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一种净水系统的制作方法

2022-04-27 12:53:08 来源:中国专利 TAG:


1.本发明属于净水技术领域,具体涉及一种净水系统。


背景技术:

2.随着国民对美好生活的需求日益增加,国民对饮用水质的要求也越来越高。家庭饮用水主要由市政管网集中供水,其水体污染主要因供水管网和前期市政处理不完善造成。
3.目前的家用净水机所使用的滤芯,根据过滤精度主要分为超滤滤芯、纳滤滤芯和反渗透滤芯。由于操作压力低、纯水通量大、运行成本低等特点,纳滤滤芯在市场上越来越受消费者的欢迎。目前,在水处理领域使用的纳滤膜大多采用加压过滤的方式,纳滤膜的形式有:卷式纳滤、中空纤维纳滤和板框式纳滤膜等,在实际的使用过程中,为提高处理能力需要多个纳滤膜组件串并联,其占地面积较大,不适用于家庭净水机使用场景。
4.目前国内净水机已经开始普及,然而净水机在产生净水时往往会伴随着废水的产生,而废水大都直接排放浪费了,以纯废比为1:1为例,每产生1l的废水就要伴随着损失1l废水。所以净水机虽然提高了饮用水的品质,也间接的产生了对水资源的浪费。
5.由于现有技术中的传统滤芯组件存在回收效率低,废水排放量大,整机体积大等技术问题,因此本发明研究设计出一种净水系统。


技术实现要素:

6.因此,本发明要解决的技术问题在于克服现有技术中的传统滤芯组件存在废水回收效率低的缺陷,从而提供一种净水系统。
7.本发明提供一种净水系统,其包括:复合滤芯组件、预处理滤芯和后处理滤芯,所述复合滤芯组件包括:原水进口、产水出口、废水出口、第一滤芯和第二滤芯,所述第一滤芯包括第一中空纤维过滤膜丝,所述第二滤芯包括第二中空纤维过滤膜丝,所述原水进口进入的水能够经过所述第一滤芯过滤,并在过滤时进入所述第一中空纤维过滤膜丝的内部并最终通过所述产水出口导出,未进入所述第一滤芯的内部的水能够经过所述第二滤芯过滤,并在过滤时进入所述第二中空纤维过滤膜丝的内部并最终通过所述产水出口导出,未进入所述第二滤芯的内部的水能够与所述废水出口连通并导出;
8.所述预处理滤芯的出水能通过第一管路与所述原水进口连通,所述后处理滤芯的进水口能通过第二管路与所述产水出口连通。
9.在一些实施方式中,所述滤芯外壳为圆柱状结构,所述第一中空纤维过滤膜丝成直管段结构,其直边沿着所述滤芯外壳的轴向方向延伸,所述第二中空纤维过滤膜丝成直管段结构,其直边沿着所述滤芯外壳的轴向方向延伸;所述第一中空纤维过滤膜丝为多个,且沿所述滤芯外壳的径向方向和周向方向间隔排布;所述第二中空纤维过滤膜丝为多个,且沿所述滤芯外壳的径向方向和周向方向间隔排布。
10.还包括滤芯外壳,所述原水进口、所述产水出口和所述废水出口均设置在所述滤
芯外壳的轴向第一端;或者,所述原水进口设置在所述滤芯外壳的轴向第一端,所述产水出口和所述废水出口均设置在所述滤芯外壳的轴向第二端。
11.在一些实施方式中,还包括第一段滤芯膜壳和第二段滤芯膜壳,所述第一段滤芯膜壳和所述第二段滤芯膜壳均设置于所述滤芯外壳中,所述第二段滤芯膜壳设置于所述第一段滤芯膜壳的轴向一端,且所述第二段滤芯膜壳的径向内侧设置所述第二滤芯,所述第一段滤芯膜壳的径向内侧设置所述第一滤芯。
12.在一些实施方式中,所述滤芯外壳的朝向所述第二段滤芯膜壳的一侧具有第一通道,所述滤芯外壳的径向内侧形成为第一空腔,所述第一段滤芯膜壳和所述第二段滤芯膜壳均位于所述第一空腔内,所述第一段滤芯膜壳的径向内侧形成第二空腔,所述第一滤芯位于所述第二空腔内,所述原水进口与所述第一通道的一端连通,所述第一通道的另一端与所述第一空腔连通,所述第一空腔通过在所述第一段滤芯膜壳上开设的第一原水出口与所述第二空腔连通,以能将水导入所述第一滤芯处进行过滤,所述第一原水出口为沿径向贯穿所述第一段滤芯膜壳的内外壁的径向通孔。
13.在一些实施方式中,所述第二段滤芯膜壳的内部形成第三空腔,所述第二滤芯位于所述第三空腔中,所述第一段滤芯膜壳上沿轴向以贯穿其内外壁的方式形成有至少一个第一段废水出口,所述第二空腔内的水能够通过所述第一段废水出口进入所述第三空腔中。
