申请日2017.06.06
公开(公告)日2017.08.29
IPC分类号C02F1/44; C02F9/02; C02F9/06; B01D65/02
摘要
本发明涉及自来水深度净化技术领域，公开了一种适用于家用净水装置的水处理方法及净水装置，该适用于家用净水装置的水处理方法包括向膜组件通入第一进水并进行分离浓缩，之后再向膜组件通入余氯浓度低于第一进水余氯浓度的第二进水防止膜组件被余氯氧化，采用该水处理方法的净水装置包括膜组件和预处理单元，膜组件具有第一进水和第二进水的给水管路，通过给膜组件提供不同浓度余氯的进水，该水处理方法可减少自来水余氯脱除处理量90%以上，净水装置的预处理结构简单，可避免膜组件的进水被预处理器件吸附的污染物二次污染，防止膜组件及其下游流道被生物污染。
权利要求书
1.一种适用于家用净水装置的水处理方法，所述家用净水装置包括膜组件和用于脱除余氯的预处理单元，其特征在于，所述适用于家用净水装置的水处理方法包括以下步骤：
S10)、向所述膜组件通入第一进水并对所述第一进水进行分离浓缩;
S20)、在向所述膜组件通入所述第一进水之后，向所述膜组件通入余氯浓度低于所述第一进水余氯浓度的第二进水，使所述膜组件中水的余氯浓度降低，以防止所述膜组件被余氯氧化。
2.根据权利要求1所述的适用于家用净水装置的水处理方法，其特征在于，在所述步骤S10)中，所述第一进水的余氯浓度不大于4ppm。
3.根据权利要求1所述的适用于家用净水装置的水处理方法，其特征在于，在所述步骤S20)中，通入的所述第二进水的余氯浓度不大于0.5ppm，和/或所述第二进水每天存留在所述膜组件中的时间不低于16h。
4.根据权利要求1所述的适用于家用净水装置的污水 方法，其特征在于，在所述步骤S20)中，所述第二进水通过下述方法中的至少一者获得：
方法(1)：将自来水静置，其中，静置的时间不小于30min;
方法(2)：将自来水放入活性炭和/或KDF水处理剂中进行处理。
5.根据权利要求4所述的适用于家用净水装置的水处理方法，其特征在于，在所述方法(1)中，在所述自来水静置之前，对所述自来水进行脱盐处理，并且/或者，在所述方法(2)中，在所述自来水被活性炭和/或KDF水处理剂处理之前，对所述自来水进行脱盐处理。
6.根据权利要求1所述的适用于家用净水装置的水处理方法，其特征在于，所述步骤S20)中通入所述第二进水与所述步骤S10)中所述第一进水完成分离浓缩之间的时间间隔不低于1小时。
7.根据权利要求1-6中任意一项所述的适用于家用净水装置的水处理方法，其特征在于，所述适用于家用净水装置的水处理方法包括以下步骤：
S19)、向所述膜组件中通入所述第二进水之前，将所述膜组件中存留的水排出。
8.根据权利要求7所述的适用于家用净水装置的水处理方法，其特征在于，所述膜组件包括具有反渗透膜的膜分离单元，所述适用于家用净水装置的水处理方法包括以下步骤：
S11)、在所述步骤S10)之后以及所述步骤S19)之前，向所述膜组件中通入冲洗水，以水力冲洗所述膜分离单元。
9.根据权利要求8所述的适用于家用净水装置的水处理方法，其特征在于，所述适用于家用净水装置的水处理方法包括以下步骤：
S21)、在所述步骤S20)之后，向所述膜组件中通入酸溶液以清洗所述膜分离单元，其中，所述酸溶液的PH值不小于2。
10.根据权利要求9所述的适用于家用净水装置的水处理方法，其特征在于，所述适用于家用净水装置的水处理方法包括以下步骤：
S22)、在所述步骤S21)之后，向所述膜组件中通入碱性溶液以清洗所述膜分离单元，其中，所述碱性溶液的PH值不大于13。
11.根据权利要求10所述的适用于家用净水装置的水处理方法，其特征在于，所述酸溶液包括盐酸和/或柠檬酸溶液，和/或，所述碱性溶液包括氢氧化钠溶液和/或次氯酸钠溶液。
