一种水质可调节的直饮水处理工艺

摘要

本发明公开了一种水质可调节的直饮水处理工艺，包括使用下述直饮水设备对原水进行处理，直饮水设备包括预处理系统、深度处理系统、阻垢系统及清洗系统，预处理系统包括通过管道依次连接在一起的增压泵、多介质过滤器、活性炭过滤器和精密过滤器，增压泵与多介质过滤器之间设置有进水压力传感器及进水电导率仪；深度处理系统包括通过管道依次连接在一起的高压泵、反渗透膜组件、产水流量调节阀及第一产水流量计。本发明具有结构简单、易于实施的优点，其能够调节直饮水水质，产出更符合人体健康所需富含矿物质元素的高品质直饮水，同时有效延长超滤及反渗透膜组件使用寿命的优点。

说明书

技术领域

本发明涉及一种直饮水处理技术领域，具体涉及一种水质可调节的直饮水处理工艺。

背景技术

目前国内直饮水设备深度处理主要采用的是单一膜组进行净化处理，比如反渗透、纳滤，但是这种深度处理技术存在两个问题，一是产水的矿物质含量低，甚至没有，不符合人体健康需求，二是产水的水质(硬度、PH)无法按需求进行调节,当原水水质变差时，产水的水质也会相应变差，不能根据原水水质的变化手动调节或自适应自动调节，导致产水水质的不稳定和品质降低。

发明内容

本发明的目的在于提供一种水质可调节的直饮水处理工艺，其具有结构简单、易于实施的优点，其能够调节直饮水水质，产出更符合人体健康所需富含矿物质元素的高品质直饮水，同时有效延长膜组件使用寿命的优点。

为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：

一种水质可调节的直饮水处理工艺，包括使用下述直饮水设备对原水进行处理，直饮水设备包括预处理系统、深度处理系统、阻垢系统及清洗系统，

其中，预处理系统包括通过管道依次连接在一起的增压泵、多介质过滤器、活性炭过滤器和精密过滤器，增压泵与多介质过滤器之间设置有进水压力传感器及进水电导率仪；

深度处理系统包括通过管道依次连接在一起的高压泵、反渗透膜组件、产水流量调节阀及第一产水流量计，以及通过管道依次连接在一起的超滤膜组件、旁通截止阀、第二产水流量计、脉冲水表以及产水电导率仪，增压泵及超滤膜组件的进水端通过一制水阀与精密过滤器连接，第一产水流量计的出水端连接在第二产水流量计与脉冲水表之间；超滤膜组件及反渗透膜组件的浓水端均通过一清洗回流阀与清洗系统连接，清洗系统的出水端与高压泵及超滤膜组件的进水端连接；旁通截止阀并联有电动比例阀；阻垢系统设置在精密过滤器的进水端。

其中，多介质过滤器、活性炭过滤器安装有时间型多路阀，时间型多路阀用于定时冲洗多介质过滤器、活性炭过滤器。

进一步优化，所述电动比例阀具有PID控制器，PID控制器与产水电导率仪连接，PID控制器通过得到产水电导率仪的模拟信号，控制电动比例阀的开度。

其中，超滤膜组件及反渗透膜组件的浓水端连接有浓水流量调节阀及浓水流量计。

其中，浓水流量调节阀的进水端与浓水流量计的出水端之间设置有一冲洗阀。

其中，反渗透膜组件的进水端设置有高压保护开关和膜前压力传感器。

进一步限定，精密过滤器过滤精度为1um,清洗过滤器过滤精度5um。

其中，阻垢系统包括计量泵及与计量泵连接的阻垢桶；计量泵与精密过滤器的进水端连接。

进一步优化，清洗系统包括通过管道连接在一起的清洗水箱、清洗泵、清洗过滤器及清洗阀，清洗阀的出水端与高压泵及超滤膜组件的进水端连接；清洗水箱的进水端与所述清洗回流阀连接；清洗水箱与清洗泵之间设置有清洗排放阀。

其中，清洗水箱中用于存放化学清洗剂。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

本发明采用反渗透加超滤的混合工艺，通过旁通截止阀或电动比例阀调节超滤膜组件的产水流量并与反渗透膜组件的产水混合，实现水质手动或自动按需调节的功能，产出更加符合人体所需的富含矿物质、口感好的高品质直饮水。并且能有效避免因原水水质变化而引起产水水质和口感变差的情况发生，保证了产水水质的稳定性和高品质。同时结合阻垢系统和清洗系统，能提高膜组件的利用率、延长膜组件的使用寿命，从而大幅降低运维成本。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施方式的技术方案，下面将对实施方式中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本发明整体原理图。