14.在一些实施方式中,还包括第一段滤芯端盖,所述第一滤芯的轴向一端连接设置有第一粘接部、轴向另一端连接设置有第二粘接部,所述第一粘接部和所述第二粘接部的外周均套设所述第一段滤芯膜壳,所述第一段滤芯膜壳的外周与所述第一段滤芯端盖之间密封连接,所述第一粘接部与所述第一段滤芯端盖在轴向方向上形成所述第二通道,通过所述第一滤芯过滤后的水进入所述第二通道中。
15.在一些实施方式中,所述第二段滤芯膜壳的轴向一端还设置有第二段滤芯端盖,所述第二段滤芯膜壳与所述第二段滤芯端盖之间还具有第三通道,通过所述第二滤芯过滤后的水进入所述第三通道中,所述第二通道与所述第三通道连通后能够通过所述产水出口将过滤后的水排出。
16.在一些实施方式中,所述第三空腔中且位于所述第二滤芯的径向内侧的部分设置有连通管,所述连通管的一端与所述产水出口连通、另一端与所述第二通道连通,能够使得进入所述第一滤芯内部的水通过所述连通管经由所述产水出口排出。
17.在一些实施方式中,所述第二滤芯的轴向一端连接设置有第三粘接部、轴向另一端连接设置第四粘接部,所述第三粘接部的外周和所述第四粘接部的外周均套设所述第二段滤芯膜壳,所述第三粘接部和所述第四粘接部的内周均穿设所述连通管,经过所述第二滤芯内部过滤出的水能够经过所述第三粘接部后进入所述第三通道中。
18.在一些实施方式中,还包括第三滤芯端盖,所述滤芯端盖套设在所述第二段滤芯膜壳的外周,且所述第二段滤芯膜壳上沿轴向贯穿开设有第二段废水出口,所述滤芯端盖与所述第二段滤芯端盖之间形成有第四通道,所述第四通道的一端与所述废水出口连通、另一端能与所述第三空腔连通,使得未进入所述第二滤芯中的水能通过所述第二段废水出口进入所述第四通道中,进而通过所述废水出口排出;所述第三滤芯端盖与所述滤芯膜壳在轴向上间隔形成所述第一通道。
19.在一些实施方式中,所述第二段滤芯膜壳的外周与所述第二段滤芯端盖之间密封连接;和/或,所述废水出口位于所述产水出口的径向外侧。
20.在一些实施方式中,还包括第一段滤芯膜壳和第二段滤芯膜壳,所述第一段滤芯膜壳和所述第二段滤芯膜壳均设置于所述滤芯外壳中,所述第二段滤芯膜壳设置于所述第一段滤芯膜壳的径向内部,所述第二滤芯位于所述第一滤芯的径向内侧,所述第二段滤芯膜壳的内部设置所述第二滤芯,所述第一滤芯位于所述第二段滤芯膜壳的外周,所述第一段滤芯膜壳位于所述第一滤芯的轴向一侧。
21.在一些实施方式中,所述原水进口设置于所述滤芯外壳的轴向第一端,所述第一段滤芯膜壳与所述滤芯外壳之间具有第一通道,所述第二段滤芯膜壳与所述滤芯外壳之间形成为第一空腔,所述第一滤芯位于所述第一空腔内,所述原水进口与所述第一通道的一端连通,所述第一通道的另一端与所述第一空腔连通,以能将水导入所述第一滤芯处进行过滤。
22.在一些实施方式中,所述第二段滤芯膜壳的内部形成第二空腔,所述第二滤芯位于所述第二空腔中,所述第二段滤芯膜壳上以贯穿其内外壁的方式形成有至少一个第一段废水出口,所述第一空腔内的水能够通过所述第一段废水出口进入所述第二空腔中。
23.在一些实施方式中,所述第一滤芯的轴向一端与所述第一段滤芯膜壳之间还具有第二通道,通过所述第一滤芯过滤后的水进入所述第二通道中,所述滤芯外壳的所述轴向第一端上设置所述产水出口,所述第二段滤芯膜壳的轴向一端与所述产水出口之间还具有第三通道,通过所述第二滤芯过滤后的水进入所述第三通道中,所述第二通道与所述第三通道连通后能够通过所述产水出口将过滤后的水排出。
24.在一些实施方式中,所述滤芯外壳的所述轴向第一端上还设置有所述废水出口,所述第二段滤芯膜壳的轴向一端上还连通设置有连通管,所述连通管的一端与所述废水出口连通、另一端与所述第二空腔中位于所述第二滤芯的径向内侧的部分连通,能够使得未进入所述第二滤芯内部的水通过所述连通管经由所述废水出口排出。
