反渗透净水单元.pdf

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1、(19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 202010961942.1 (22)申请日 2020.09.14 (71)申请人 湖南南山矿泉水有限公司 地址 414000 湖南省岳阳市华容工业集中 区行政服务中心 (72)发明人 陈绍山 (74)专利代理机构 长沙德恒三权知识产权代理 事务所(普通合伙) 43229 代理人 吕春霞 (51)Int.Cl. C02F 9/02(2006.01) (54)发明名称 一种反渗透净水单元 (57)摘要 本发明公开了一种反渗透净水单元， 包括压 力活塞以及预净化组件、 反渗透滤芯组件。

2、， 所述 压力活塞包括活塞套管以及活塞体， 预净化组 件、 反渗透滤芯组件设置于安装在活塞套管中的 活塞体内， 活塞体上连接有对活塞体进行加压的 增压装置； 活塞体的内端面上开有进水孔， 进水 孔后设置有缓冲腔， 并在缓冲腔末端设置均流板 以及预净化组件， 而反渗透滤芯组件设置于预净 化组件之后， 包括同心套装的第一陶瓷滤芯以及 第二陶瓷滤芯， 反渗透膜成型于第二陶瓷滤芯的 外表面上； 两个陶瓷滤芯的环间位置设置有浓水 出口， 而净化水出口设置于第二陶瓷滤芯的环 内。 本发明可有效提高反渗透膜工作效率和工作 效果， 并能保证反渗透膜工作的稳定性及寿命。 权利要求书1页 说明书4页 附图1页 C。

3、N 112093925 A 2020.12.18 CN 112093925 A 1.一种反渗透净水单元， 其特征在于， 包括压力活塞以及预净化组件、 反渗透滤芯组 件： 所述压力活塞包括活塞套管以及活塞体， 所述活塞套管一端开口并在开口端插装有活 塞体， 另一端的端面上设置有进水口， 所述进水口连接供水单元， 所述活塞套管位置固定， 而所述活塞体上连接有对活塞体进行加压的增压装置； 所述活塞体具有容积腔， 而所述预净化组件与反渗透滤芯组件设置于活塞体的容积腔 中， 活塞体的内端面上开有进水孔， 进水孔后设置有缓冲腔， 缓冲腔末端设置有均流板， 而 所述预净化组件设置于均流板之后， 与均流板平行。

4、设置， 包括自进水侧顺序设置的PP棉滤 芯、 树脂滤芯以及活性炭滤芯； 所述反渗透滤芯组件设置于所述预净化组件之后， 包括同心套装的第一陶瓷滤芯以及 第二陶瓷滤芯； 第一陶瓷滤芯和第二陶瓷滤芯均为空心圆筒形滤芯， 其一端端面封闭， 而另 一端装配于活塞体的外端面内侧； 所述第一陶瓷滤芯上均布有孔径为200300nm的微孔， 所述第二陶瓷滤芯上均布有孔径为80120nm的微孔， 第二陶瓷滤芯位于所述第一陶瓷滤 芯内侧， 并以第二陶瓷滤芯作为多孔支撑体， 在其外表面上成型有反渗透膜； 所述活塞体的外端面在对应第一陶瓷滤芯和第二陶瓷滤芯之间的环间位置上设置有 浓水出口； 在活塞体的外端面对应第二陶瓷。

5、滤芯的环内位置设置有净化水出口。 2.根据权利要求1所述的反渗透净水单元， 其特征在于， 所述均流板包括双层板体， 双 层板体均为陶瓷结构板或者是进行惰性处理的金属板， 对活塞体的缓冲腔进行面封闭， 双 层板体上均布过水孔， 其双层板体上的过水孔为相互错位设置。 3.根据权利要求1所述的反渗透净水单元， 其特征在于， 所述供水单元连接市政自来 水， 所述供水单元的供水管路上连接有增压泵。 4.根据权利要求1所述的反渗透净水单元， 其特征在于， 所述进水孔设置有多个， 在活 塞体的内端面上均匀设置。 5.根据权利要求1所述的反渗透净水单元， 其特征在于， 所述预净化组件与所述反渗透 滤芯组件之间。

