[发明专利]具有反冲洗功能的使用终端过滤系统

说明书

背景技术

多种水净化和过滤系统经常包括超滤膜，随着时间的推移，超滤膜会聚集胶态和悬浮颗粒，它们会导致膜结垢。许多水过滤系统具有反冲洗过滤膜上游侧的反冲洗循环，以从给水中去除掉任何聚集的废弃材料以减少膜结垢。但是，为了减少过早结垢，许多现有系统使用替代冲洗液或给水用于反冲洗目的，而不是使用已被过滤的水。此外，许多现有系统还使用罐或储器存储超滤水，直至此种超滤水在使用终端被需要。随着时间推移，细菌可产生在罐中，如果没有设置后置过滤器来清洁正从罐中被引导出的水，将导致不安全的饮用水提供给用户。另外，大多数具有反冲洗循环的水过滤系统要求使用电力，原因在于它们依赖于电控阀或用于反冲洗的加压气体，从而，在具有不可靠的电力系统或完全无电力的区域难以获得超纯饮用水。

现有过滤系统不仅要求电力或其他动力源以在反冲洗期间运行，而且在其他操作循环，如服务循环和罐充注循环中也要求电力，从而产生附加的操作成本。另外，许多净化和过滤系统要求多个储罐。通常，使用一个储罐提供水用于反冲洗循环，使用另一罐提供净化水给使用终端，从而给整个系统增加了附加制造成本。此外，许多系统(如，反渗透系统)产生大量废水，这些废水尤其对于使用终端和住宅净化和过滤系统而言是效率低和成本高昂的。最后，传统净化和过滤系统通常在服务水被储存在系统的罐中之前去除掉服务水中的病毒和细菌。因此，由于可能已经产生在罐中的细菌，服务水对于饮用而言不安全的可能性更高。

一种公知的系统公开了用于膜分离设备(如，具有复数个模块或膜的反渗透设备)的自动冲洗和清洁系统。清洁方式可以是：通过降低压力以让膜松弛；通过注入空气或惰性气体以提供紊流；和/或通过注入可包括化学清洁添加剂的冲洗液。除了设置完全定时操作式电排序系统以外，设置有泵、自动阀和压力控制部，从而，在定期时段或响应于一种或一种以上的优选条件，自动进行所需的净化、冲洗和清洁循环。

另一系统提供了用于从溶液中分离出溶质、胶粒和悬浮物质的膜过滤系统。该膜过滤系统包括操作模式和反冲洗模式。处理泵提供吸入压力或负压给分离模块(其可在反冲洗模式期间让滤液从系统罐流向膜)的处理侧，同时保持滤液流与工艺液流分离，从而要求使用电力来运行反冲洗模式。

类似地，膜过滤系统使用泵速控制器来控制过滤循环和反冲洗循环期间的流量和压力。泵速控制器运行的方式是改变传输给泵电机的AC电流频率，这样可通过改变泵电机的速度来改变流量。在整个过滤和反冲洗循环中提供压力和流量脉冲来从膜中去除掉污染物时，过滤系统要求使用电力。另外，过滤系统需要两个储罐，即，一个储罐用于反冲洗流体，另一个储罐用于渗透水。

另一系统提供过滤器反冲洗系统，该系统包括储器，该储器包括加压囊状物，加压囊状物驱使包含在所述储器内的大量反冲洗流体逆向通过过滤元件，以从过滤元件中去除掉堵塞污染物。该系统仅包括单个过滤元件，渗透水在储存在储罐之前流经该过滤元件。没有使用其他过滤器来清洁从储罐流到使用终端的渗透水。

因此，将需要提供能解决一个或多于一个的上述需求的系统和方法。更具体而言，将需要提供使用单个储罐的系统，该单个储罐能提供反冲洗流体用于第一过滤膜(如超滤膜)并同时提供超纯水给使用终端。将也需要提供一种机械(即，不要求电力)地提供反冲洗的过滤系统，反冲洗的跨膜压力高于过滤跨膜压力，这是由于打开龙头会产生较大压降而引起。也需要这样的系统：其在水进入储罐之前去除掉病毒、在水离开储罐之后去除掉细菌而提供生物安全饮用水。另外，需要提供一种在使用终端位置使用的废水比RO(反渗透)系统更少的系统，此外，给微滤膜提供超滤膜作为前置过滤器来保护微滤膜以免结垢也是人们所需要的。

发明内容