25.在一些实施方式中,所述第一滤芯的轴向一端连接设置有第一粘接部、轴向另一端还连接设置有第二粘接部,所述第一粘接部和所述第二粘接部的外周套设有第一段滤芯端盖,所述第一段滤芯端盖的外周与所述第一段滤芯膜壳之间密封连接,所述第一粘接部与所述第一段滤芯膜壳在轴向方向上形成所述第二通道。
26.在一些实施方式中,所述第二滤芯的轴向一端连接设置有第三粘接部、轴向另一端连接设置有第四粘接部,所述第三粘接部和所述第四粘接部的外周套设所述第二段滤芯膜壳,所述第三粘接部的内周穿设所述连通管,经过所述第二滤芯内部过滤出的水能够经过所述第三粘接部后进入所述第三通道中,未进入所述第二滤芯内部的水进入所述连通管中。
27.在一些实施方式中,所述滤芯外壳上位于所述产水出口与所述原水进口之间的位置还朝所述第一段滤芯膜壳凸出形成有第一凸起,所述第一段滤芯膜壳上沿轴向朝所述滤芯外壳的方向凸出有第二凸起,所述第一凸起与所述第二凸起相接且在二者之间设置有第一密封件;
28.所述滤芯外壳上位于所述废水出口的外周还朝所述第二段滤芯膜壳凸出形成有第三凸起,所述第三凸起形成套筒而套设于所述连通管的外周,并在所述连通管与所述第
三凸起之间设置有第二密封件。
29.在一些实施方式中,所述第一中空纤维过滤膜丝为中空纤维纳滤膜丝或中空反渗透膜丝。
30.在一些实施方式中,还包括第三管路、第四管路和第五管路、以及泵和废水阀,所述第三管路的一端与所述预处理滤芯的进口连通以通入原水,所述第四管路的一端与所述废水出口连通以导出废水或浓水,所述第五管路的一端与所述后处理滤芯的出口连通以导出纯水,所述第四管路上设置所述废水阀。
31.本发明提供的一种净水系统具有如下有益效果:
32.本发明通过设置第一滤芯和第二滤芯,所述第二滤芯包括第二中空纤维过滤膜丝,所述第二滤芯位于所述第一滤芯的轴向一端或第二滤芯位于第一滤芯的径向内侧,所述原水进口进入的水能够经过所述第一滤芯过滤,并在过滤时进入所述第一中空纤维过滤膜丝的内部并最终通过所述产水出口导出,将这些纤维过滤膜丝径向排布在一起,不存在在膜片上打胶的情况,而且径向填充的密度也可以根据具体的应用进行设计,从而提高有效膜面积;相比于传统滤芯存在有效膜面积小、产水通量小的问题,本技术方案中所采用的中空纤维纳滤或反渗透技术1)本发明有效形成一级两段的净水系统,在核心净水中的中空纤维纳滤/反渗透膜滤芯采用一级两段的方式,第一段滤芯对水进行过滤后的废水由第二段滤芯继续过滤,既保证了过滤效果又提升了回收效率,同时还减少了净水机整体体积;2)过滤精度高,相比于传统超滤滤芯技术,本技术方案对于二价、高价盐和小分子有机物有着良好的分离效果,能够提高过滤精度,减少结垢风险;3)有效提高滤芯膜面积,本技术方案采用的中空纤维纳滤或反渗透技术能够有效利用空间,增大膜面积,提升水质净化效果;4)操作压力小、运行成本低,本技术方案采用的中空纤维纳滤技术是在压力差的作用下,盐及小分子物质透过纳滤膜,运行压力较反渗透滤芯更低;。
附图说明
33.图1是本发明的包含轴向一级两段滤芯的净水系统—制水时的示意图;
34.图2是本发明的包含轴向一级两段滤芯的净水系统—冲洗时的示意图;
35.图3是本发明的包含径向一级两段滤芯的净水系统—制水时的示意图;
36.图4是图1中的复合滤芯组件的剖面结构图;
37.图5是图3中的复合滤芯组件的剖面结构图。
38.图中附图标记表示为:
39.100、原水进口;200、产水出口;300、废水出口;400、第一管路;500、第二管路;600、第三管路;700、第四管路;800、第五管路;1、第一滤芯;2、第二滤芯;3、滤芯外壳;4、第一段滤芯膜壳;41、第一原水出口;5、第二段滤芯膜壳;51、第一段废水出口;52、第二段废水出口;6、第一通道;7、第一空腔;8、第二空腔;9、第三空腔;10、第二通道;11、第三通道;12、连通管;131、第一粘接部;132、第二粘接部;13a、第一段滤芯端盖;13b、第二段滤芯端盖;15、第三滤芯端盖;16a、第三粘接部;16b、第四粘接部;17、第四通道;18、第一密封件;20、预处理滤芯;21、后处理滤芯;22、泵;23、废水阀。
具体实施方式
