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上海和泰全自动纯水机改进措施

[导读]经过实验的验证,该措施可以同时提高制水效率和制水质量,为全自动纯水机的进一步改进提供了有效的措施。

上海和泰全自动纯水机改进措施

1.存在问题

全自动纯水机的反渗透装置虽然采用了横流过滤的膜透过操作方式,在运行中实现了自清洗,既能得到纯度高的水,又能保持膜的干净,可谓一举两得。但由于大量的给水用来清洗膜,然后从废水口排出,这就使得纯水几的一个重要经济指标——得水率低下,一般只有 40%左右,随着反渗透膜污堵程度的加剧,得水率还会更低。得水率是指从进水中能够得到纯水产出量的比率,即:(进水量-排放水流量)或纯水流量/进水流量×100%。

大量浓缩液从废水口排出,如果不加以利用,白白流失是一个巨大的浪费,严重影响到纯水机的经济性。若加以利用,用一容器盛装,用作它用,操作起来极其麻烦。这就成了制约全自动纯水机进一步得到普及的主要原因。如何提高得水率,同时不降低纯水水质和反渗透膜的寿命是解决问题的关键。

2.改造原理

根据反渗透膜的工作原理,反渗透装置生产纯水的关键包括两个方面:一是有选择性的膜,我们称之为半透膜;二是一定的压力。生产厂家在产品设计时,应根据预处理后的水质,合理选择质量好的膜,因为膜的质量好坏直接影响到盐及其它杂质的去除率,并且,在设计工艺流程时,应充分考虑膜在运行前及运行中能保持干净和完整。换句话说,反渗透装置的冲洗装置必须高效,工作压力必须适中。反渗透装置运行时,如果压力设置过高,膜处于超强度、超负荷状态,容易使膜产生机械性损伤,导致泄露发生。如果压力设置过低(反渗透膜的渗透压一般在 2.8 公斤/平方厘米),反渗透装置可能不制水或制水量很少,从废水排放口排出的混合水就多,要让储水桶储满水,加压泵电机必须长时间地连续工作,发热增多,极有可能造成电机烧毁,损坏纯水机。这样一来既浪费水资源,又浪费电能,造成系统运行成本居高,自然会使纯水机的魅力大打折扣。为了大幅度提高纯水机的得水率,并能保证纯水水质,笔者对纯水机的电气控制系统和工艺流程做了部分改进。通过大量的试验,并经过实物使用验证,取得较理想的效果,先提出来与业界朋友共同探讨,以便得到指正和进一步完善。

3.改造措施

具体措施是:首先将纯水机工艺流程图 1 中本来并联使用的废水比节流阀和自动冲洗电磁阀分开,成为两个支路,使它们有各自的出水口,一个是便于膜运行时排出的混合水的循环利用,一个是便于冲洗反渗透膜时产生的污水的排放。

图 4 改造后纯水机主要部件及工艺流程图再者,在废水比节流阀支路加装一个单向阀,并将此支路的出水口与全自动纯水机的进水管连通,将进水压力变成单向阀的背压。由于废水比节流阀产生的阻力是固定的,也是有限的,节流口前后的压差也就是反渗透装置的工作压力,显然无法达到反渗透装置需要的高工作压力,膜渗透难以达到理想状态,大量混合水从节流阀轻易排出,这就是纯水机得水率很低的原因。经改造后,单向阀的开启压力(随进水压力的变化而变化)与节流阀的阻力共同构成反渗透装置的工作压力。进水水压较低时,在反渗透装置运行过程中,在高压泵压力水的作用下,单向阀由于背压较小始终被打开,排出的混合水再次进入预处理系统过滤,混合水就此得到充分利用,此时膜的透过方式为横流过滤。进水水压较高时,在较大背压作用下单向阀关闭,高压泵进出水口压差变小,高压泵处于空转或有稍微加压状态,在高压泵和单向阀之间形成一个保压容积,这也是反渗透膜的工作腔,此时膜的透过方式为全量过滤。单向阀的单向导通作用,在纯水机停止运行时,又可以防止自来水直接进入反渗透装置,损害渗透膜。反渗透膜的自动冲洗是在纯水机启动后,反渗透膜开始运行前,自动冲洗电磁阀打开,膜工作腔没有压力的情况下,用高压泵输入的全部压力水来冲刷膜表面,将膜表面浓缩的可溶性离子、有机物、细菌病毒以及极细小颗粒带走,冲洗产生的污水由冲洗电磁阀的排污水口排出,并排入下水沟,不会影响环境。冲洗电磁阀的启闭由计时器控制,时间长短可以调整。改进后,不管进水水压高低,只要处在进水电磁阀的调定压力范围内(一般在 0.14Mpa 至 0.69Mpa 之间),全自动纯水机均能正常运行,且稳定性良好。反渗透装置制水时,不再有大量的混合水排出,只是在冲洗渗透膜时,产生的污水即时由排污水口排出,这样纯水机的得水率就大大的提高了。

4.小结

可以预见,在不久的将来,随着全自动纯水机电气控制系统及工艺流程设计的不断完善,得水率的大幅度提高,运行成本的进一步降低,它所具有的能耗低,结构紧凑、操作简单、容易修理、自动化程度高、不污染环境等优势必将得到充分的展示。全自动纯水机成为家用饮水机市场的宠儿指日可待。

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