液体净化系统的制作方法

液体净化系统
1.本发明涉及一种液体净化系统和/或脱盐系统，其中液体主要是来自各种来源的水，并且本发明用于在郊区和乡村住宅中的家用和/或饮用水供应。
2.不同的液体净化系统是众所周知且广泛分布的。
3.一种已知的现有技术是国际申请wo 2002/055182 a1(b01d 61/00，公开日期18.07.2002，申请人teknowsmartz innovations/technologyinc公司，加拿大)中的液体净化系统。该系统包括具有入口阀和压缩机的原液管线、连接到净化后液体管线的反渗透膜以及具有第一再循环泵的液体再循环管线。排液管线在第一再循环泵上游连接到再循环管线。净化后液体罐、第二再循环泵、净化后液体容器和净化后液体供应管线串联地安装在净化后液体管线上。净化后液体容器被制作成压力罐。次级净化后液体管线在净化后液体容器上游连接到净化后液体管线。次级净化后液体管线的出口在压缩机下游连接到原液管线。申请wo2002/055182的液体净化系统的工作原理如下。来自一来源的原液沿原液管线流动通过入口阀和压缩机到反渗透膜中。液体被净化，并且排液流到再循环管线并通过再循环泵返回到在反渗透膜的入口上游的原液管线。来自反渗透膜的净化后液体流入到净化后液体罐中或净化后液体容器中或者通过净化后液体供应管线通向顾客。当净化后液体罐中的液体数量到最大值时，净化过程停止并且系统转到冲洗模式。压缩机和两个泵关闭，入口阀和再循环管线上的阀关闭。次级净化后液体管线上的阀和排液管线上的阀打开。用于冲洗的净化后液体取自净化后液体容器并且沿次级净化后液体管线流动到原液管线，在原液管线中，净化后液体进入反渗透件中并冲洗反渗透件，然后流入到再循环管线中并通过排液管线到系统外部。当在净化后液体容器中的净化后液体的数量变少时，净化管线上的再循环泵打开，并且来自净化后液体罐的净化后液体泵入到净化后液体容器中，同时仍进行冲洗过程。当经净化后液体达到最小预定值时，冲洗过程停止。次级净化后液体管线上的阀和排液管线上的阀关闭，压缩机、第一循环泵和第二循环泵打开，入口阀和再循环管线上的阀打开，新的液体净化循环开始。
4.申请wo 2002/055182中的液体净化系统的主要缺点是不能有效地利用用于冲洗的净化后液体。在冲洗期间，净化后液体沿着系统的许多管线和元件流动，并且因此净化后液体的压力降低，并且它削弱了冲洗效果。此外，没有净化后液体的再循环，并且这增加了用于冲洗的净化后液体的量。因此，为了完全冲洗反渗透膜，需要用与净化后液体容器的体积(净化后液体罐的体积)相当的净化后液体的体积来冲洗系统。
5.一种已知的现有技术是专利ru 2614287中的液体净化系统(c02f1/44，优先权日期02.09.2015，申请人aquaphor公司)。该液体净化系统包括具有入口阀和压缩机的液体管线。原液和排液混合管线连接到原液管线以及原液和排液容器(另一容器)。该容器由两个腔构成，这些腔用柔性间隔件彼此隔开。腔由柔性间隔件限制并且容器的内壁用于压缩介质(另一移位腔)，并且由柔性间隔件的内壁限制的腔用于混合原液和排液(另一收集腔)。除了原液和排液混合管线，原液和排液混合物供应管线的入口还连接至容器收集腔。原液和排液混合物供应管线配备有循环泵，该管线的出口连接到反渗透膜的入口。再循环管线和净化后液体管线连接到反渗透件出口。配备有阀的排液管线连接再循环管线。反过来，再
循环管线通过丁型套管连接至原液和排液管线混合管线并且连接至在容器上游且在压缩机下游的原液管线。净化后液体容器和净化后液体供应管线连接至净化后液体管线。该系统配备有控制面板。压缩机、循环泵和电磁阀连接到该控制面板。