40.如图1-5所示,本发明提供一种净水系统,其包括:
41.复合滤芯组件、预处理滤芯20和后处理滤芯21,原水进口100、产水出口200、废水出口300、第一滤芯1和第二滤芯2,所述第一滤芯1包括第一中空纤维过滤膜丝,所述第二滤芯2包括第二中空纤维过滤膜丝,所述原水进口100进入的水能够经过所述第一滤芯1过滤,并在过滤时进入所述第一中空纤维过滤膜丝的内部并最终通过所述产水出口200导出,未进入所述第一滤芯1的内部的水能够经过所述第二滤芯2过滤,并在过滤时进入所述第二中空纤维过滤膜丝的内部并最终通过所述产水出口200导出,未进入所述第二滤芯2的内部的水能够与所述废水出口300连通并导出;
42.所述预处理滤芯20的出水能通过第一管路400与所述原水进口100连通,所述后处理滤芯21的进水口能通过第二管路500与所述产水出口200连通。
43.本发明通过设置第一滤芯和第二部件,所述第二滤芯包括第二中空纤维过滤膜丝,所述第二滤芯位于所述第一滤芯的轴向一端,所述原水进口进入的水能够经过所述第一滤芯过滤,并在过滤时进入所述第一中空纤维过滤膜丝的内部并最终通过所述产水出口导出,未进入所述第一滤芯1的内部的水能够经过所述第二滤芯2过滤,并在过滤时进入所述第二中空纤维过滤膜丝的内部并最终通过所述产水出口200导出,将这些纤维过滤膜丝径向排布在一起,不存在在膜片上打胶的情况,而且径向填充的密度也可以根据具体的应用进行设计,从而提高有效膜面积;相比于传统滤芯存在有效膜面积小、产水通量小的问题,本技术方案中所采用的中空纤维纳滤或反渗透技术1)本发明有效形成一级两段的净水系统,在核心净水中的中空纤维纳滤/反渗透膜滤芯采用一级两段的方式,第一段滤芯对水进行过滤后的废水由第二段滤芯继续过滤,既保证了过滤效果又提升了回收效率,同时还减少了净水机整体体积;2)过滤精度高,相比于传统超滤滤芯技术,本技术方案对于二价、高价盐和小分子有机物有着良好的分离效果,能够提高过滤精度,减少结垢风险;3)有效提高滤芯膜面积,本技术方案采用的中空纤维纳滤或反渗透技术能够有效利用空间,增大膜面积,提升水质净化效果;4)操作压力小、运行成本低,本技术方案采用的中空纤维纳滤技术是在压力差的作用下,盐及小分子物质透过纳滤膜,运行压力较反渗透滤芯更低;5)便捷安装,利用本技术方案生产的膜芯组件,其进水口、出水口和浓水排出口位于同一端,能够实现便捷安装,提升用户体验。
44.针对传统滤芯组件无法同时满足过滤精度高、运行成本低、产水通量大、安装便捷的问题,本发明提出一种过滤精度高、产水通量大的滤芯组件技术方案,可有效解决安装便利的问题,具体包括:
45.1、传统超滤滤芯过滤精度低、易结垢;
46.2、传统反渗透滤芯操作压力高、有效膜面积小;
47.3、传统纳滤滤芯空间利用率不高、产水通量不大;
48.4、已有中空纤维纳滤膜芯进水口、产水口和浓水排水口在不同面,安装便利性不足,用户体验较差。
49.对这几个问题的解决,可以提高产水通量,提高膜面利用率,提升水质净化效果,避免安装困难的情况。
50.本发明一级两段的过滤(为ro滤芯),提高回收率,提高过滤精度是通过中空膜丝
来实现的,中空膜丝 一级两段的结构,解决的问题是提高精度的同时还能提高产水的回收率。
51.不同于传统滤芯组件,本发明提出了一种径向排布的中空纤维纳滤或反渗透(上位到中空纤维过滤膜丝,其包括纳滤和反渗透)一级两段式复合滤芯组件,有效膜面积大、过滤精度高、产水通量大,能满足用户净化水质的需求,同时可解决换芯操作复杂的问题,提高滤芯处理效率。区别于传统滤芯组件,本发明利用中空纤维纳滤或反渗透膜丝形成两段式滤芯结构,提高膜面利用率,将进水口、出水口和浓水排出口设计于同一端,简化了滤芯安装操作。中空纤维纳滤or反渗透为空心丝状结构,过滤后的水可以进入空心内部,未能进入其内部的水为含杂质较高的浓水或废水。