6、设置有第二缓冲腔， 所述第二缓冲腔的容积为第一缓冲腔容积的1/31/2。 6.根据权利要求1所述的反渗透净水单元， 其特征在于， 所述反渗透膜为聚酰胺类反渗 透膜， 通过在第二陶瓷滤芯上形成聚酰胺活性层而制得。 7.根据权利要求1所述的反渗透净水单元， 其特征在于， 所述第一陶瓷滤芯的封闭端面 内表面与所述第二陶瓷滤芯的封闭端面外表面之间留有1030cm的间距。 8.根据权利要求1所述的反渗透净水单元， 其特征在于， 所述活塞体为可拆卸结构， 而 设置于活塞体内的预净化组件以及反渗透滤芯组件均为可替换耗材。 权利要求书 1/1 页 2 CN 112093925 A 2 一种反渗透净水单元 技术。

7、领域 0001 本发明涉及水净化处理领域中的饮用水净化装置技术， 具体为一种反渗透净水单 元。 背景技术 0002 随着人们生活水平的不断提高， 人们对饮用的纯净水有了更高的要求， 因此， 对制 造纯净水的设备也提出了更高的要求。 反渗透膜饮用水净化工艺是目前市场上净水设备采 用的较为常见的水处理工艺之一， 其主要利用带反渗透膜的膜分离结构和膜分离技术实 现。 用于水处理领域中的反渗透膜具有孔径小至纳米级的膜孔， 利用反渗透膜在一侧施加 比渗透压水平更高的外部压力， 使得水分子可以通过膜表面， 而无机盐、 重金属离子、 有机 物、 胶体、 细菌、 病毒等杂质无法通过， 从而达到去除水中杂质的目。

8、的， 以获得可供家庭、 商 业和工业使用的纯净水。 0003 传统的反渗透膜净水单元通常结构较为简单， 仅包括集水管以及设置于集水管中 的反渗透膜， 反渗透膜在集水管后分出有纯水通道和浓水通道， 加压水从原水通道的进口 进入反渗透膜内， 由于反渗透膜的作用， 纯水进入纯水通道， 而水中的溶解盐类、 胶体、 微生 物、 有机物等杂质则留在了浓水通道， 由此来实现水的净化过程。 这种反渗透膜净水单元对 反渗透膜的工作压力要求较高， 且由于受反渗透元件本身的结构特点影响， 产水量较小， 制 水效率低， 在使用反渗透膜进行水处理的情况下， 溶质或离子化合物可能被吸附至反渗透 膜表面而污染该反渗透膜， 。

9、从而造成反渗透膜的水净化功能的劣化， 也还容易造成堵塞， 导 致膜的通透量下降， 影响到装置的单位时间出水量， 进而直接影响到净水效率。 发明内容 0004 本发明所解决的技术问题在于提供一种反渗透净水单元， 以解决上述背景技术中 的缺点。 0005 本发明所解决的技术问题采用以下技术方案来实现： 0006 一种反渗透净水单元， 包括压力活塞以及预净化组件、 反渗透滤芯组件： 0007 所述压力活塞包括活塞套管以及活塞体， 所述活塞套管一端开口并在开口端插装 有活塞体， 另一端的端面上设置有进水口， 所述进水口连接供水单元， 所述活塞套管位置固 定， 而所述活塞体上连接有对活塞体进行加压的增压。

