[发明专利]一种饮用水净化装置和方法

说明书

本发明公开了一种饮用水净化装置及其实现方法，所述装置包括：第一级过滤系统，通过利用功能纳米纤维膜滤芯作为预处理工艺，对进水中的颗粒物、胶体、重金属、有机物等进行有效预处理去除后，产出的水直接通过第二级过滤系统的进水口进入第二级过滤系统，并通过物理冲洗、正扩散化学清洗对功能纳米纤维滤芯进行清洗，实现功能纳米纤维膜滤芯的膜污染控制及重复利用；第二级过滤系统，通过利用荷电功能超滤膜滤芯作为核心分离工艺，对所述第一级过滤系统预处理后的进水进一步深度净化、杀菌，得到最终的饮用水，并通过物理冲洗、正扩散化学清洗对荷电功能超滤膜滤芯进行清洗，实现荷电功能超滤膜滤芯的膜污染控制及重复利用。

技术领域

本发明涉及饮用水净化技术领域，特别是涉及一种适于家用的小型饮用水净化装置和方法。

背景技术

随着生活质量的提高，如今越来越多的家庭中安装了家用小型饮用水净化设备。绝大多数家庭安装小型饮用水净化设备的初衷是为了更安全、更健康的饮用水。

滤芯是家用小型饮用水净化设备最重要的组成部分，滤芯的好坏直接决定了净水设备的出水质量和使用寿命。目前市场上小型饮用水净化设备的净水工艺为多级滤芯工艺：（1）预处理，（2）膜分离主工艺，（3）后处理。预处理的目的是去除进水中致使膜分离主工艺的膜系统劣化或者污染的物质，减轻膜污染（结垢、堵塞等），确保膜工艺系统长期、稳定运行。其中，PP棉滤芯+活性炭滤芯（前置活性炭）组合是较为常见的预处理工艺模式，PP棉作为活性炭滤芯的预处理工艺；膜分离主工艺是指以具有选择透过性的膜，如UF、NF及RO膜为介质，利用膜两侧的压力差，将颗粒物、胶体、有机物、甚至有害离子等截留，实现饮用水深度净化。UF膜、NF膜及RO膜滤芯均可单独作为膜分离主工艺；后处理工艺多为活性炭工艺，常规单个活性炭滤芯（后置活性炭那）即可实现，通过进一步吸附水中的异味，甚至补充有益矿物质，如钙镁离子，提升饮用水口感。

目前，家用净水设备中市场占有率较大的多为4~5级滤芯工艺，4级工艺多为：PP棉+前置活性炭+UF膜+后置活性炭，而5级工艺多为：PP棉+颗粒活性炭+烧结活性炭+NF膜/RO膜+后置活性炭，其中，颗粒活性炭+烧结活性炭也统属前置活性炭，由于NF膜/RO膜滤芯对进水水质的要求高于UF膜，因而需要颗粒活性炭与烧结活性炭联用作为前置活性炭，以实现更优的预处理效果。由于NF膜/RO膜滤芯均对钙镁离子有去除效果，且产水接近纯水，其后置活性炭除了进一步去除水中的异味外，还改善口感。而常规UF膜的后置活性炭则是进一步确保净水器的出水安全。

然而，由于家用小型饮用水净化设备本身的工艺与滤芯问题，用户在净水设备的选择、使用、维护等方面受专业限制，家用小型饮用水净化设备出水的微生物二次污染现象十分普遍。20世纪90年代，国外对家用小型饮用水净化设备的二次污染研究发现，净水设备产水中微生物浓度高于同一住处自来水的微生物浓度的比例高达64%。家用小型饮用水净化设备的细菌污染存在着引发疾病的潜在危险因素，一方面原因是净水器生产制造门槛较低，国内大量净水器生产企业通常采用外购配件进行改/组装生产，活性炭、NF/RO膜等滤芯耗材参差不齐，致使净水设备整机的质量堪忧；另一方面原因是多数净水器生产企业缺乏主动执行标准的意识。

根据中国疾控中心环境与健康相关产品安全所对涉及国产与进口的307台不同类型的家用小型饮用水净化设备的卫生学检测资料进行不合格原因分析，结果显示：（1）家用小型饮用水净化设备中含有颗粒活性炭滤芯的不合格率最高，达到18.5%，进口同类产品与国产产品相似，达到17.5%；（2）含RO膜滤芯的家用小型饮用水净化设备不合格的原因主要是微生物浸泡试验不合格。结论显示活性炭滤芯及NF/RO膜滤芯是影响家用小型饮用水净化设备水处理滤芯工艺安全的重要因素，也成为制约家用净水器整机卫生安全的关键因素。

发明内容

为克服上述现有技术存在的不足，本发明之目的在于提供一种饮用水净化装置和方法，通过采用2级过滤工艺，实现有效去除水中的色度、嗅味、颗粒物、微生物、有害离子，确保饮用水安全的目的。