52.在一些实施方式中,所述滤芯外壳3为圆柱状结构,所述第一中空纤维过滤膜丝成直管段结构,其直边沿着所述滤芯外壳3的轴向方向延伸,所述第二中空纤维过滤膜丝成直管段结构,其直边沿着所述滤芯外壳3的轴向方向延伸;所述第一中空纤维过滤膜丝为多个,且沿所述滤芯外壳3的径向方向和周向方向间隔排布;所述第二中空纤维过滤膜丝为多个,且沿所述滤芯外壳3的径向方向和周向方向间隔排布。这是本发明的滤芯外壳的优选结构形式,沿轴向方向延伸的第一中空纤维过滤膜丝和第二中空纤维过滤膜丝,以及多个间隔布置的第一中空纤维过滤膜丝和第二中空纤维过滤膜丝,能够在空间方向上有效增大与水的接触面积,提高膜面积,提高过滤效果。
53.在一些实施方式中,还包括滤芯外壳3,所述原水进口100、所述产水出口200和所述废水出口300均设置在所述滤芯外壳3的轴向第一端;或者,所述原水进口100设置在所述滤芯外壳3的轴向第一端,所述产水出口200和所述废水出口300均设置在所述滤芯外壳3的轴向第二端。这是本发明的滤芯结构的优选结构形式,即原水进口与产水出口和废水出口可以布置在同一端,也可以使得原水进口与产水废水出口布置在轴向两端,均能实现有效净水的效果。
54.在一些实施方式中,还包括第一段滤芯膜壳4和第二段滤芯膜壳5,所述第一段滤芯膜壳4和所述第二段滤芯膜壳5均设置于所述滤芯外壳3中,所述第二段滤芯膜壳5设置于所述第一段滤芯膜壳4的轴向一端,所述第二段滤芯膜壳5的径向内侧设置所述第二滤芯2,所述第一段滤芯膜壳4的径向内侧设置所述第一滤芯1。这是本发明的复合滤芯的优选结构形式,通过滤芯外壳能够限定出外壳形状,其内部设置第一段滤芯膜壳和第二段滤芯膜壳,第二段滤芯膜壳用来限定第二滤芯,第一滤芯位于第二段滤芯膜壳的轴向上方,使得第一滤芯与第二滤芯在轴向方向上下布置,使得水从轴向上方的第一滤芯过滤并由产水出口送出,未进入第一滤芯中的水再到达第二滤芯处过滤,形成一级两段的过滤结构形式,提高对废水的利用效率和回收效率。
55.在一些实施方式中,所述滤芯外壳3中具有第一通道6,所述滤芯外壳3的内部形成为第一空腔7,所述第一段滤芯膜壳4和所述第二段滤芯膜壳5均位于所述第一空腔7内,所述第一段滤芯膜壳4的径向内侧形成第二空腔8,所述第一滤芯1位于所述第二空腔8内,所述原水进口100与所述第一通道6的一端连通,所述第一通道6的另一端与所述第一空腔7连通,所述第一空腔7通过在所述第一段滤芯膜壳4上开设的第一原水出口41与所述第二空腔8连通,以能将水导入所述第一滤芯1处进行过滤,所述第一原水出口41为沿径向贯穿所述第一段滤芯膜壳4的内外壁的径向通孔。本发明还通过第一通道能够将原水通过第一空腔
导入第一滤芯处进行过滤,纯水部分进入第一滤芯的中空内部,未能进入第一滤芯的中空内部的为废水,其进一步进入第二滤芯中过滤,提高废水利用率。
56.在一些实施方式中,所述第二段滤芯膜壳5的内部形成第三空腔9,所述第二滤芯2位于所述第三空腔9中,所述第一段滤芯膜壳4上沿轴向以贯穿其内外壁的方式形成有至少一个第一段废水出口51,所述第二空腔8内的水能够通过所述第一段废水出口51进入所述第三空腔9中。本发明还通过第二段滤芯膜壳内部的第三空腔能够将第一滤芯中过滤出的废水导入并通过第一段废水出口进入第时空腔中,进而在第二滤芯处进行过滤,提高对废水的利用效率。
57.在一些实施方式中,还包括第一段滤芯端盖13a,所述第一滤芯1的轴向一端连接设置有第一粘接部131、轴向另一端连接设置有第二粘接部132,所述第一粘接部131和所述第二粘接部132的外周套设所述第一段滤芯膜壳4,所述第一段滤芯膜壳4的外周与所述第一段滤芯端盖13a之间密封连接,所述第一粘接部131与所述第一段滤芯端盖13a在轴向方向上形成所述第二通道10,通过所述第一滤芯1过滤后的水进入所述第二通道10中。本发明还通过第一滤芯轴向一端与第一段滤芯端盖之间的第二通道能够将进入第一滤芯中过滤出来的纯水导入第二通道,进而通过产水出口导出。在一些实施方式中,所述第一滤芯1的轴向一端连接设置有第一粘接部131,所述第一粘接部131的外周套设有第一段滤芯膜壳4,所述第一段滤芯膜壳4的外周与所述第一段滤芯端盖13a之间密封连接,所述第一粘接部131与所述第一段滤芯端盖13a在轴向方向上形成所述第二通道10。本发明还通过将第一滤芯的轴向一端设置第一粘接部,能够将其粘接到第一段滤芯膜壳上,并且第一段滤芯端盖位于第一段滤芯膜壳的轴向下方,其与第一段滤芯膜壳之间密封连接,设置有密封圈,从而实现对第一滤芯的轴向一端的固定,并且第一粘接部能够容纳水穿过。
