本發明涉及用于家用的和/或住宅和/或工業環境、夏季別墅和花園中的飲用水供應中使用的液體通常是水的凈化和/或脫鹽的系統。
多種多樣的液體凈化系統是已知的且被廣泛應用。
具有受控循環(液體凈化系統)的反滲透液體處理系統在國際申請wo2002/055182a1(b01d61/00;公布日:2002年7月18日;申請人:teknowsmartzinnovations/technologyinc.,加拿大)中公開。水凈化系統包括:系統原液進給單元,該系統原液進給單元包括其中安裝有加壓機構的主原液供應管線、具有通過適配器連接至該主原液供應管線的輔助管線;液體過濾單元,該液體過濾單元布置在該加壓機構的上游(之前)并且包括用于將在過濾過程中形成的濃縮液與原液混合的管線,該混合管線的入口借助t形接頭連接至主原液供應管線,并且其出口連接至液體凈化機構;其中安裝有液體加速機構的濃縮液再循環管線,該濃縮液再循環管線的入口連接至液體凈化機構的濃縮液出口,并且其出口借助t形接頭連接至主原液供應管線的出口和用于將過濾過程中形成的濃縮液與原液混合的管線的入口;用于將已凈化液體供應至已凈化液體消毒罐中的管線;其中安裝有已凈化液體加壓機構的、用于供應來自消毒罐的已凈化液體的管線,其連接至高壓已凈化液體收集腔并且通過適配器連接至用于將該已凈化液體供應至用戶的管線;用于將已凈化液體再循環至液體過濾單元中的管線,該用于將已凈化液體再循環至液體過濾單元中的管線的入口連接至用于將已凈化液體供應至用戶的管線,并且其出口在液體加速機構的上游連接至濃縮液再循環管線。此外,助劑供應單元連接至濃縮液再循環管線。整個系統的運行受到連接至控制器的傳感器和探測器系統的控制,用于對用于消毒已凈化液體的收集腔中存在的液體進行消毒的液體消毒裝置以及安裝在系統液體供應管線中的電磁閥連接至該控制器。
該液體凈化系統按如下方式運行。在系統啟動時,原液從資源被供應至主原液供應管線,通過預濾器和加壓機構并經由用于將在過濾過程中形成的濃縮液與原液混合的管線進入液體凈化機構。在液體凈化機構下游(之后),已凈化液體流入用于已凈化液體的消毒的收集腔并進一步經由已凈化液體加壓機構進入高壓已凈化液體收集容器,或者進入用于將已凈化液體供應至用戶的管線。濃縮液在加壓機構的下游被供應至濃縮液再循環管線并進一步經由液體加速機構供應至用于將在過濾過程中形成的濃縮液與原液混合的管線,并且之后供應至液體凈化機構的入口。在液體過濾過程期間,額外的原液經由主原液供應管線被連續地供應至該系統并在用于將在過濾過程中形成的濃縮液與原液混合的管線中與濃縮液混合。在一個液體過濾循環期間,濃縮液與液體的混合物多次通過液體凈化機構。當混合物中的鹽濃度達到預定水平時,停止液體過濾過程。該系統進入清洗模式。新鮮的原液從資源流經輔助管線,經由在液體加速機構的上游連接至濃縮液再循環管線的、輔助管線的出口,通過液體加速機構并進一步經由用于將在過濾過程中形成的濃縮液與原液混合的管線而進入液體凈化機構的入口。在液體凈化機構的下游,鹽濃度已增加的濃縮液被排放至下水道。該清洗模式持續從液體凈化機構完全除去污染物所必需的預定時間。此外,液體凈化系統提供用已凈化液體沖洗液體凈化機構。應注意,輔助管線僅在沖洗液體凈化機構的步驟被連接至系統。
盡管該液體凈化系統能有效凈化具有高含量污染物的原液,但由于其用已凈化液體沖洗液體凈化機構,這具有諸多缺點。
