[發明專利]小產量單泵型雙級反滲透系統

無效

• 申請號: 201210304335.3
• 申請日: 2012-08-24
• 公開（公告）號: CN103626311A
• 公開（公告）日: 2014-03-12
• 發明（設計）人: 岳勇斌
• 申請（專利權）人: 岳勇斌
• 主分類號: C02F9/02
• 分類號: C02F9/02;B01D61/08;C02F1/44
• 代理公司: 廈門龍格專利事務所(普通合伙) 35207
• 代理人: 鐘毅虹

技術領域

本發明涉及小型水純化系統，尤其是指一種≤10L/H@25℃的水純化系統。

背景技術

現有小型水純化系統在初級純化階段廣泛采用反滲透技術，基于小型系統的結構空間及成本和設計難度考慮，目前廣泛采用單級反滲透（單級RO）工藝，而這種技術應用雖然同樣可以達到去除90%以上無機離子、有機物和微粒的目的，但存在如下弊?。?/p>

1）在應對較高含鹽量水源時，單級RO系統脫鹽率無法保證足夠脫鹽率——基于反滲透膜自身的脫鹽特性是以去除率為標準的，其產水的含鹽量也會跟隨入水的含鹽量提高而相應的提高，當固定某個指標時，將無法達到既定產水電導率標準；由于產水水質含鹽量（離子濃度）還較高，如果后段還需進行深度純化，比如使用離子交換方法，也會直接降低離子交換樹脂的處理量和使用效期；

2）產水水質穩定性不佳——單級反滲透系統的產水水質同時受壓力、溫度、PH等諸多的影響，一旦條件波動，產水水質將快速波動，并需要更長的時間重新穩定；

另外，也有同類小型雙級反滲透（雙級RO）設計的技術應用于小型水純化系統中，但它們通常存在如下問題：

1）回收率不高——由于雙級反滲透是用一級反滲透膜的產水（通常單支膜回收率介于15-30%）作為二級反滲透膜的入水來設計的，該方法勢必導致系統整體的回收利用率極低，對于小型簡易雙級反滲透系統，通常系統整體回收率不超過15-20%；

2）耐用性和可靠度不高——由于小型系統不同于工業系統，基于經濟性和實用性的原則，其原水的預處理過程簡單，系統運行參數的可控性比較低，而且通常對原水不進行軟化，導致膜過濾系統可能長期處于非理想（甚至惡劣）狀態工作，容易誘發結垢、污堵、性能下降的問題，因此往往壽命不高、產水水質同樣不能長期穩定；

3）系統設計復雜——有些小型雙級反滲透系統參照工業系統設計，導致系統十分復雜，成本大幅提高，因此產生的經濟效益不明顯，同時，系統的復雜性給非專業用戶的操作和維護帶來了很多不便。

發明內容

針對現有技術存在的不足之處，本發明提供一種結構簡單，體積小，成本低的小產量單泵型雙級反滲透系統。該系統面對高含鹽量及各種復雜水源，可以保證產水水質達標快速、且長期穩定；回收率可達20%以上；無須復雜的預處理工藝，最普遍的5um纖維纏繞濾芯+顆?；钚蕴繛V芯過濾即可做為系統入水；高脫鹽率，可長期穩定在99%以上；大幅降低后段深層純化濾料（如離子交換樹脂）的工作負荷，延長壽命周期，成倍降低其制水成本。

為實現上述目的，本發明技術方案為：

小產量單泵型雙級反滲透系統，其特征在于：該系統包括相通的一級反滲透膜和二級反滲透膜；預處理后的自來水經一增壓泵連接一級反滲透膜；該一級反滲透膜的濃水出口管道依序串聯有1個一級壓力表和1個一級廢水比例閥，該一級廢水比例閥并聯一沖洗電磁閥后連接濃水排放口；該一級反滲透膜的純水出口管道依序串聯1個二級壓力表、單向閥A后連接二級反滲透膜的入水口；二級反滲透膜的廢水經1個二級廢水比例閥回流至增壓泵入水口；二級反滲透膜的二級純水出口管道依序串聯一水質測量儀表和一產水質控閥，經水質測量儀表質控的不合格產水從產水質控閥的一個出口去往濃水排放口，合格產水經由產水質控閥的另一個出口流出。

進一步的，二級廢水比例閥與增壓泵之間設置有一單向閥B。

進一步的，二級反滲透膜與水質測量儀表之間設置有一單向閥C。

進一步的，產水質控閥與濃水排放口之間設置有一單向閥D。

進一步的，一級反滲透膜的工作壓力設置為7.5-8bar，二級反滲透膜的工作壓力設定為3.5-4bar。

本發明與現有產品相比的有益之處在于：

相對單級反滲透系統而言——

1）增加了一組膜元件，并對泵、膜的型號規格做了定義和要求；

2）使用2組（而不是傳統的一組）廢水控制元件，以實現對二級膜系統的壓力控制；

3）具有二級濃水回收利用的旁路設計；

4）增加二級反滲透膜的入口壓力指示及防倒流裝置（單向閥）；

5）不需要特殊的原水預處理裝置（或濾料）。

相對傳統的雙級反滲透系統而言——

1）只有一個增壓泵，沒有二級增壓泵；

2）沒有中間產水水箱及其液位控制系統；

3）膜組最少，傳統方式的一級反滲透膜組數量通常1.5或2倍于二級膜組；

4）沒有復雜的流量調節控制系統；

5）沒有中間水質儀表；