58.在一些实施方式中,所述第二段滤芯膜壳5的轴向一端还设置有第二段滤芯端盖13b,所述第二段滤芯膜壳5与所述第二段滤芯端盖13b之间还具有第三通道11,通过所述第二滤芯2过滤后的水进入所述第三通道11中,所述第二通道10与所述第三通道11连通后能够通过所述产水出口200将过滤后的水排出。本发明还通过第二段滤芯端盖的设置,使其与第二段滤芯膜壳之间形成第三通道,第二滤芯过滤后的水能够通过第三通道导出纯水至产水口,实现将第二滤芯过滤后的纯水导出的效果。
59.在一些实施方式中,所述第三空腔9中且位于所述第二滤芯2的径向内侧的部分设置有连通管12,所述连通管12的一端与所述产水出口200连通、另一端与所述第二通道10连通,能够使得进入所述第一滤芯1内部的水通过所述连通管12经由所述产水出口200排出。
60.本发明还通过在滤芯外壳的轴向第一端上设置的产水出口,以及在第二段滤芯膜壳的内部且位于所述第二滤芯的径向内侧的连通管,能够将第二空腔中第二滤芯径向内侧的部分的产水通过连通管导出至产水出口,从而将过滤出的纯水有效导出。
61.在一些实施方式中,所述第二滤芯2的轴向一端连接设置有第三粘接部16a、轴向另一端连接设置第四粘接部16b,所述第三粘接部16a的外周和所述第四粘接部16b的外周均套设所述第二段滤芯膜壳5,所述第三粘接部16a和所述第四粘接部16b的内周均穿设所述连通管12,经过所述第二滤芯2内部过滤出的水能够经过所述第三粘接部16a后进入所述第三通道11中。本发明还通过第二滤芯的轴向一端设置的第三粘接部能够对其轴向一端进行固定,并且连通管穿设于第三粘接部中,第二滤芯的内部过滤出的纯水能够经由第三粘
接部穿过而进入第三通道中,将纯水排出。
62.在一些实施方式中,还包括第三滤芯端盖15,所述第三滤芯端盖15套设在所述第二段滤芯膜壳5的外周,且所述第二段滤芯膜壳5上沿轴向贯穿开设有第二段废水出口52,所述第三滤芯端盖15与所述第二段滤芯端盖13b之间形成有第四通道17,所述第四通道17的一端与所述废水出口300连通、另一端能与所述第三空腔9连通,使得未进入所述第二滤芯2中的水能通过所述第二段废水出口52进入所述第四通道17中,进而通过所述废水出口300排出;所述第三滤芯端盖15与所述滤芯外壳3在轴向上间隔形成所述第一通道6。本发明通过第三滤芯端盖的设置能够与第二段滤芯膜壳之间形成第四通道,第四通道能够通过第二段废水出口与第三空腔连通,以将第三空腔中未进入第二滤芯内部即被过滤出的废水的水导入第四通道中并导出至废水出口300。
63.在一些实施方式中,所述第二段滤芯膜壳5的外周与所述第二段滤芯端盖13b之间密封连接(通过第一密封件18),所述废水出口位于所述产水出口的径向外侧。
64.在一些实施方式中,所述废水出口300位于所述产水出口200的径向外侧;和/或,所述第一中空纤维过滤膜丝为中空纤维纳滤膜丝或中空反渗透膜丝。
65.在一些实施方式中,还包括第一段滤芯膜壳4和第二段滤芯膜壳5,所述第一段滤芯膜壳4和所述第二段滤芯膜壳5均设置于所述滤芯外壳3中,所述第二段滤芯膜壳5设置于所述第一段滤芯膜壳4的径向内部,所述第二滤芯2位于所述第一滤芯1的径向内侧,且所述第二段滤芯膜壳5的内部设置所述第二滤芯2,所述第一滤芯1位于所述第二段滤芯膜壳5的外周,所述第一段滤芯膜壳4位于所述第一滤芯1的轴向一侧。这是本发明的复合滤芯的优选结构形式,通过滤芯外壳能够限定出外壳形状,其内部设置第一段滤芯膜壳和第二段滤芯膜壳,第二段滤芯膜壳用来限定第二滤芯,第一滤芯位于第二段滤芯膜壳的外周,使得第一滤芯与第二滤芯在径向方向上内外布置,使得水从径向外侧的第一滤芯过滤并由产水出口送出,未进入第一滤芯中的水再到达第二滤芯处过滤,形成一级两段的过滤结构形式,提高对废水的利用效率和回收效率。