10、装置； 0008 所述活塞体具有容积腔， 而所述预净化组件与反渗透滤芯组件设置于活塞体的容 积腔中， 活塞体的内端面上开有进水孔， 进水孔后设置有缓冲腔， 缓冲腔末端设置有均流 板， 而所述预净化组件设置于均流板之后， 与均流板平行设置， 包括自进水侧顺序设置的PP 棉滤芯、 树脂滤芯以及活性炭滤芯； 0009 所述反渗透滤芯组件设置于所述预净化组件之后， 包括同心套装的第一陶瓷滤芯 以及第二陶瓷滤芯； 第一陶瓷滤芯和第二陶瓷滤芯均为空心圆筒形滤芯， 其一端端面封闭， 而另一端装配于活塞体的外端面内侧； 所述第一陶瓷滤芯上均布有孔径为200300nm的微 说明书 1/4 页 3 CN 1120。

11、93925 A 3 孔， 所述第二陶瓷滤芯上均布有孔径为80120nm的微孔， 第二陶瓷滤芯位于所述第一陶瓷 滤芯内侧， 并以第二陶瓷滤芯作为多孔支撑体， 在其外表面上成型有反渗透膜； 0010 所述活塞体的外端面在对应第一陶瓷滤芯和第二陶瓷滤芯之间的环间位置上设 置有浓水出口； 在活塞体的外端面对应第二陶瓷滤芯的环内位置设置有净化水出口。 0011 作为进一步限定， 所述均流板包括双层板体， 双层板体均为陶瓷结构板或者是进 行惰性处理的金属板， 对活塞体的缓冲腔进行面封闭， 双层板体上均布过水孔， 其双层板体 上的过水孔为相互错位设置。 0012 作为进一步限定， 所述供水单元连接市政自来水。

12、， 并在所述供水单元的供水管路 上连接有增压泵。 0013 作为进一步限定， 所述进水孔设置有多个， 在活塞体的内端面上均匀设置。 0014 作为进一步限定， 所述预净化组件与所述反渗透滤芯组件之间设置有第二缓冲 腔， 所述第二缓冲腔的容积为第一缓冲腔容积的1/31/2。 0015 作为进一步限定， 所述反渗透膜为聚酰胺类反渗透膜， 通过在第二陶瓷滤芯上形 成聚酰胺活性层而制得。 0016 作为进一步限定， 所述第一陶瓷滤芯的封闭端面内表面与所述第二陶瓷滤芯的封 闭端面外表面之间留有1030cm的间距， 以提高成型于第二陶瓷滤芯封闭端面上的反渗透 膜的利用率。 0017 作为进一步限定， 所述。

13、活塞体为可拆卸结构， 而设置于活塞体内的预净化组件以 及反渗透滤芯组件均为可替换耗材。 0018 本发明的反渗透净水单元的优点及有益效果在于： 0019 可设置于任何具有处理腔的水处理设备中， 在应用于水处理设备中进行水处理具 有水质好、 耗能低、 无污染、 工艺简单、 操作简便等优点， 既可以作为水净化处理的净水设备 也可以作为水处理装置的后端设备。 0020 通过活塞式结构与增压装置的组合来调整进水在预净化组件以及反渗透滤芯组 件的处理水压， 并在将处理水压稳定后能对供水单元的供水水压进行自适应调整， 从而保 证反渗透膜的滤过效率， 提高反渗透膜的制水率。 0021 通过预净化组件与两个陶。

14、瓷滤芯的组合降低反渗透膜的处理负担， 有效延长了反 渗透单元的使用寿命， 并使所制得的纯净水的纯度长期稳定在较高的水平。 附图说明 0022 图1为本发明较佳实施例的示意图。 0023 其中： 1、 增压装置； 2、 浓水出口； 3、 净化水出口； 4、 端面封闭塞； 5、 密封圈； 6、 活塞 体； 7、 第二缓冲腔； 8、 活塞套管； 9、 压力活塞固定座； 10、 预净化组件支架； 11、 缓冲腔； 12、 进 水孔； 13、 压力腔； 14、 供水管路； 15、 旋合螺纹面； 16、 第二陶瓷滤芯； 17、 反渗透膜； 18、 第一 陶瓷滤芯； 19、 活性炭滤芯； 20、 树脂滤芯；。