12.根据权利要求8所述的适用于家用净水装置的水处理方法，其特征在于，所述反渗透膜经次氯酸钠溶液浸泡，其中浸泡的次氯酸钠溶液浓度和时间的乘积达到10000ppm·h时，所述反渗透膜对硫酸钙的脱盐率不低于90%。
13.一种净水装置，其特征在于，所述净水装置实现权利要求1-12所述的任意一项所述的适用于家用净水装置的水处理方法，所述净水装置包括膜组件和用于脱除水中余氯的预处理单元，所述膜组件具有所述第一进水的给水管路和所述第二进水的给水管路，所述第一进水的余氯浓度高于所述第二进水的余氯浓度，所述预处理单元设置在所述第二进水的给水管路上。
说明书
适用于家用净水装置的水处理方法及净水装置
技术领域
本发明涉及自来水深度净化技术领域，具体地涉及一种适用于家用净水装置的水处理方法及净水装置。
背景技术
由于有机膜分离材料对余氯氧化的耐受性差，采用有机膜分离介质的净水装置对进水的余氯浓度提出了严格要求。通常，自来水管网末梢要求自来水余氯浓度不低于0.05ppm，出厂的自来水余氯浓度不低于0.3ppm，但不高于4ppm，因此，自来水深度净化的净水装置中需要设置预处理单元对自来水余氯进行脱除。例如，聚酰胺反渗透膜对余氯氧化的耐受性一般控制在1000ppm.h左右，通常要求进入膜组件的进水余氯浓度不高于0.1ppm。
现有家用反渗透净水装置的预处理一般采用3级预处理工艺，即1级PP棉和2级活性炭处理，有些还采用微滤或超滤膜进行预处理，凡是进入膜组件的进水都进行余氯脱除处理。采用上述预处理方法虽然能够有效将进入反渗透膜过滤器件中的自来水余氯浓度控制在所需工艺标准范围内，但是，该预处理方法和采用该预处理方法的净水装置存在以下技术问题：(1)凡是进入膜组件的进水都经过同一预处理元器件进行了余氯脱除处理，所需脱除余氯的进水处理量大，预处理单元结构复杂，脱除余氯的过滤材料消耗量大，过滤器件更换频繁;(2)由于活性炭和PP棉等预处理介质从自来水中截留和吸附的污染物存留在过滤器件中，对自来水构成了二次污染;(3)采用经脱除余氯后的进水进行膜法水处理，分离浓缩的进水和产水对净水装置中的相关水处理器件失去了消毒和灭菌作用，具有生物污染风险。
发明内容
本发明的目的是为了克服有机膜分离材料耐余氯氧化性差而在应用中存在的上述技术问题，提供一种适用于家用净水装置的水处理方法及净水装置。该适用于家用净水装置的水处理方法针对家用净水装置在实际应用中具有总产水时间大大小于总待机或停机时间的特点，通过向所述膜组件提供余氯浓度不同的进水，能够使所述膜组件在待机或停机状态下处于余氯浓度较低的水中，以实现在线保养的目的，这样，可以减少所述第一进水脱除余氯的处理量或降低所述第一进水脱除余氯的处理标准，净水装置的预处理结构简单，避免自来水被过滤器件上的积累的污染物二次污染，并能有效防止膜组件及其下游元器件被生物污染。
为了实现上述目的，本发明一方面提供一种适用于家用净水装置的水处理方法，所述家用净水装置包括膜组件和用于脱除余氯的预处理单元，所述适用于家用净水装置的水处理方法包括以下步骤：S10)、向所述膜组件通入第一进水并对所述第一进水进行分离浓缩;S20)、在向所述膜组件通入所述第一进水之后，向所述膜组件通入余氯浓度低于所述第一进水余氯浓度的第二进水，使所述膜组件中水的余氯浓度降低，以防止所述膜组件被余氯氧化。
优选地，在所述步骤S10)中，所述第一进水的余氯浓度不大于4ppm。
优选地，在所述步骤S20)中，通入的所述第二进水的余氯浓度不大于0.5ppm，和/或所述第二进水每天存留在所述膜组件中的时间不低于16h。
优选地，在所述步骤S20)中，所述第二进水通过下述方法中的至少一者获得：方法(1)：将自来水静置，其中，静置的时间不小于30min;方法(2)：将自来水放入活性炭和/或KDF水处理剂中进行处理。
优选地，在所述方法(1)中，在所述自来水静置之前，对所述自来水进行脱盐处理，并且/或者，在所述方法(2)中，在所述自来水被活性炭和/或KDF水处理剂处理之前，对所述自来水进行脱盐处理。