66.在一些实施方式中,所述滤芯外壳3为圆柱状结构,所述第一中空纤维过滤膜丝沿着所述滤芯外壳3的轴向方向延伸,所述第二中空纤维过滤膜丝沿着所述滤芯外壳3的轴向方向延伸;所述第一中空纤维过滤膜丝为多个,且沿所述滤芯外壳3的径向方向和周向方向间隔排布;所述第二中空纤维过滤膜丝为多个,且沿所述滤芯外壳3的径向方向和周向方向间隔排布。这是本发明的滤芯外壳的优选结构形式,沿轴向方向延伸的第一中空纤维过滤膜丝和第二中空纤维过滤膜丝,以及多个间隔布置的第一中空纤维过滤膜丝和第二中空纤维过滤膜丝,能够在空间方向上有效增大与水的接触面积,提高膜面积,提高过滤效果。
67.在一些实施方式中,所述原水进口100设置于所述滤芯外壳3的轴向第一端,所述第一段滤芯膜壳4与所述滤芯外壳3之间具有第一通道6,所述第二段滤芯膜壳5与所述滤芯外壳3之间形成为第一空腔7,所述第一滤芯1位于所述第一空腔7内,所述原水进口100与所述第一通道6的一端连通,所述第一通道6的另一端与所述第一空腔7连通,以能将水导入所述第一滤芯1处进行过滤。本发明还通过第一段滤芯膜壳与滤芯外壳之间的第一通道能够将原水通过第一空腔导入第一滤芯处进行过滤,纯水部分进入第一滤芯的中空内部,未能进入第一滤芯的中空内部的为废水,其进一步进入第二滤芯中过滤,提高废水利用率。
68.在一些实施方式中,所述第二段滤芯膜壳5的内部形成第二空腔8,所述第二滤芯2
位于所述第二空腔8中,所述第二段滤芯膜壳5上以贯穿其内外壁的方式形成有至少一个第一段废水出口51,所述第一空腔7内的水能够通过所述第一段废水出口51进入所述第二空腔8中。本发明还通过第二段滤芯膜壳内部的第二空腔能够将第一滤芯中过滤出的废水导入并通过第一段废水出口进入第二空腔中,进而在第二滤芯处进行过滤,提高对废水的利用效率。
69.在一些实施方式中,所述第一滤芯1的轴向一端与所述第一段滤芯膜壳4之间还具有第二通道10,通过所述第一滤芯1过滤后的水进入所述第二通道10中,所述滤芯外壳3的所述轴向第一端上设置所述产水出口200,所述第二段滤芯膜壳5的轴向一端与所述产水出口200之间还具有第三通道11,通过所述第二滤芯2过滤后的水进入所述第三通道11中,所述第二通道10与所述第三通道11连通后能够通过所述产水出口200将过滤后的水排出。本发明还通过第一滤芯轴向一端与第一段滤芯膜壳之间的第二通道能够将进入第一滤芯中过滤出来的纯水导入第二通道,进而通过产生出口导出,同时第二段滤芯膜壳轴向一端与产水出口之间的第三通道能够导出纯水至产水口。
70.在一些实施方式中,所述滤芯外壳3的所述轴向第一端上还设置有所述废水出口300,所述第二段滤芯膜壳5的轴向一端上还连通设置有连通管12,所述连通管12的一端与所述废水出口300连通、另一端与所述第二空腔8中位于所述第二滤芯2的径向内侧的部分连通,能够使得未进入所述第二滤芯2内部的水通过所述连通管12经由所述废水出口300排出。本发明还通过在滤芯外壳的轴向第一端上设置的废水出口,以及在第二段滤芯膜壳上设置的连通管,能够将第二空腔中第二滤芯径向内侧的部分中的废水通过连通管导出至废水出口,从而将过滤出的废水有效导出。
71.在一些实施方式中,所述第一滤芯1的轴向一端连接设置有第一粘接部131、轴向另一端还连接设置有第二粘接部132,所述第一粘接部131和所述第二粘接部132的外周套设有第一段滤芯端盖13a,所述第一段滤芯端盖13a的外周与所述第一段滤芯膜壳4之间密封连接,所述第一粘接部131与所述第一段滤芯膜壳4在轴向方向上形成所述第二通道10。本发明还通过将第一滤芯的轴向一端设置第一粘接部,能够将其粘接到第一段滤芯端盖上,并且第一段滤芯端盖位于第一段滤芯膜壳的径向内侧,其与第一段滤芯膜壳之间密封连接,设置有密封圈,从而实现对第一滤芯的轴向一端的固定,并且第一粘接部能够容纳水穿过。