15、 21、 PP棉滤芯； 22、 均流板板体； 23、 过水孔。 具体实施方式 0024 为了使本发明实现的技术手段、 创作特征、 达成目的与功效易于明白了解， 下面结 合具体图示， 进一步阐述本发明。 说明书 2/4 页 4 CN 112093925 A 4 0025 在本发明的描述中， 需要理解的是， 术语 “长度” 、“前” 、“后” 、“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的限制。 0026 另外， 在本发明中，。

16、 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， 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 语在本发明中的具体含义； 同时图内的尺寸关系也仅为了方便描述而进行的优化处理， 并 不代表真实的尺寸比例关系。 0027 参见图1的一种反渗透净水单元的较佳实施例， 在本实施例中， 反渗透净水单元的 主体为压力活塞， 该压力活塞包括活塞套管8以及活塞体6， 其中， 活塞套管8通过压力活塞 固定座9进行位置固定， 其左侧为开放面， 而右侧为封闭面， 并在右侧封闭面上设置有进水 口， 该进水口连接供水管路14， 供水管路14与市政自来。

17、水管路相连， 并在供水管路14上连接 有增压泵。 0028 活塞体6套装在活塞套管8中， 为可拆卸活塞结构， 并能在活塞套管8内进行活塞运 动， 活塞体6有左侧端面为开放面， 并在该开放面位置内侧设置有旋合螺纹面15， 端面封闭 塞4通过旋合螺纹面15在活塞体6的左侧开放面上进行面封闭装配， 并通过密封圈5进行密 封； 端面封闭塞4上连接有一个液压杆， 并通过该液压杆连接液压缸作为增压装置1。 活塞体 6的右侧端面为封闭面， 其上均匀开有多个在该封闭面上均匀设置的进水孔12。 活塞体6与 活塞套管8之间进行活塞运动的对应腔则在进水后作为压力腔13。 0029 活塞体6内设置有容积腔， 该容积腔。

18、中自供水管路14侧到增压装置1侧设置有均流 板、 预净化组件以及反渗透滤芯组件， 其中， 均流板与活塞体6的右侧封闭面之间留有缓冲 腔11， 均流板包括两块平行设置的均流板板体22， 该均流板板体22为陶瓷结构板， 并在均流 板板体22上均匀设置有过水孔23， 而两块均流板板体22上的过水孔23相互错位设置， 来将 经过缓冲腔11中进行过缓冲处理的水体进行均流， 以使水流均匀进入预净化组件， 在预净 化组件的面上保持水流面接触， 提高处理预净化组件的预处理效果和处理效率。 0030 预净化组件通过预净化组件支架10在活塞体的容积腔内可拆卸装配， 预净化组件 支架10上设置有PP棉滤芯21、 树。

19、脂滤芯20以及活性炭滤芯19， PP棉滤芯21、 树脂滤芯20以及 活性炭滤芯19依次对流入的水流进行预净化处理。 并将经过预净化处理的水送入第二缓冲 腔7内。 0031 在本实施例中， 第二缓冲腔7的容积为第一缓冲腔容积11的1/2； 其后端设置有反 渗透滤芯组件； 反渗透滤芯组件包括第一陶瓷滤芯18以及第二陶瓷滤芯16， 第一陶瓷滤芯 18和第二陶瓷滤芯16均为左端面开放的、 右端面封闭的空心筒体结构， 其第一陶瓷滤芯18 同心套装在第二陶瓷滤芯16的外侧， 且第一陶瓷滤芯18与第二陶瓷滤芯16在左侧开放面侧 卡装在端面封闭塞4上， 并能随端面封闭塞4整体出后更换或者进行反冲洗等维护处理。。

