42、0.44、0.45、0.47、0.49、0.51、0.53、0.55。此时,所述第一腔室1033内靠近所述逆渗透膜1035的表面的水形成湍流,因此,污染物难以沉积在所述逆渗透膜1035的表面。这样可以减少所述逆渗透膜1035需要被冲洗的次数,从而可以更加有效地降低所述逆渗透纯水处理系统的维护成本。

进一步地,在所述逆渗透膜1035设置于所述第一腔室1033的顶部以及所述第二腔室1036的底面,且所述第一腔室1033包括主腔室和次腔室,所述主腔室和所述次腔室连通,所述逆渗透膜1035设置于所述主腔室的顶部,所述次腔室设置于所述主腔室的顶部,且所述次腔室位于所述主腔室的顶部中所述逆渗透膜1035的位置的外围部分的情况下,所述方法还包括以下步骤:

设置于所述次腔室的底部(所述次腔室与所述主腔室连通处)的液面高度传感器感测所述次腔室内的水的水面所在的高度。

所述控制器1031接收所述液面高度传感器所感测的所述次腔室内的水的水面所在的高度的数据,并根据该数据判断所述次腔室的水的水面所在的高度是否低于所述预定高度值,并在所述次腔室的水的水面所在的高度低于所述预定高度值时控制设置于所述次腔室的顶部或侧部的泄气阀泄出预定体积的空气。

所述泄气阀在所述次腔室的水的水面所在的高度低于预定高度值时,放出所述次腔室容纳的部分空气。

这样可以避免所述次腔室无法收纳所述主腔室中的气泡(空气)。

在本申请的逆渗透纯水处理系统处理纯水的方法中,由于所述控制器1031控制所述第一阀门关闭以及所述第二阀门和所述第三阀门均开启,所述控制器1031控制所述冲洗器1032在所述第一腔室1033内冲洗所述逆渗透膜1035,所述废水输出管道1034输出所述第一腔室1033内含有所述逆渗透膜1035上被冲洗出的污染物的废水。因此可以在不更换所述逆渗透膜1035的情况下在所述系统内部对所述逆渗透膜1035进行冲洗除污,解决了现有的逆渗透纯水处理系统因逆渗透膜1035累积了大量的污染物而无法长期稳定地处理纯水的问题,提高了所述逆渗透膜1035的过滤效率和使用寿命。

以上对本申请的实施例进行了说明,上述说明只是用于帮助理解本申请的技术方案及其核心思想。本领域的普通技术人员对其中部分技术特征进行的修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本申请的权利要求的保护范围。

相关技术
  • 一种高效高质量的突跳式温控器
  • 一种高感温灵敏度的突跳式温控器
  • 一种高感温灵敏度的突跳式温控器
技术分类

06120116520539