帶擦洗機(jī)構(gòu)的膜組器及使用該膜組器制作的凈水機(jī)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本實(shí)用新型涉及一種帶擦洗機(jī)構(gòu)的膜組器及使用該膜組器制作的凈水機(jī)，特別涉 及家用飲用水處理，屬于膜法水處理設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002] 膜法水處理在自來水深度凈化、海水淡化、工業(yè)純水制備、污水處理和回用、工業(yè) 濃縮等領(lǐng)域已經(jīng)廣泛應(yīng)用。
[0003] 在膜法水處理領(lǐng)域，膜污染和膜清洗行業(yè)共性關(guān)鍵技術(shù)問題，水回收率高和膜元 件使用壽命長，是行業(yè)共同最求的目標(biāo)。
[0004]目前，家用反滲透凈水機(jī)沿用工業(yè)反滲透水處理技術(shù)，主要采用卷式反滲透膜元 件、5級(jí)凈化工藝、錯(cuò)流過濾模式，制備純凈水。盡管反滲透凈水機(jī)通過采取3級(jí)預(yù)處理與1 及后處理、濃水循環(huán)利用、濃水回收利用等多種技術(shù)措施，但自來水回收率一般僅為30%左 右，不到工業(yè)水處理的回收率的一半，膜壽命為1-2年(僅為工業(yè)水處理膜有效工作時(shí)間的 5%左右)，與工業(yè)反滲透水處理的技術(shù)差距巨大。
[0005] 導(dǎo)致家用反滲透凈水機(jī)與工業(yè)反滲透水處理的技術(shù)差距的根本原因是水處理系 統(tǒng)的完善程度差距巨大，主要表現(xiàn)在預(yù)處理水質(zhì)控制系統(tǒng)、膜沖洗系統(tǒng)、化學(xué)清洗和多級(jí)膜 過濾系統(tǒng)的完善程度不同和實(shí)施的難以程度不同。
[0006] 在防止膜污染方面，由于缺乏多級(jí)膜過濾系統(tǒng)，現(xiàn)有家用反滲透凈水機(jī)通過提高 自來水的流速防止膜污染，既要依靠流速防止污染，又要減少廢水產(chǎn)生，本身就是一對矛盾 體。通過提高自來水的流速防止膜污染受到技術(shù)瓶頸制約。
[0007] 除此以外，家用反滲透凈水機(jī)在防止膜污染方面，還存在以下問題：
[0008] 一是預(yù)處理的有效性問題，由于缺乏類似工業(yè)水處理的儲(chǔ)水裝置，采用動(dòng)態(tài)預(yù)處 理工藝，活性炭處理時(shí)間短，預(yù)處理效果有限，難以達(dá)到工業(yè)預(yù)處理的水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)。
[0009] 二是除氯的問題，現(xiàn)有技術(shù)在預(yù)處理環(huán)節(jié)去除水中的自由氯，以防止膜氧化，給膜 元件的生物污染帶來新的問題。
[0010] 在膜清洗方面，由于缺乏完善的膜清洗系統(tǒng)，現(xiàn)有家用凈水機(jī)部分借用工業(yè)水處 理的反沖洗措施，增加了凈水機(jī)的復(fù)雜程度。如果再進(jìn)一步增加化學(xué)清洗，裝置結(jié)構(gòu)將更加 復(fù)雜。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0011] 本實(shí)用新型的目的是，主要針對反滲透家用凈水機(jī)與工業(yè)水處理膜元件使用壽 命、水回收率存在的上述技術(shù)差距，提供一種既能防止膜污染，又能機(jī)械去除和化學(xué)清除膜 污染的膜組器，使凈水機(jī)的水回收率高、膜壽命長、系統(tǒng)簡單，以克服現(xiàn)有技術(shù)的不足。
[0012] 本實(shí)用新型的膜組器和凈水機(jī)非常適合死端過濾和錯(cuò)流過濾交替進(jìn)行的間歇式 水處理，如家用反滲透純凈水制備，也可以用于食品飲料加工、工業(yè)濃縮分離等生產(chǎn)領(lǐng)域。
[0013] 為了達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型的技術(shù)方案如下：
[0014] 一種帶擦洗機(jī)構(gòu)的膜組器，它包括殼體、一個(gè)及以上的膜元件和連接體，膜元件的 非過濾部分與連接體封裝為一整體，連接體與殼體連接，膜元件的過濾部分設(shè)置在殼體內(nèi)， 在殼體上設(shè)有進(jìn)水口、出水口和清洗劑注入孔，膜元件上設(shè)有純凈水出口，在水溶液的動(dòng)力 作用下制備純凈水；在殼體1內(nèi)設(shè)有擦洗部件，在水溶液或外部動(dòng)力的驅(qū)動(dòng)下，擦洗部件作 往復(fù)運(yùn)動(dòng)，對膜元件的分離層表面進(jìn)行摩擦清洗。
[0015] 上述的帶擦洗機(jī)構(gòu)的膜組器是，擦洗部件包括活塞、翅片和擦拭刷，翅片與活塞連 接，擦拭刷與翅片連接，擦拭刷與膜元件的分離層表面接觸。