20、 第 一陶瓷滤芯18上均布有孔径为200300nm的微孔， 来对第二缓冲腔7中的水进行第一遍陶 瓷滤芯滤过， 而第二陶瓷滤芯16作为作为多孔支撑体， 在其外表面上成型有反渗透膜17， 在 本实施例中， 该反渗透膜17为聚酰胺类反渗透膜， 成型方式为直接在第二陶瓷滤芯16表面 通过非织造织物作为载体， 浸入间苯二胺(mPD)水溶液中， 形成mPD层， 将mPD层浸入包含均 苯三甲酰氯(TMC)的有机溶剂中， 使该mPD层与TMC接触以进行界面聚合， 从而形成该反渗透 说明书 3/4 页 5 CN 112093925 A 5 膜17； 而第二陶瓷滤芯16上均布有孔径为80120nm的微孔， 能在为。

21、反渗透膜17提供支撑体 的基础上， 辅助提高反渗透膜17对净化水的透过性和对浓水的滤过性。 0032 而在本实施例中， 为了提高成型于第二陶瓷滤芯16右侧封闭端面上的反渗透膜17 的利用率， 在第一陶瓷滤芯18的封闭端面内表面与第二陶瓷滤芯16的封闭端面外表面之间 留有1030cm的间距。 0033 在本实施例中， 端面封闭塞4对应第一陶瓷滤芯18和第二陶瓷滤芯16之间的环间 位置上设置有浓水出口2； 在对应第二陶瓷滤芯16的环内位置设置有净化水出口3。 0034 本实施例的反渗透净水单元在使用时， 通过供水管路14对市政自来水进行增压供 水， 将市政自来水送入压力腔13中， 由于活塞套管8通。

22、过压力活塞固定座9进行固定， 因而在 增压装置1位置进行增压时， 会在压力腔13中形成一个可控的既有压强(通过增压装置1的 液压压力进行设置)， 该压力腔1的3既有压强一方面能在供水管路14对应的市政自来水管 网水压发生小范围波动时进行压力自适应调整来提高渗透压的稳定性， 从而保证净化水出 口3的出水端效率； 而另一方面， 在该既有压强的作用下， 市政自来水通过进水孔12被压入 缓冲腔11中， 并通过均流板的作用在预净化组件的表面形成一个均匀的增压面流动水流， 这种水流的增压面流动能有效提高预净化组件的处理效果和处理效率， 同时也避免了对应 滤芯中间部分已经失效， 外缘依然可用的被滤芯浪费情形。

23、， 保证滤芯的完全使用率。 0035 而经过预净化组件预净化处理的净化水在第二缓冲腔7中进行稳定后， 通过带200 300nm孔径微孔的第一陶瓷滤芯18进行第一遍滤过后再通过反渗透膜17进行反渗透处 理， 而之前的预净化处理和第一遍陶瓷滤芯滤过能有效减少反渗透膜17的处理强度， 在保 证反渗透膜17反渗透处理的效果的同时减少反渗透膜17所需要渗透处理的有害物质， 从而 减少溶质或离子化合物可能被吸附至反渗透膜17表面而污染该反渗透膜17的几率， 延长其 单次使用寿命。 0036 另外， 这种方法还能有效提高反渗透膜的制水率， 将传统单个反渗透膜的回收率 由1525提升到40左右， 即供水管路1。

24、4端每100L的市政自来水的进水量， 在净化水出 口3的净化水得水率由原来的1520L提高至40L左右， 减少了水资源的浪费， 也符合国家节 能减排的要求。 0037 以上显示和描述了本发明的基本原理、 主要特征和本发明的优点。 本行业的技术 人员应该了解， 本发明不受上述实施例的限制， 上述实施例和说明书中描述的只是说明本 发明的原理， 在不脱离本发明精神和范围的前提下， 本发明还会有各种变化和改进， 这些变 化和改进都落入要求保护的本发明范围内。 本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其 等效物界定。 说明书 4/4 页 6 CN 112093925 A 6 图1 说明书附图 1/1 页 7 CN 112093925 A 7 。