該液體凈化系統的其中一個主要缺點是增加的原液攝入和增大的已凈化液體消耗,這使得在飲用水缺乏的干旱地區中,液體凈化機構的使用變得復雜。此外,該系統包括兩個原液加壓機構和兩個液體加速機構。這些裝置的運行需要大量能量。并且,如上所述,整個系統的運行在傳感器和探測器系統的控制下進行,該傳感器和探測器系統連接至控制器,控制器向液體消毒裝置和安裝在液體進給管線中的電磁閥發出控制信號。連接系統必須簡單且不間斷地運行,這是因為它的干擾會導致液體凈化系統的故障。
另一種液體凈化系統從國際申請wo00/76639a1,(b01d61/00,公布日:2000年12月21日,挪威)中得知。該液體凈化系統包括系統原液進給單元,該系統原液進給單元包括主原液供應管線、輔助管線,該輔助管線的入口在安裝在主原液供應管線中的加壓機構的上游通過適配器連接至該主原液供應管線,并且其出口通過連接管線連接至兩個容器,每個容器包括收集腔和原液置換腔,所述收集腔用于在過濾過程期間進入其中的濃縮液;過濾單元,該過濾單元包括用于再循環由在過濾過程中形成的濃縮液置換的原液的管線,在該再循環管線中安裝有液體加速機構,該再循環管線的入口通過連接管線與兩個容器的原液置換腔連接,并且其出口在液體加速機構的下游連接至該主原液供應管線;液體凈化機構,其入口與主原液供應管線的出口連接;連接至液體凈化機構的出口的已凈化液體供應管線;濃縮液管線,其入口連接至液體凈化機構的濃縮液出口,并且其出口連接至提供濃縮液經由連接管線到容器的濃縮液收集腔中的可變周期性供應的雙向閥以及兩個下水道排放閥。
該液體凈化系統按如下方式運行。來自資源的原液進入主原液供應管線并經由加壓機構流至液體凈化機構的入口。之后,液體凈化機構之后獲得的已凈化液體進入已凈化液體供應管線的入口,并且濃縮液經由雙向閥進入其中一個容器的濃縮液收集腔。濃縮液進入其中一個容器的濃縮液收集腔的過程進行直至在濃縮液收集腔中獲得預定水平的濃縮液。當達到該預定的濃縮液水平,被填充的濃縮液收集腔從液體凈化機構分離,并且第二容器的濃縮液收集腔被連接。在第一容器的用于在過濾過程中形成的濃縮液的收集腔從液體凈化機構分離的瞬間,該腔內的壓力顯著降低。處于所述資源中存在的且超過從加壓機構分離的濃縮液收集腔中的壓力的壓力下的原液經由輔助管線流入第一容器的原液置換腔中;在這種情況發生時,濃縮液從收集腔中被置換并被排入下水道。在所有濃縮液均已從收集腔排至下水道之后,置換腔充滿了原液。在用濃縮液再次填充第一容器的濃縮液收集腔時,原液將被濃縮液置換并通過原液再循環而被供應至主原液供應管線以用于進一步凈化。當用濃縮液填充第二容器的濃縮液的濃縮液收集腔時,重復上述過程。因此,在液體凈化期間,兩個容器交替地連接至液體凈化機構并交替地用濃縮液和原液填充。
在該液體凈化系統的運行中,消耗能量僅使壓力充分提高,以不僅克服膜的阻力而且還提供整個系統的運行。
該液體凈化系統具有許多缺陷,主要缺陷是缺乏這樣的濃縮液再循環管線,即該濃縮液再循環管線連接至液體凈化機構的入口以用于使濃縮液反復通過液體凈化機構以獲得一定量的已凈化液體。根據國際申請wo00/76639a1的系統僅提供用于在其中一個容器的濃縮液收集腔中收集濃縮液并且將其排入下水道中。由于液體凈化系統是工業設施,排出的濃縮液的量非常大,這導致原液的使用效率低。此外,將消耗大量能量來確保加壓機構的運行。此外,在雙向閥故障的情況下,其中一個容器可能大量涌出濃縮液。