6.专利ru2614287的系统工作原理如下。当液体净化系统启动时，来自一来源的原液沿着原液管线流动，其中原液经过打开的入口阀和压缩机。此后，沿原液和排液混合管线的原液进入到容器的收集腔中，然后沿原液和排液混合物供应管线通过循环泵流入到反渗透膜中，在反渗透膜处，液体被净化。净化后液体流至净化后液体管线。排液沿再循环管线返回到容器的收集腔中。同时，以相当于获得的净化后液体的量的原液从来源沿着原液管线连续流入到原液和排液混合管线中，并且进一步流入到容器的收集腔中，在收集腔中发生原液和排液的混合。由于操作在压力下将液体供应到收集腔中的压缩机，在液体净化过程期间移位腔中的压力增大。在液体净化过程期间，通过控制面板的信号定期打开排液管线上的阀。由于积聚在容器的移位腔中的压力，排液沿原液和排液混合物供应管线以高速通过循环泵进入到反渗透膜中并被排放至排水管。同时，由于协同极化而形成在液体净化装置表面上的极化层被损坏。在排液之后，排液管线上的阀关闭并且液体净化过程继续。
7.在净化后液体罐装满后，将容器完全清空。控制面板关闭入口阀、关闭压缩机、打开排液阀。来自容器的收集腔的液体沿着原液和排液混合物供应管线流入到循环泵中并且通过反渗透件进入到排液管线中并且通过打开的阀流出系统。然后系统进入冲洗模式。用原液进行冲洗，它沿着原液管线流动通过压缩机，然后到收集腔，然后沿着原液和排液混合物供应管线进入到循环泵中，并且通过反渗透件到排液管线，并且通过打开的阀流出系统。反渗透件冲洗完成后，系统保持静止，直到液体净化过程开始。
8.专利ru 2614287的系统的主要缺点是用原液和排液的混合物进行反渗透件的冲洗。它不是有效的，这是因为这样的混合物包含污染物，所以无法完全冲洗反渗透膜。此外，在冲洗期间，不管流速如何污染物都可能积聚在膜表面上。
9.专利us 4629568(b01d 13/00，优先权日期26.09.1983，申请人kinetico公司，сша)的液体净化系统被选择为最接近的类似方案。该系统包括具有入口阀的原液管线、控制面板、连接至排液管线和净化后液体管线的反渗透膜，该净化后液体管线被分成净化后液体供应管线和到净化后液体罐中的净化后液体供应管线。此外，该系统包含次级净化后液体管线，该次级净化后液体管线连接至净化后液体容器中的净化后液体供应管线并且连接至反渗透膜上游的原液供应管线。在次级净化后液体管线上安装有回流阀。在排液管线上安装有调节阀、流量调节器和泄压阀。原液供应管线上的入口阀和排液阀上的阀与控制面板相连接。
10.专利us4629568的系统工作原理如下。如果净化后液体容器中没有液体，则来自控制面板的信号关闭排液管线上的调节阀并同时打开原液供应管线上的入口阀，并且原液沿该管线流到反渗透膜，在该反渗透膜处液体被净化。如果净化后液体供应管线被关闭，则净化后液体流到净化后液体容器。当净化水流入到容器中时，容器内的压力增大。当压力达到预定值时，控制面板关闭原液管线上的入口阀并且同时打开排液管线上的调节阀。排液流出系统，系统进入冲洗模式。由于在排液管线上的泄压阀上游和下游的压力差，保持在反渗透膜中的液体流出。当原液管线上的入口阀关闭时，流出反渗透膜的液体与流出净化后液体容器的液体的体积相等，流出净化后液体容器的液体沿次级净化后液体供应管线流入到
反渗透膜中，从而冲洗反渗透膜。然后冲洗液体(冲洗膜后的净化后液体)流出以排出。
11.给定系统的缺点是缺乏再循环管线，这导致原液和净化后液体消耗较多。此外，在专利us 4629568的系统中的冲洗期间，压力差是驱动力，但它不能提供净化后液体通过反渗透膜的高流动速度，由于低速使冲洗阀不够有效，使得无法从该膜冲洗掉碎屑层。
12.本发明的目的和技术效果是在使用本发明时实现开发新的液体净化系统，该液体净化系统在冲洗期间减少液体消耗同时增加冲洗有效性。
13.要解决的问题和技术效果通过一种液体净化系统来实现，该液体净化系统包括：原液管线，该原液管线具有入口阀；反渗透膜，该反渗透膜连接到排液管线和净化后液体管线；净化后液体供应管线；净化后液体容器；次级净化后液体管线，该次级净化后液体管线连接到净化后液体容器和原液管线；以及控制面板，该液体净化系统的特征是通过用净化后液体集中地反复冲洗反渗透膜来几乎完全去除反渗透膜上的碎屑层，其中，在一个冲洗循环内，冲洗次数不少于两次但不多于六次，优选四次，并且该液体净化系统包括再循环管线，该再循环管线配备有阀并且在循环泵上游连接到原液管线，该循环泵在原液管线上位于反渗透膜上游。