72.在一些实施方式中,所述第二滤芯2的轴向一端连接设置有第三粘接部16a、轴向另一端连接设置有第四粘接部16b,所述第三粘接部16a和所述第四粘接部16b的外周套设所述第二段滤芯膜壳5,所述第三粘接部16a的内周穿设所述连通管12,经过所述第二滤芯2内部过滤出的水能够经过所述第三粘接部16a后进入所述第三通道11中,未进入所述第二滤芯2内部的水进入所述连通管12中。本发明还通过第二滤芯的轴向一端设置的第三粘接部能够对其轴向一端进行固定,并且连通管穿设于第三粘接部中,第二滤芯的内部过滤出的纯水能够经由第三粘接部穿过而进入第三通道中,将纯水排出。
73.在一些实施方式中,所述滤芯外壳3上位于所述产水出口200与所述原水进口100之间的位置还朝所述第一段滤芯膜壳4凸出形成有第一凸起,所述第一段滤芯膜壳4上沿轴向朝所述滤芯外壳3的方向凸出有第二凸起,所述第一凸起与所述第二凸起相接且在二者之间设置有第一密封件18;
74.所述滤芯外壳3上位于所述废水出口300的外周还朝所述第二段滤芯膜壳5凸出形成有第三凸起,所述第三凸起形成套筒而套设于所述连通管12的外周,并在所述连通管12与所述第三凸起之间设置有第二密封件。
75.本发明通过设置的第一凸起和第二凸起和第一密封件能够对原水与产水之间形成牢靠的密封分隔,防止二者混合,以及在连通管与第三凸起之间的第二密封件能够对废水与纯水之间形成牢靠的密封作用。
76.在一些实施方式中,所述第一中空纤维过滤膜丝为中空纤维纳滤膜丝或中空反渗透膜丝。
77.在一些实施方式中,还包括第三管路600、第四管路700和第五管路800、以及泵22和废水阀23,所述第三管路600的一端与所述预处理滤芯20的进口连通以通入原水,所述第四管路700的一端与所述废水出口300连通以导出废水或浓水,所述第五管路800的一端与所述后处理滤芯21的出口连通以导出纯水,所述第四管路700上设置所述废水阀23。
78.本发明提出的一种一级两段复合滤芯的净水系统,包含预处理滤芯、泵、一级两段式复合滤芯、后处理滤芯等核心部件,其中预处理滤芯为碳、pp棉、超滤等前置过滤元件,原水经水口进入预处理滤芯进行第一步初过滤,滤除原水中的泥沙等大颗粒杂质。因纳滤、反渗透等在过滤时需要一定的渗透压,所以需要通过水泵对原水加压,加压后经过核心一级两段式复合滤芯,滤芯可为反渗透、纳滤等。在制水过程中,原水先经过第一级滤芯过滤,分别产生出纯水和废水,其中纯水部分经由纯水流道从纯水口流出,而废水部分则作为第二级滤芯的原水,流经第二级滤芯继续过滤,过滤后的纯水由纯水口流出,废水则流经废水电磁阀再排出。该过程可分两种方式实现:1、轴向式(第一级滤芯在第二级滤芯下方如图1),2、径向式(第一级滤芯包围第二级滤芯如图3)。在冲洗过程中,废水电磁阀打开,因滤芯膜前压力消失,滤芯无法起到过滤作用,则水流经过滤芯,带走其表面的赃污后由废水口流出,达到对滤芯清洁的目的。后处理滤芯可为:活性炭、超滤等,纯水经后处理滤芯改善口感后流出饮用。
79.制水时,电磁阀关闭,原水从水口进入预处理滤芯进行初级处理,经泵加压后,预处理后的原水经原水口进入一级两段滤芯,原水先后经过第一级滤芯和第二级滤芯,产水从纯水口流入后处理滤芯,后处理滤芯处理后纯水经纯水口流出;第一级滤芯产生的废水作为第二级滤芯的原水进行过滤处理,产水与第一级产水共同流入后处理滤芯再经纯水口流出,废水经浓水口流出。
80.冲洗时,电磁阀打开,原水经与处理滤芯后利用高速水流冲刷滤芯表面,滤芯表面的脏污随水流从废水口水口排出。
81.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,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。以上所述仅是本发明的优选实施方式,应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明技术原理的前提下,还可以做出若干改进和变型,这些改进和变型也应视为本发明的保护范围。
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