在申請us2009/0152197a1(b01d61/02,公布日:2009年7月18日,希臘)中公開了一種液體凈化系統。該液體凈化系統包括系統原液進給單元,該系統原液進給單元包括主原液供應管線、輔助管線,該輔助管線的入口在安裝在主原液供應管線中的加壓機構的上游通過適配器連接至主原液供應管線;在加壓機構的上游安裝在該主原液供應管線中的原液攝入機構;液體過濾單元,該液體過濾單元包括用于將在液體過濾過程中形成的濃縮液與原液混合的管線,該管線的出口連接至液體凈化機構的入口;液體凈化機構的濃縮液出口連接至其上安裝有至少兩個高壓溢流型容器的濃縮液再循環管線的入口;濃縮液再循環管線的出口通過液體加速機構經由t形接頭連接至用于將濃縮液與原液混合的管線的入口并連接至主原液供應管線的出口;液體流動控制閥;壓力穩定器;連接至凈化機構的已凈化液體出口的已凈化液體供應管線;下水道排放管線,至少兩個高壓溢流型容器通過連接管線連接至該下水道排放管線。該系統原液進給單元的輔助管線通過連接管線連接至所述至少兩個高壓溢流型容器。該液體凈化系統按如下方式運行。在該系統啟動時,來自資源的原液流過主原液供應管線,經由加壓機構流入用于將在過濾過程中形成的濃縮液與原液混合的管線,并且進一步流至液體凈化機構。來自液體凈化機構的已凈化液體進入已凈化液體供應管線。來自液體凈化機構的處于高壓的濃縮液交替地流過所述兩個高壓溢流型容器中的一個容器并進一步經由濃縮液再循環管線進入用于將在過濾過程中形成的濃縮液與原液混合的管線的入口。在過濾過程中,原液經由主原液供應管線被連接地泵送到該系統中并在用于將在過濾過程中形成的濃縮液與原液混合的管線中與濃縮液混合。在一個液體過濾循環中,濃縮液與原液的混合物流過其中一個容器和液體凈化機構多次。在混合物中的鹽濃度達到預定水平的瞬間,所述兩個溢流型容器中的一個容器從液體凈化過程分離,并且第二容器被連接。為了沖洗從過濾過程分離的其中一個容器,原液經輔助管線被供應至容器的入口,并且與濃縮液混合并通過該容器并排出到下水道中。在沖洗過程中,通過該第二容器的濃縮液和原液的混合物被濃縮。在沖洗完成的瞬間,第一容器被再次連接至過濾過程,而第二容器被分離以進行沖洗。
該液體凈化系統的缺點是原液過渡消耗用于沖洗高壓溢流型容器。此外,像在國際申請wo2002/055182a1中教導的系統,在液體過濾過程中形成的濃縮液與原液的混合僅在用于將在過濾過程中形成的濃縮液與原液混合的管線中發生,這使得兩種液體的最終混合物不均勻地供應至膜。這樣的連接會降低膜的運行效率。
被選為最接近現有技術的具有閉合回路的液體凈化系統(液體凈化系統)在公布日為2009年12月8日的專利us7,628,921(c02f/44,aviefraty,以色列)中公開。該液體凈化系統包括:系統原液進給單元,該系統原液進給單元包括容器、主原液供應管線、其上安裝有閥的輔助管線,該輔助管線在安裝在主原液供應管線上的加壓機構的上游借助適配器連接至該主原液供應管線;過濾單元,該過濾單元包括用于將在過濾過程中形成的濃縮液與原液混合的管線,該管線的入口借助適配器連接至該主原液供應管線并且其出口連接至至少一個液體凈化機構的入口;用于將濃縮液再循環回其上安裝有液體加速機構的容器的濃縮液再循環管線,其入口連接至液體凈化機構的濃縮液出口并且其出口連接至用于將在過濾過程中形成的濃縮液與原液混合的管線的入口;連接管線,該連接管線在用于將在過濾過程中形成的濃縮液與原液混合的管線與(連接管線的)濃縮液再循環管線之間;安裝在該連接管線中的閥;下水道排放管線,在該下水道排放管線上于下水道液體加速機構的上游處安裝有閥,該下水道排放管線的入口連接至用于將濃縮液再循環至容器的管線。輔助管線的出口連接至該用于將濃縮液再循環至容器的管線。兩個閥安裝在該濃縮液再循環管線中;一個位于在容器上游的用于加速液體的機構的上游并且另一個位于該容器的下游。
