一种应用于管道直饮水的陶瓷膜组合体装置的制作方法

本发明涉及饮用水处理，具体涉及一种应用于管道直饮水的陶瓷膜组合体装置。

背景技术：

1、管道直饮水属于高品质饮用水中的一类，具有诸多的优势，包括使用便捷、安全卫生、水质优良等，在人们的日常生活中占据了重要地位，现有高品质饮用水db32/t 5165-2025检测限，规定了饮用水的浊度、硬度、溶解性固体等指标，常规自来水处理工艺无法满足该标准，需要经过深度处理。

2、目前，管道直饮水市场主流水处理工艺包括预处理（活性炭、砂滤）、超滤（有机、无机超滤膜）、纳滤（有机纳滤膜）、反渗透（有机反渗透膜）、杀菌（紫外、臭氧）等组合，在达到水质效果的同时，存在显著的缺陷，包括工艺复杂、使用维护成本高、耗材更换频繁等。无机膜分离作为一种深度处理工艺，具有纯物理分离、无新污染物产生、避免塑化剂产生等显著的技术优势，已经在工业水、生物发酵、食品、医药中间体等众多领域获得了广泛应用，其中，在直饮水领域，cn1830838a报道了一种基于二级膜过滤技术的纳滤直饮水制备方法，结合了微滤、纳滤、吸附技术；cn203668138u报道了一种高温灭菌的陶瓷膜净水器，但当前传统的管道直饮水的膜集成处理技术，存在占地面积大、功能模块分散、缓慢释放微塑料、膜系统维护困难等缺陷。

3、由此，开发面向管道直饮水的高安全性、高集成度、低维护成本的陶瓷膜组合体装置，已经成为了一种必然趋势。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种应用于管道直饮水的陶瓷膜组合体装置，解决了传统管道直饮水处理装置存在的占地面积大、微污染物去除率低、存在微塑料风险等缺陷，实现了管道直饮水的安全、稳定、长效供给，同时该陶瓷膜组合体装置，结合了紫外线和臭氧杀菌以及自加热清洗功能，维护简易。

2、本发明的技术方案如下：一种应用于管道直饮水的陶瓷膜组合体装置，为一体化集成设备，以自来水进水为原水，所提供的管道直饮水供水规模优选0.5-3 m3/h，主要由陶瓷超滤膜组合体单元、陶瓷膜增压单元及陶瓷纳滤膜组合体单元组成，各单元紧密集成于整体撬装装置内，其中：

3、陶瓷超滤膜组合体单元，主要包括内部陶瓷超滤膜组件、外部陶瓷超滤产水箱及陶瓷超滤排浓管道，其中，内部陶瓷超滤膜组件包括外壳为石英玻璃的陶瓷超滤膜组件、陶瓷超滤膜管、陶瓷超滤膜组件进水管道、陶瓷超滤膜组件产水管道及陶瓷超滤膜组件浓水管道，石英玻璃为透明材质透光且具有加热功能，能耐受压力高于1.0 mpa；外部陶瓷超滤产水箱包括不锈钢箱体、紫外杀菌灯、陶瓷超滤产水箱排气阀及陶瓷超滤产水箱外排管道，所有管道出口均安装有阀门，不锈钢材质优选304、316或316l，陶瓷超滤膜材质优选碳化硅，陶瓷超滤膜孔径控制50-100 nm，陶瓷超滤膜组合体单元运行压力为0.2-0.4 mpa，陶瓷超滤膜组合体单元产水率控制范围为95%-98%，紫外杀菌灯符合《生活饮用水紫外线消毒器》标准，紫外线辐照剂量达到12000-14000 mw/cm2；所述的陶瓷超滤膜组合体装置，将外壳为石英玻璃的陶瓷超滤膜组件、陶瓷超滤膜产水箱进行合并，减少了传统的陶瓷膜组件和水箱分体式结构的占地面积，且陶瓷超滤膜组合体内部布置了紫外杀菌灯，确保陶瓷超滤膜设备运行时，杀菌同步进行，区别于传统的陶瓷超滤膜处理技术；