优选地，所述步骤S20)中通入所述第二进水与所述步骤S10)中所述第一进水完成分离浓缩之间的时间间隔不低于1小时。
优选地，所述适用于家用净水装置的水处理方法包括以下步骤：S19)、向所述膜组件中通入所述的第二进水之前，将所述膜组件中的水排出。
优选地，所述膜组件包括具有反渗透膜的膜分离单元，所述适用于家用净水装置的水处理方法包括以下步骤：S11)、在步骤S10)之后以及步骤S19)之前，向所述膜组件中通入冲洗水，以水力冲洗所述膜分离单元。
优选地，所述适用于家用净水装置的水处理方法包括以下步骤：S21)、在所述步骤S20)之后，向所述膜组件中通入酸溶液以冲洗所述膜分离单元，其中，所述酸溶液的PH值不小于2。
优选地，所述适用于家用净水装置的水处理方法包括以下步骤：S22)、在所述步骤S21)之后，向所述膜组件中通入碱性溶液以冲洗所述膜分离单元，其中，所述碱性溶液的PH值不大于13。
优选地，所述酸溶液包括盐酸和/或柠檬酸溶液，和/或，所述碱性溶液包括氢氧化钠溶液和/或次氯酸钠溶液。
优选地，反渗透膜经次氯酸钠溶液浸泡，其中浸泡的次氯酸钠溶液浓度和时间的乘积达到10000ppm·h时，反渗透膜对硫酸钙的脱盐率不低于90%。
本发明的第二方面提供了一种净水装置，所述净水装置实现本发明所述的适用于家用净水装置的水处理方法，所述净水装置包括膜组件和用于脱除水中余氯的预处理单元，所述膜组件具有所述第一进水和所述第二进水的给水管路，所述第一进水的余氯浓度高于所述第二进水的余氯浓度，所述预处理单元设置在所述第二进水的给水管路上。
在上述技术方案中，所述膜组件具有所述第一进水和所述第二进水的给水管路，所述第一进水的余氯浓度高于所述第二进水的余氯浓度，所述预处理单元设置在所述第二进水的给水管路上，向所述膜组件通入第一进水并对所述第一进水进行分离浓缩后制备产水，在向所述膜组件通入所述第一进水之后，向所述膜组件通入余氯浓度低于所述第一进水余氯浓度的第二进水，以防止所述膜组件在停机或待机状态下被水中的余氯氧化。一般情况下，通入的所述第一进水以制备产水为主要目的，通入的所述第二进水以防止所述膜组件在停机或待机状态下被水中的余氯氧化为主要目的，通入所述的第一进水对膜组件的氧化作用强于通入所述的第一进水对膜组件的氧化作用，所述净水装置在整个使用期内累计通入所述第一进水的总时间远远大于所述第二进水的累计通入的总时间，所述的第一进水和所述的第二进水连续或间断通入的总时间之和大大小于膜组件的待机或停机的累计总时间，因此，向所述膜组件通入低浓度余氯的第二进水后，把因通入第一进水后存留在所述膜组件中具有高余氯浓度的水进行稀释或替换成低浓度的水，可以防止所述膜组件在待机或停机状态下被余氯氧化，只要所述膜组件中水的余氯浓度和存留的时间乘积之和仍然处于所述膜组件的有机分离膜材料被余氯氧化的耐受性安全范围以内则可。由此，在净水装置的应用过程中，可以通过放宽所述第一进水的余氯浓度的限制性要求，同时控制第二进水的余氯浓度要求，以达到与现有净水装置始终以低余氯浓度的进水进行分离浓缩使有机分离膜材料处于余氯氧化耐受性的安全范围同样效果或同等水平。由于净水装置在使用过程中所述第一进水和所述第二进水相比累计的通入时间长，所述净水装置只要对第二进水进行脱除余氯处理则可，进水余氯脱除的处理量大大减少。由于膜组件在对进水进行分离浓缩过程中，进水中的余氯大部分留在浓水中，小部分余氯进入产水中，其浓水流道中的浓水中余氯的浓度和进水中的余氯浓度没有明显的降低甚至会在高浓缩比的情况下明显升高，同时产水流道中的产水具有一定浓度的余氯，通入高浓度余氯的第一进水能够有效防止膜组件及其下游的产水流道被生物污染。由于通入的第一进水可不进行脱除余氯处理，净水装置的进水口可以和自来水直接连通，减少了多孔介质对自来水的预处理量，可采用耐污染的膜分离替代多孔介质，使从自来水截留的污染物能在错流过滤或水力冲洗过程中清除，从而防止了自来水原水被二次污染。