該液體凈化系統按如下方式運行。在起始瞬間,原液從資源被供應至主原液供應管線以用處于大氣壓力下的原液填充該系統。隨著這個的發生,連接管線中的閥和安裝在容器上游的濃縮液再循環管線中的閥被打開。之后,該系統被加壓。開始液體凈化過程。安裝在連接管線中的閥關閉。待凈化的液體(在起始時間的原液,和之后的濃縮液與原液的混合物)在閉合回路中順序地流過至少一個液體凈化機構和所述容器,從而形成大的過濾回路。在該過程中,原液經由主原液供應管線被連續地泵送至該系統并在濃縮液混合物管線中與濃縮液混合,并且已凈化液體被連續地從該系統中除去。在一定時期之后,安裝在用于將在過濾過程中形成的濃縮液再循環至容器的管線中的閥被關閉,并且該容器從該液體凈化機構被分離。在連接管線中的閥打開并且形成了小的液體過濾回路。同時,輔助管線中的閥和下水道排放管線中的閥被打開。原液開始進入,經由輔助管線進入容器中并與濃縮液混合。最終的混合物流至下水道排放管線并從該系統被除去。用原液沖洗該容器直至所有被污染的液體均從該容器被除去。過濾過程的所有所述步驟均周期性地重復。
根據專利us7,628,921的液體凈化系統能夠實現連續的液體過濾過程并同時清洗該系統。然而,過濾過程的階段間的過渡通過操作安裝在系統中的管線中的閥來提供。如果它們中的至少一個失效,系統將會發生故障和崩潰。此外,發生了將濃縮液排放至下水道,這歸因于在將原液與濃縮液混合時將原液供應至容器。出于這種原因,過量的原液應被進給至該容器以完全置換掉全部體積的最終混合物。這種沖洗系統的方法增大了原液的消耗。
本發明的目的和使用本發明所獲得的技術效果是提供一種新的符合人類環境改造學要求的液體凈化系統,以在高效使用能量和原液這些資源來凈化液體的同時減少能量和供應至液體凈化系統的原液的量。
本發明的目的和要求的技術效果在這樣的液體凈化系統中獲得,即該液體凈化系統包括:系統原液進給單元,該系統原液進給單元包括容器、主原液供應管線和輔助管線,該輔助管線的入口在安裝在該主原液供應管線中的加壓機構的上游位置通過連接元件連接至該主原液供應管線,并且該輔助原液供應管線的出口連接至該容器;過濾單元,該過濾單元包括用于將在每個液體過濾循環結束時形成的濃縮液與原液混合的管線,該混合管線在該加壓機構的下游借助連接元件連接至該主原液供應管線;與液體加速機構連接的至少一個液體凈化機構;用于將濃縮液再循環至裝置中的管線,其連接至所述至少一個液體凈化機構的濃縮液出口;下水道排放管線,該下水道排放管線上安裝有下水道排放閥;連接至所述至少一個液體凈化機構的已凈化液體出口的已凈化液體供應管線,所述系統被制造成使得該系統原液供給單元適于從被制成為包括內部間隔裝置的液體濃縮裝置的所述容器通過原液施加在該內部間隔裝置上的壓力置換出所述濃縮液,所述內部間隔裝置將該液體濃縮裝置的內部空間分割成容積可變的收集腔和原液置換腔,該容積可變的收集腔用于原液在液體過濾的初始階段進入并用于在液體過濾過程中使濃縮液與原液在其內混合,該容積可變的收集腔連接至用于將濃縮液與原液混合的管線,該用于將濃縮液與原液混合的管線借助連接元件與所述主原液供應管線在加壓機構的下游連接以及與用于將濃縮液再循環至液體濃縮裝置的管線連接,該原液置換腔與所述輔助管線連接以用