4、陶瓷膜增压单元，主要包括增压泵，增压单元进口管道及阀门、增压单元出口管道及阀门，增压单元出口管道连接有臭氧进气口，陶瓷膜增压单元管道材质优选304、316或316l不锈钢，陶瓷膜增压单元运行压力为0.65-0.95 mpa，臭氧浓度控制0.15-0.25 mg/l；所述的陶瓷膜增压单元，将陶瓷超滤膜产水直接加压进入到陶瓷纳滤膜单元，且在增压泵出口端增加臭氧投加装置。

5、陶瓷纳滤膜组合体单元，主要包括内部陶瓷纳滤膜组件、外部陶瓷纳滤产水箱及陶瓷纳滤排浓管道，其中，内部陶瓷纳滤膜组件包括外壳为不锈钢的陶瓷纳滤膜组件、陶瓷纳滤膜管、陶瓷纳滤膜组件进水口、陶瓷纳滤膜组件产水管道及陶瓷纳滤膜组件浓水管道；外部陶瓷纳滤产水箱包括304、316或316 l不锈钢箱体、臭氧入口管道、自动排气阀及陶瓷纳滤产水出口管道，所有管道出口均安装有阀门，陶瓷纳滤膜材质氧化锆、氧化钛复合陶瓷材料，陶瓷膜纳滤膜孔径控制1-2 nm，陶瓷纳滤膜组合体单元运行压力为0.6-0.9 mpa，陶瓷纳滤膜组合体单元产水率控制范围为85%-91%，其中，臭氧和陶瓷超滤膜产水一起进入陶瓷纳滤膜系统，对陶瓷纳滤膜系统内的原水、产水、纳滤膜管等均具有杀菌效果，确保整个系统在无菌条件下运行。

6、一种应用于管道直饮水的陶瓷膜组合体装置运行程序包括：首先，开启原水输送泵，原水进入陶瓷超滤膜组合体单元，开启紫外杀菌灯，紫外线对内部陶瓷超滤膜组件及外部陶瓷超滤产水箱均具起到杀菌作用，陶瓷超滤膜产水进入外部陶瓷超滤产水箱，陶瓷超滤膜浓水，经陶瓷超滤膜组件浓水管道排放出陶瓷超滤膜组合体单元，陶瓷超滤产水经陶瓷超滤产水箱外排管道，经增压泵加压，臭氧接入增压泵出口管道，夹带臭氧的陶瓷超滤产水共同进入内部陶瓷纳滤膜组件，经过陶瓷纳滤分离后，陶瓷纳滤浓水进入陶瓷纳滤排浓管道排放出陶瓷纳滤膜组合体单元，陶瓷纳滤产水进入外部陶瓷纳滤产水箱，经陶瓷纳滤产水出口管道，由管道直饮水外供泵输送进入终端用户。

7、当对应用于管道直饮水的陶瓷膜组合体装置进行维护时，首先，关闭增压泵，使陶瓷超滤产水箱液位达到90%，关闭紫外灯和臭氧，开启石英玻璃加热装置，将内部陶瓷超滤膜组件的石英玻璃外壳加热到80-90 ℃，将陶瓷超滤膜产水箱温度控制到70-80 ℃，保温30-40 min，随后开启增压泵，将70-75℃陶瓷超滤膜产水泵入内部陶瓷纳滤膜组件，静置30-40 min，随后通过陶瓷纳滤排浓管道排放出系统，恢复运行程序。

8、本发明与现有技术相比，其显著优点：其一、该应用于管道直饮水的陶瓷膜组合体装置包括陶瓷超滤膜组合体装置、陶瓷膜增压单元及陶瓷纳滤膜组合体单元，为一体式集成装置，改变了传统的分体式装置，约为传统装置占地面积的50%，极大地减少了占地面积；其二、所采用的陶瓷超滤膜组合体装置不使用有机膜，减少了有机膜缓慢释放微塑料的风险，提升了管道直饮水的本质安全；其三、所采用的陶瓷超滤膜组合体装置在紫外线照射下运行，陶瓷纳滤膜组合体装置夹杂着臭氧运行，有效保证了陶瓷超滤膜系统和陶瓷纳滤膜系统在无菌条件下运行，节省了维护时间，实现了管道直饮水的稳定、长效供给；其四、该应用于管道直饮水的陶瓷膜组合体装置无需进行药剂清洗，采用陶瓷超滤膜组件自带的石英玻璃进行加热清洗，改变了传统的陶瓷膜清洗方式，维护简易。

