[发明专利]用于水处理的气囊及带气囊的净水装置

说明书

技术领域

本发明属于水处理技术领域，涉及水流缓冲与净水反冲洗技术，尤其涉及用于水处理的气囊及带气囊的净水装置。

背景技术

膜分离处理技术是以压力为推动力、利用滤膜的孔径对液体进行分离的物理筛分技术，可适用于从无机物到有机物、从细菌到病毒、从微粒到分子、离子的广泛分离。

膜分离技术属于物理过程，不需加入化学药剂，不会产生二次污染，属于“绿色”水质处理技术，广泛应用于水质的净化处理。

在膜分离处理的过程中，存在下列两方面的问题：

1、由于滤膜的截留作用，部分被截留物会附着在滤膜表面，膜孔也会被更为细小的被截留物堵塞，造成滤膜的膜通量下降；

2、进水压力上升过快，会损伤滤膜，特别是内压中空纤维超滤膜，水压上升过快，会冲破、冲断中空纤维膜丝，原水直接通过破损的膜丝进入净水中，影响净水质量。

为了保持滤膜良好的膜通量，需要定期对滤膜进行清洗。清洗的方法包括表面冲洗、反冲洗、化学清洗等。

表面冲洗，是指让原水快速冲刷滤膜表面，冲掉并带走附着在滤膜表面的污垢。

反冲洗，是指让水流按正常过滤的反方向透过滤膜，冲掉并带走堵塞在膜孔内的污垢和附着在膜表面的污垢。

滤膜的表面冲洗，只要在安装滤膜的滤壳上增加一个排污口和排污阀就能实现，冲洗不掉堵塞在膜孔中的细小污垢，效果有限。使用多个阀门或多路阀用原水进行反冲洗，不仅管路复杂，还会对滤膜的净水侧造成污染。

中国专利文献[公开号:CN1147971]公开的“水净化装置”，采用在净水装置的净水管路上连接一个净水储压装置实现了净水反冲洗。该净水储压装置是一个内置水囊的、填充非活性气体的密封罩，净水经导管进入净水储压装置的水囊内，同时压缩密封罩内的非活性气体。根据需要，水囊内存储的净水在密封罩内非活性气体的挤压下，可以逆流到过滤材料上，对过滤材料进行冲洗。

中国专利文献[公开号:CN2635197]公开的“带自动清洗功能的超滤机”，采用在超滤膜的净水管路中，连接一个压力储水罐，用压力储水罐提供反冲洗水流，实现了超滤膜的净水反冲洗。

上述两种反冲洗方案，具有下列问题：

（1）净水储压装置、压力储水罐中储存的净化水流动性差，易滋生细菌、造成二次污染；

（2）净水储压装置、压力储水罐的体积大、成本高，不适合在体积、成本受限的净水装置中采用。

中国专利文献[公开号:CN102247722A]公开的“一种不溶解空气式永久性反冲洗过滤器”，用置于滤芯净化腔中的气囊实现了对滤芯的净水反冲洗。该技术方案“为让反冲洗达到较好的效果，气密性弹性隔膜隔气材料层最好采用硅胶等优质弹性材料，也可采用其他无毒或食品级弹性橡胶，也可采用其他弹性气密性材料如塑料等”。

事实上，采用橡胶、塑料薄膜制作的气囊，气囊内的气体会透过薄膜向外渗透，食品级橡胶（如硅胶）、弹性塑料薄膜的气体阻透性能都很差，弹性越好、压力越大，气体渗透逸失率就越高。采用上述专利[公开号:CN102247722A]技术方案制作的气囊，置于0.2～0.3MPa的水中3个月，气囊内的气体会渗透逸失一半左右，达不到该专利说明书所写的“可以克服传统利用空气进行反冲洗的不足，将空气与净水隔开，不让水和空气接触以避免空气溶解到净水中，达到空气永久性保存”的有益效果，虽然能减少“定期更换滤芯的次数”和“手动反冲洗的麻烦”，但增加了定期更换气囊的次数和成本。

比超滤膜孔径更小的反渗透膜，更容易受污垢的堵塞。在反渗透膜工作的过程中，会产生大量的浓缩水，即时带走被分离的溶质，防止被分离浓缩的溶质在反渗透膜表面沉积结垢。在反渗透制水过程结束后，反渗透膜内的浓缩水，如果不能及时冲洗排出，也会在反渗透膜表面沉积结垢，影响反渗透膜的膜通量和使用寿命。

在采用浮球阀、压力开关控制的反渗透净水装置中，由于浮球滴漏、管路渗水，进水阀会频繁关闭与导通、增压泵会频繁启动与停止，反渗透净水装置不能正常结束制水过程，影响进水阀、增压泵的使用寿命。

发明内容

 本发明的目的，旨在提供一种用于缓存水流和压力的高阻透性气囊，有效减缓气囊内的气体向水中溶解逸失。

本发明的第二个目的，旨在提供一种体积小、成本低、易实现的滤膜反冲洗技术，实现滤膜的净水反冲洗，延长滤膜的使用寿命。

本发明的第三个目的，旨在提供水压缓冲功能，解决浮球阀滴漏、管路渗水造成进水阀频繁开闭、增压泵频繁启动的问题。