于將原液供應至該腔并且該原液置換腔旨在在下水道液體排放過程中,在由來自輔助管線的原液施加在間隔裝置上的壓力下通過原液從液體濃縮裝置的收集腔置換出濃縮液并且在由存在于液體濃縮裝置的收集腔中的濃縮液與原液的混合物施加在該液體濃縮裝置的內部間隔裝置上的壓力下經由該輔助管線從該液體濃縮裝置的置換腔再循環該原液;并且該過濾單元適于提供原液與濃縮液在用于原液在液體過濾的初始階段進入并用于在液體過濾過程中使濃縮液與原液在其內混合的容積可變的收集腔中的長期接觸,以由于原液與濃縮液在液體濃縮裝置的收集腔中混合而提供供應至所述至少一個液體凈化機構的液體的濃度的平穩增加,其中,所述至少一個液體凈化機構的入口經由其中安裝有液體加速機構的、用于供應濃縮液與原液的混合物的管線直接連接至該液體濃縮裝置的收集腔;并且用于將來自所述至少一個液體凈化機構的濃縮液再循環至液體濃縮裝置的管線借助連接元件連接至用于將濃縮液與原液混合的管線并連接至該主原液供應管線;其中,下水道排放閥能安裝在該過濾單元的任何點;其中,該液體凈化系統還包括阻垢劑和/或助劑定量供應單元,該阻垢劑和/或助劑定量供應單元用于供應阻垢劑和/或助劑并使阻垢劑和/或助劑與在液體過濾的初始階段進入該容積可變的收集腔中的原液在該容積可變的收集腔中均勻地混合,該阻垢劑和/或助劑定量供應單元包括阻垢劑和/或助劑儲罐,該阻垢劑和/或助劑儲罐在安裝在阻垢劑和/或助劑供應管線中的阻垢劑和/或助劑定量給送機構的上游連接至該阻垢劑和/或助劑供應管線的入口;并且該阻垢劑和/或助劑供應管線的出口在該加壓機構的上游連接至該主原液供應管線;其中,還在該主原液供應管線中安裝有預濾器,該預濾器位于該加壓機構的上游;其中,安裝在該主原液供應管線中的加壓機構旨在構建提供該系統的低輸出運行的壓力。
附圖說明
圖1示出了液體凈化系統的示意圖。
具體實施方式
液體凈化系統(圖1)包括系統原液進給單元(1)和液體過濾單元(8)。
系統原液進給單元(1)包括主原液供應管線(2)、液體濃縮裝置(4)、加壓機構(3)、輔助原液供應管線(7)、阻垢劑定量供應單元(15)、預濾器(18)、電磁閥(19)、低壓繼電器(21)。
主原液供應管線(2)包括串聯安裝的減壓器(24)、電磁閥(19)和加壓機構(3);和附加地預濾器(18)。
預濾器(18)例如可以是機械液體凈化過濾器元件或者是包含活性炭的元件。
加壓機構(3)例如可以是但不限于是設計成構建提供系統的低輸出運行的壓力的隔膜泵(膜式泵)。
液體濃縮裝置(4)例如包括但不限于殼體(圖1中未示出),該殼體被內部間隔裝置(17)分成容積可變的收集腔(5)和原液置換腔(6),該容積可變的收集腔用于原液在液體過濾的初始階段進入并用于在液體過濾過程中使濃縮液與原液在其內混合。
圖1示出了其中內部間隔裝置(17)以限定出容納在液體濃縮裝置(4)中的收集腔(5)的腔室的形式形成的一個實施例。在殼體的內壁(在圖1中未示出)與限定出收集腔(5)的腔室的內部間隔裝置(17)的外表面之間限定出的空間形成了原液置換腔(6)。
在另一實施例中,液體濃縮裝置中的每個腔均可如此地被限定出,即每個腔的三個側面由殼體的內壁限定出并且一個側面由內部間隔裝置限定出(在圖1中未示出)。
液體濃縮裝置的結構還允許例如將原液置換腔布置在由內部間隔裝置的壁限定出的腔室內,并且將收集腔布置在殼體的內壁與限定出置換腔的腔室的外表面之間(在圖1中未示出)。