[0016] 前述的帶擦洗機(jī)構(gòu)的膜組器是，在活塞上連接有活塞桿，活塞桿的端部與殼體間 隙配合、彈簧套接在活塞桿上。
[0017] 前述的帶擦洗機(jī)構(gòu)的膜組器是，殼體的內(nèi)壁具有沿擦洗部件運(yùn)動(dòng)方向平行延伸的 凸臺(tái)，在活塞上開設(shè)有液體流道，凸臺(tái)與液體流道組成相互配合的液壓開關(guān)，當(dāng)所述液壓開 關(guān)開啟時(shí)，水溶液從靠近進(jìn)水口 一端經(jīng)液體流道流向出水口 一端。
[0018] 前述的帶擦洗機(jī)構(gòu)的膜組器是，在殼體的內(nèi)壁具上設(shè)有凸起部。
[0019] 前述的帶擦洗機(jī)構(gòu)的膜組器是，翅片含有活性炭，活性炭占翅片的質(zhì)量分?jǐn)?shù)比為 0% 至 100%。
[0020] 前述的帶擦洗機(jī)構(gòu)的膜組器是，所述活性炭負(fù)載殺菌劑。
[0021] 一種使用帶擦洗機(jī)構(gòu)的膜組器制作的凈水機(jī)，該凈水機(jī)包括預(yù)處理單元、水泵、帶 擦洗機(jī)構(gòu)的膜組器、閥門、電控系統(tǒng)和純凈水收集單元，預(yù)處理單元與自來水進(jìn)水口連通， 預(yù)處理單元、水泵、膜組器和閥門依次串聯(lián)連接，純凈水收集單元與帶擦洗機(jī)構(gòu)的膜組器連 接，自來水經(jīng)預(yù)處理單元初步凈化后，由帶擦洗機(jī)構(gòu)的膜組器進(jìn)行深度凈化，深度凈化后的 純凈水引入到純凈水收集單元，經(jīng)濃縮或不經(jīng)濃縮的自來水從帶擦洗機(jī)構(gòu)的膜組器的出水 口引出；該帶擦洗機(jī)構(gòu)的膜組器的上游設(shè)有單向閥，單向閥與水泵并聯(lián)連接；帶擦洗機(jī)構(gòu) 的膜組器的下游設(shè)有導(dǎo)電率探頭，導(dǎo)電率探頭采集帶擦洗機(jī)構(gòu)的膜組器出水口引出的經(jīng)濃 縮的自來水的TDS信號(hào)傳輸給電控系統(tǒng)，用于控制閥門的工作狀態(tài)。
[0022] 前述的一種使用帶擦洗機(jī)構(gòu)的膜組器制作的凈水機(jī)是，導(dǎo)電率探頭至自來水進(jìn)水 口之間設(shè)有壓力傳感器，壓力傳感器采集的帶擦洗機(jī)構(gòu)的膜組器的給水或排水壓力信號(hào)傳 輸給電控系統(tǒng)，用于控制閥門的工作狀態(tài)。
[0023] 前述的一種使用帶擦洗機(jī)構(gòu)的膜組器制作的凈水機(jī)是，帶擦洗機(jī)構(gòu)的膜組器至閥 門之間的管路上設(shè)有生活用水輸出旁路，在生活用水輸出旁路上設(shè)有生活用水閥門。
[0024] 前述的一種使用帶擦洗機(jī)構(gòu)的膜組器制作的凈水機(jī)是，閥門的下游設(shè)有流量傳感 器，計(jì)量通過閥門的廢水排放量，用以控制閥門的工作狀態(tài)。
[0025] 前述的一種使用帶擦洗機(jī)構(gòu)的膜組器制作的凈水機(jī)是，預(yù)處理單元過濾精度為微 濾。
[0026] 本實(shí)用新型的有益效果如下：
[0027] 本實(shí)用新型涉及的膜組器及凈水機(jī)，主要針對家用反滲透凈水機(jī)與工業(yè)反滲透水 處理存在的技術(shù)差距，提供一種既能防止膜污染，又能機(jī)械清除和化學(xué)清除膜污染的膜組 器，使凈水機(jī)水回收率高、系統(tǒng)簡單，具體有益效果如下：
[0028] (1)膜元件使用壽命長達(dá)5年以上，高于現(xiàn)有家用卷式膜元件使用壽命3至4年。 一方面，本實(shí)用新型的膜組器設(shè)有可往復(fù)運(yùn)動(dòng)的擦洗部件，預(yù)處理為微濾過濾，主要去除 水溶液中的尺寸較大的懸浮物，沉積在膜表面的固體污染物通過擦洗去除，同時(shí)，設(shè)有單向 閥，形成大流量進(jìn)水，使摩擦清洗和水力沖洗同時(shí)進(jìn)行，更有利于污染物的去除，減緩了膜 元件水通量的衰減；其次，通過在膜組器的擦洗部件上采用負(fù)載殺菌劑的活性炭，將自由氯 去除和滅菌等工藝環(huán)節(jié)在膜表面的周圍處理，更有利于保護(hù)膜元件和防止膜的生物污染； 第三，膜組器采用開放流道，在膜組器上設(shè)有清洗劑注入孔，結(jié)合擦洗機(jī)構(gòu)的往復(fù)移動(dòng)，使 化學(xué)清洗方便、容易。
[0029] (2)自來水回收率高，幾乎不排放經(jīng)濃縮的自來水。一方面，本實(shí)用新型的膜組器 主要采用死端過濾，通過提高自來水的濃縮比(多數(shù)情況下，可達(dá)到5倍的濃縮比)制備純凈 水，在制備相同數(shù)量純凈水的條件下，大幅減少了自來水的需求量；其次，純凈水制備過程 中產(chǎn)生的濃縮水溶液暫存在膜組器的殼體內(nèi)，膜組器起到了儲(chǔ)水作用，再通過設(shè)置閥門及 電控系統(tǒng)，與生活用水龍頭直接連通，在生活用水取水時(shí)，膜組器中儲(chǔ)存的濃縮自來水直接 利用，不作廢水排