附图标记：

1-增压泵，2-进水压力传感器，3-进水电导率仪，4-多介质过滤器，5-活性炭过滤器，6-精密过滤器，7-制水阀，8-高压泵，9-高压保护开关，10-膜前压力传感器，11-反渗透膜组件，12-超滤膜组件，13-电动比例阀，14-旁通截止阀，15-产水流量调节阀，1601-第一产水流量计，1602-第二产水流量计，17-浓水流量计，18-冲洗阀，19-脉冲水表，20-产水电导率仪，21-清洗过滤器，22-清洗泵，23-清洗水箱，24-清洗阀，25-清洗回流阀，26-计量泵，27-阻垢桶，28-清洗排放阀，29-浓水流量调节阀。

具体实施方式

在下文中，仅简单地描述了某些示例性实施例。正如本领域技术人员可认识到的那样，在不脱离本发明实施例的精神或范围的情况下，可通过各种不同方式修改所描述的实施例。因此，附图和描述被认为本质上是示例性的而非限制性的。

在本发明实施例的描述中，需要理解的是，术语“长度”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”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，仅是为了便于描述本发明实施例和简化描述，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实施例的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明实施例的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本发明实施例中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接，还可以是通信；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或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明实施例中的具体含义。

在本发明实施例中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

下文的公开提供了许多不同的实施方式或例子用来实现本发明实施例的不同结构。为了简化本发明实施例的公开，下文中对特定例子的部件和设置进行描述。当然，它们仅仅为示例，并且目的不在于限制本发明实施例。此外，本发明实施例可以在不同例子中重复参考数字和/或参考字母，这种重复是为了简化和清楚的目的，其本身不指示所讨论各种实施方式和/或设置之间的关系。

下面结合附图对本发明的实施例进行详细说明。

实施例一

参看图1，本实施例公开了一种水质可调节的直饮水处理工艺，包括使用下述直饮水设备对原水进行处理，直饮水设备包括预处理系统、深度处理系统、阻垢系统及清洗系统，

其中，预处理系统包括通过管道依次连接在一起的增压泵1、多介质过滤器4、活性炭过滤器5和精密过滤器6，增压泵1与多介质过滤器4之间设置有进水压力传感器2及进水电导率仪3；

深度处理系统包括通过管道依次连接在一起的高压泵8、反渗透膜组件11、产水流量调节阀15及第一产水流量计1601，以及通过管道依次连接在一起的超滤膜组件12、旁通截止阀14、第二产水流量计1602、脉冲水表19以及产水电导率仪20，增压泵1及超滤膜组件12的进水端通过一制水阀7与精密过滤器6连接，第一产水流量计1601的出水端连接在第二产水流量计1602与脉冲水表19之间；超滤膜组件12及反渗透膜组件11的浓水端均通过一清洗回流阀25与清洗系统连接，清洗系统的出水端与高压泵8及超滤膜组件12的进水端连接；旁通截止阀14并联有电动比例阀13；阻垢系统设置在精密过滤器6的进水端。

其中，多介质过滤器4、活性炭过滤器5安装有时间型多路阀，时间型多路阀用于定时冲洗多介质过滤器4、活性炭过滤器5。

进一步优化，所述电动比例阀13具有PID控制器，PID控制器与产水电导率仪20连接，PID控制器通过得到产水电导率20仪的模拟信号，控制电动比例阀13的开度。

其中，超滤膜组件12及反渗透膜组件11的浓水端连接有浓水流量调节阀29及浓水流量计17。

其中，浓水流量调节阀29的进水端与浓水流量计17的出水端之间设置有一冲洗阀18。

其中，反渗透膜组件11的进水端设置有高压保护开关9和膜前压力传感器10。

进一步限定，精密过滤器6过滤精度为1um,清洗过滤器21过滤精度5um。

其中，阻垢系统包括计量泵26及与计量泵26连接的阻垢桶27；计量泵26与精密过滤器6的进水端连接。

进一步优化，清洗系统包括通过管道连接在一起的清洗水箱23、清洗泵22、清洗过滤器21及清洗阀24，清洗阀24的出水端与高压泵8及超滤膜组件12的进水端连接；清洗水箱23的进水端与所述清洗回流阀25连接；清洗水箱23与清洗泵22之间设置有清洗排放阀28。

