[实用新型]反渗透系统及可调式调节阀

说明书

本申请公开反渗透系统及可调式调节阀。具体地，本申请公开一种能够基于给水TDS浓度水平的监测来现场调节浓水流量的RO系统。本申请还公开一种位于反渗透过滤系统的排水管线中的可调式调节阀，该可调式调节阀被设计为依据源水的TDS浓度水平或接近反渗透过滤器的TDS浓度水平来改变排水的流速。可调式调节阀响应来自传输信号的指令，该传送信号对应于TDS传感器测量的TDS浓度水平。可调式调节阀启动使阀芯转动的电机。该阀芯具有宽度变化的一个阀芯孔或尺寸不同的多个阀芯孔。

技术领域

本申请涉及一种具有可调式节流器的反渗透系统，该节流器用于现场调节离开反渗透过滤器到排水管的浓水的量。可调式节流器是一个自调节阀，这种自调节阀响应于诸如进水中的总溶解固体浓度水平的水质参数。这种调节通过对经由自调节阀的浓水流量进行调控而被现场激活。本申请还涉及一种在反渗透系统中调节浓水流量的方法以及一种可限制水流量的自调节阀。

背景技术

溶解在水中的矿物质和盐通常会影响到水的外观和味道。水中的此类物质通常称为总溶解固体(TDS)。

TDS与诸如钙、镁、钾、钠和硝酸盐的水中溶解的离子水平相关。TDS 是在水通过基岩和土壤过滤后自然发生在水中的。通常，总溶解固体浓度是水中的阳离子(带正电)和阴离子(带负电)离子的总和。TDS可以来自诸如溶解岩的天然来源或者是诸如挥发性有机化学品(VOC)的人造化学品。因此，对总溶解固体的衡量提供了对溶解离子(有机溶质和无机溶质)量的定性评估。水中有一定量的溶解固体是正常的，甚至是有益的，但当TDS的水平增加到超出自然积累的水平时便产生了问题。总溶解固体含量升高会导致水具有苦味或咸味；在固定装置上导致结垢、生成薄膜或产生沉淀物；固定装置的腐蚀；并且，降低了水过滤器和设备的效率。另外，TDS也会在水中产生褪色作用(decolorization)。

TDS是对水被过滤或蒸发后剩余盐的重量的衡量，并且通常以毫克每升 (mg/l)为单位进行测量，相当于百万分之几(ppm)。TDS水平越低，水越纯净。受纳水体中TDS的主要来源是农业径流和住宅(城市)径流、富含粘土的山地水、土壤污染的浸出以及工业或污水处理厂排放的点源水污染。

最常用于确定供水中TDS浓度的方法对电导率的测量，通常是用电导率探针检测水中离子的存在。电导率测量通过随水类型而变化的因素而被转换为TDS值。

诸如反渗透系统、水过滤器和软化剂的一些处理方案可减少水中总溶解固体。其中，反渗透(“RO”)被认为是一种用于降低水TDS水平并满足多种经处理水质要求的最佳适用方案。

每个反渗透系统都包括排水管，这种排水管用于去除废水，即其中包含被剔除的浓缩矿物质和金属的盐水或浓水。这些废水或浓水从“排水管道”流出。重要的是，流入排水管的水并不是“废料”。与之相反的是，它是RO单元运行的重要组成部分。流向排水管的功能是开始冲洗膜、保持膜清洁并将被膜剔除的杂质冲入排水管。因此，用于去除这些废水或浓水的排水管是RO 系统正常运行的关键成分。

通常，排水管道包括节流器和止回阀。节流器控制要排出多少水。这种节流器将排出水流限制为适于反渗透系统膜排水流量需求大小的浓水或废水流。RO膜的节流器尺寸由制造商设定，并在RO系统的整个使用周期内保持不变。另一个装置，即，止回阀，通常是一个单向阀。这种回止阀使水流向排水管，但防止水向反渗透膜倒流。回止阀的功能在于在排水管堵塞时防止回流进入到RO单元中。

如上所述，排放水是反渗透系统操作的重要部分。排放水的作用是带走杂质。反渗透膜可以滤除杂质，但不像过滤器那样能留住杂质。与之不同的是，仅举几例来说，铅、氟化物、硝酸盐或钠等污染物被冲掉并送入下水道。

RO膜是半透性的，这意味着RO膜可使水通过，而其他种类物无法进行渗透。RO膜非常利于排出诸如病毒、细菌、盐类的多种种类物，但要使 RO膜起效，必须施加净驱动压力(即，大于由水中可溶性盐类产生的渗透压的压力)。一旦施加了净驱动压力，反渗透膜会开始产生渗透水(产品)。操作压力、温度、供水TDS浓度和回收率是影响RO膜性能的四个因素。