1.一种应用于管道直饮水的陶瓷膜组合体装置，其特征在于：该应用于管道直饮水的陶瓷膜组合体装置为一体化集成设备，以自来水进水为原水，所提供的管道直饮水供水规模为0.5-3 m3/h，该装置主要由陶瓷超滤膜组合体单元、陶瓷膜增压单元及陶瓷纳滤膜组合体单元组成，各单元紧密集成于整体撬装装置内，其中，主要包括内部陶瓷超滤膜组件、外部陶瓷超滤产水箱及陶瓷超滤排浓管道，其中，内部陶瓷超滤膜组件包括外壳为石英玻璃的陶瓷超滤膜组件、陶瓷超滤膜管、陶瓷超滤膜组件进水管道、陶瓷超滤膜组件产水管道及陶瓷超滤膜组件浓水管道，石英玻璃为透明材质透光且具有加热功能，能耐受压力高于1.0 mpa，外部陶瓷超滤产水箱包括不锈钢箱体、紫外杀菌灯、陶瓷超滤产水箱排气阀及陶瓷超滤产水箱外排管道，所有管道出口均安装有阀门，陶瓷超滤膜材质优选碳化硅，陶瓷超滤膜孔径控制50-100 nm，陶瓷超滤膜组合体单元运行压力为0.2-0.4 mpa；陶瓷膜增压单元，主要包括增压泵，增压单元进口管道及阀门、增压单元出口管道及阀门，增压单元出口管道连接有臭氧进气口，陶瓷膜增压单元管道为不锈钢材质，陶瓷膜增压单元运行压力为0.65-0.95 mpa，臭氧浓度控制0.15-0.25 mg/l；陶瓷纳滤膜组合体单元，主要包括内部陶瓷纳滤膜组件、外部陶瓷纳滤产水箱及陶瓷纳滤排浓管道，内部陶瓷纳滤膜组件包括外壳为不锈钢的陶瓷纳滤膜组件、陶瓷纳滤膜管、陶瓷纳滤膜组件进水口、陶瓷纳滤膜组件产水管道及陶瓷纳滤膜组件浓水管道，外部陶瓷纳滤产水箱包括不锈钢箱体、臭氧入口管道、自动排气阀及陶瓷纳滤产水出口管道，所有管道出口均安装有阀门，陶瓷纳滤膜材质氧化锆、氧化钛复合陶瓷材料，陶瓷膜纳滤膜孔径控制1-2 nm，陶瓷纳滤膜组合体单元运行压力为0.6-0.9 mpa。

2.一种如权利要求1所述的应用于管道直饮水的陶瓷膜组合体装置，其特征在于：所述的不锈钢材质优选304、316或316l。

3.一种如权利要求1所述的应用于管道直饮水的陶瓷膜组合体装置，其特征在于：所述的陶瓷超滤膜组合体单元产水率控制范围为95%-98%，石英玻璃配套有加热装置，将内部陶瓷超滤膜组件的石英玻璃外壳加热温度控制80-90 ℃，紫外杀菌灯符合《生活饮用水紫外线消毒器》标准，紫外线辐照剂量达到12000-14000 mw/cm2。

4.一种如权利要求1所述的应用于管道直饮水的陶瓷膜组合体装置，其特征在于：所述的陶瓷膜增压单元，将陶瓷超滤膜产水直接加压进入到陶瓷纳滤膜单元，且在增压泵出口端增加臭氧投加装置。

5.一种如权利要求1所述的应用于管道直饮水的陶瓷膜组合体装置，其特征在于：所述的陶瓷纳滤膜组合体单元产水率控制范围为85%-91%。