本发明采用反渗透加超滤的混合工艺，通过旁通截止阀14或电动比例阀13调节超滤膜组件12的产水流量并与反渗透膜组件11的产水混合，实现水质手动或自动按需调节的功能，产出更加符合人体所需的富含矿物质、口感好的高品质直饮水。并且能有效避免因原水水质变化而引起产水水质和口感变差的情况发生，保证了产水水质的稳定性和高品质。同时结合阻垢系统和清洗系统，能提高膜组件的利用率、延长膜组件的使用寿命，从而大幅降低运维成本。

为了便于本领域技术人员进一步理解本发明，下面结合具体的使用方法对本发明做进一步阐述。

正常工作时包括如下步骤：

步骤1：

开机接通电源，设定产水电导率值为100-190us/cm，全开所有产水流量调节阀15和浓水流量调节阀29，关闭超滤膜组件12产水出口的旁通截止阀14；

步骤2：

增压泵1启动，多介质过滤器4和活性炭过滤器5依次进行冲洗，目的是去除滤料层中的沉积物,制水阀7打开，高压泵8启动，冲洗阀18打开，进行反渗透膜组件11和超滤膜组件12的冲洗作业，防止膜孔堵塞；

步骤3：

启动计量泵26，设定脉冲数保证投加流量0.5L/H(4)制水：冲洗阀18关闭，原水经多介质过滤器4、活性炭过滤器5及精密过滤器6逐级过滤掉水中的杂质、有机物、余氯、胶体和部分微生物，然后溶解了食品级阻垢剂的预处理水分为两路进入深度处理系统并对反渗透及超滤对膜组件起到延缓结垢的作用，其中一路经过高压泵8加压后进入反渗透膜组件11，另一路直接进入超滤膜组件12；经超滤膜组件12和反渗透膜组件11过滤后的浓水排出,产水混合后通过脉冲水表19计量，产水电导率仪20监测后进入用户管网水质调节：电动比例阀13根据设定的产水电导率调节阀门开度，从而控制超滤膜组件12的产水流量以达到设定产水电导率20，实现水质(PH、硬度)自动调节的功能；若需要手动调节，则关闭电动比例阀13，打开旁通截止阀14手动调节超滤膜组件12产水流量，直至产水水质达到个人所需。

在后期使用中进行物理冲洗时：

全开所有浓水流量调节阀29，再依次启动制水阀7和增压泵1进行冲洗即可，此时高压泵8关闭，冲洗时间10-15分钟。

采用化学冲洗时，具体包括如下步骤：

步骤1：

在设备正常停机时清洗，保证制水阀7处于关闭状态，清洗压力在0.4MPa或更低压力条件下进行；

步骤2：在清洗水箱23中配置标准清洗溶液；

步骤3：关闭所有浓水流量调节阀29，打开清洗回流阀25，将清洗阀24开至1/4处，然后启动清洗泵22将清洗液打入反渗透膜组件11和超滤膜组件12内；

步骤4：关闭清洗泵22，浸泡分钟，然后在启动清洗泵22，进行循环清洗，并在循环清洗过程中缓慢将清洗阀24全开；

步骤5：化学清洗结束后，打开清洗排放阀28排放药液，冲洗清洗水箱23，将清洁水注入，关闭清洗排放阀28，打开冲洗阀对反渗透膜组件11和超滤膜组件12进行低压冲洗，直至反渗透膜组件11和超滤膜组件12内的化学药品基本被清除；

步骤6：依次关闭清洗泵22和所有的清洗阀24门及冲洗阀门，全开浓水流量调节阀29，启动增压泵1，打开制水阀7进行最终的低压冲洗，冲洗15-60分钟。

步骤7：冲洗结束，恢复设置，进入正常工作状态。

本发明利用两种不同的膜对水质进行处理，再将出水进行混合，使之达到目标水质要求。其中，超滤膜组件12出水将保留原水全部的矿物质、微量元素和硬度，同时其出水PH值也和原水一样，而反渗透膜组件11将会滤除水中所有矿物质、微量元素和硬度，其出水PH呈弱酸性。根据实际的需要调整混合比例即可。

尽管已描述了本发明的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明范围的所有变更和修改。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，应当指出的是，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。