14.图1示出了液体净化系统。
15.该液体净化系统包括具有入口阀2和循环泵3的原液管线1(因此入口阀和循环泵安装在原液管线上)、反渗透膜4、配备有阀7的净化后液体管线6、净化后液体容器8、净化后液体供应管线13、配备有阀16的排液管线5、配备有阀10的次级净化后液体管线9、具有阀12的再循环管线11、控制面板(图中未示出)。原液管线1连接到反渗透膜4的入口。配备有阀7的净化后液体管线6和净化后液体容器8连接至净化后液体反渗透膜出口。再循环管线11和排液管线5连接到反渗透膜的排液出口。具有阀12的再循环管线11在入口阀2下游循环泵3上游连接到原液管线1。净化后液体供应管线13和具有阀10的次级净化后液体管线9连接至净化后液体容器8的出口，该次级净化后液体管线在入口阀2下游循环泵3上游连接至原液管线1(图1)。入口阀2、循环泵3、阀7、阀12和阀16操作性地连接到控制面板(图中未示出)。
16.净化后液体容器8是具有不限于两个腔的容器，这些腔通过柔性间隔件(图中未示出)隔开。净化后液体腔14由柔性间隔件的内壁限定。可压缩介质腔15由净化后液体容器8的主体的内壁和柔性间隔件的外壁(图中未示出)限定。腔15填充有可压缩介质，例如但不限于空气、惰性气体或原液。在是原液的情况下，原液管线1通过可压缩介质腔15，再循环管线11在净化后液体容器8上游连接到原液管线。净化后液体容器8也可制成配备有增压泵的重力罐或压力罐。
17.此外，系统可以包括一个或多个收集容器、一个或多个排液容器、压力产生装置、限流器、预过滤器、后过滤器、液体消毒装置、防垢剂分配装置和/或其他添加剂监测器等。
18.具有本发明的特征的液体净化系统工作原理如下。
19.原液在压力下沿着原液管线1通过打开的入口阀2流到循环泵3中以到反渗透膜4的入口，在该反渗透膜处液体被净化。净化后液体流至净化后液体管线6并且通过打开的阀7流入净化后液体容器8的净化后液体腔14和/或流入净化后液体供应管线13。当净化后液体腔14填充有净化后液体时，可压缩介质腔15中的压力增加。当净化后液体容器8制成为压力罐时，净化后液体流入到该容器中并且其内部的压力增加。在净化过程期间，阀16被关闭，因此排液从反渗透膜4流出并且沿再循环管线11返回原液管线。
20.当达到腔14中的净化后液体的预定数量时，控制面板使入口阀2和阀7关闭。系统进入冲洗模式。在一短时间段中，控制面板使阀16打开并且使留在系统中的排液沿着排液管线5流出。在预定的短时间段之后，控制面板使阀16关闭。因此仅阀10和阀12打开。当原液管线1上的阀2关闭时，原液管线上的压力降低，此时没有原液处于压力下。同时，容器8中的净化后液体处于压力下。由于这个压力，净化后液体的一部分沿着次级净化后液体管线9通过打开的阀10流至原液管线1。当净化后液体的一部分从容器8流出至原液管线时，容器10中的压力降低并且这防止更多液体的泄漏。冲洗按以下方式进行：净化后液体的这一部分沿着原液管线1通过循环泵3，这增加了流入反渗透膜4的入口的净化后液体的流速。当阀16和阀7关闭时，反渗透膜4下游的液体流到再循环管线11中并且通过打开的阀12返回原液管线1。在净化后液体已填充反渗透膜4和再循环管线11之后，控制面板使阀10关闭。因此仅阀12保持打开。原液管线1的从入口阀2到反渗透膜4的部分(包括循环泵3)、反渗透膜4和再循环管线11形成冲洗闭合回路。使回路内的液体通过该回路不少于两次，但不多于六次，优选四次。流速保持较高。此后，控制面板使排液管线5上的阀16打开并且冲洗液体流出该系统，另外冲洗掉留在管线中的碎屑。
21.与最近的类似方案不同的是由于循环泵3保持工作，回路内的液体具有更稳定的流速。由于高速的液体多次经过反渗透膜4，所以提供了有效的冲洗。因此，用相对少量的液体完成这种有效的冲洗使得冲洗的有效性增加且净化后液体的消耗减少。此外，由于回路中的压力稳定，反渗透膜4不经历液压冲击，这增加了其工作寿命。
22.在本发明的描述中给出了优选实施例。在本发明的权利要求的限制之内，本发明可以进行变型，从而使得本发明可以广泛使用。