其上安裝有低壓繼電器(21)的輔助原液供應管線(7)的入口借助t形接頭(圖1中未示出)連接至主原液供應管線(2),并且其出口連接至液體濃縮裝置(4)的原液置換腔(6)。
還連接至該主原液供應管線(2)的是阻垢劑和/或助劑定量供應單元(15),該阻垢劑和/或助劑定量供應單元包括阻垢劑和/或助劑儲罐(在圖1中未示出),該阻垢劑和/或助劑儲罐在安裝在該阻垢劑和/或助劑供應管線(26)中的、用于定量給送阻垢劑和/或助劑的機構如計量泵(在圖1中未示出)的上游(之前)連接至阻垢劑和/或助劑供應管線(26)的入口;阻垢劑和/或助劑供應管線(26)的出口在加壓機構(3)的上游(之前)連接至主原液供應管線(2)。助劑可例如為凝聚劑、氧化劑和催化劑。
該液體過濾單元包括濃縮液和原液混合物供應管線(9)、液體加速機構(10)、至少一個液體凈化機構(11)、濃縮液再循環管線(12)、用于將濃縮液與原液混合的管線(13)、下水道排放管線(23)、已凈化液體供應管線(14)、和已凈化液體儲罐(20)。
液體加速機構(10)例如離心泵安裝在濃縮液和原液混合物供應管線(9)中。
濃縮液和原液混合物供應管線(9)的入口連接至收集腔(5),濃縮液和原液混合物供應管線(9)的出口連接至至少一個液體凈化機構(11)。所述至少一個液體凈化機構(11)的已凈化液體出口連接至其上安裝有止回閥(29)的已凈化液體供應管線(14)的入口,該已凈化液體供應管線(14)連接至用于將已凈化液體供應至用戶的機構(28)并連接至已凈化液體儲罐(20),該已凈化液體儲罐(20)例如可以是但不限于是水-空氣罐、非壓力罐或設置有壓縮機的儲液腔。
至少一個液體凈化機構(11)的濃縮液出口連接至濃縮液再循環管線(12)的入口,該濃縮液再循環管線的出口通過諸如t形接頭(27)的連接元件連接至主原液供應管線(2)的出口和連接至濃縮液和原液混合管線(13)的入口。濃縮液和原液混合管線(13)的出口連接至液體濃縮裝置(4)的收集腔(5)。止回閥(25)安裝在濃縮液再循環管線(12)中以使得濃縮液僅流向收集腔(5)。
液體凈化機構(11)例如包括但不限于膜元件(在外殼中的反滲透膜或納濾膜)或者串聯的一系列膜元件。
輔助管線(7)的出口連接至液體濃縮裝置(4)的原液置換腔(6)。
其上安裝有電磁閥(16)的下水道排放管線(23)可在液體加速機構(10)(圖1)的上游、在液體加速機構(10)的下游(圖1中未示出)連接至濃縮液和原液混合物供應管線(9)。或者,其上安裝有電磁閥(16)的下水道排放管線(23)可連接至濃縮液再循環管線(12)。在后一種情況下,下水道排放管線(23)的這樣的連接將允許用原液沖洗液體凈化機構(11)(在圖1中未示出)。
在區別特征的范圍內,液體凈化系統旨在實施以下液體過濾過程。
在液體凈化系統啟動時,原液從資源流至主原液供應管線(2)的入口并進一步通過預濾器(18)流至加壓機構(3)。當原液通過主原液供應管線(2)時,從阻垢劑和/或助劑供應單元(15)向原液中進給預定量的阻垢劑和/或助劑。包含阻垢劑的預凈化的原液經由濃縮液和原液混合管線(13)供應到液體濃縮裝置(4)的收集腔(5)中。歸因于加壓機構(3)布置在液體濃縮裝置(4)的上游的事實,原液在液體過濾循環期間內保持恒定并且足以使液體流過所述至少一個液體凈化機構(11)的壓力下進入收集腔(5)。如上所述,液體加速機構(10)安裝在濃縮液和原液混合物供應管線(9)中。通過濃縮液和原液混合物供應管線(9)而獲自收集腔(5)的原液流流過液體加速機構(10)并獲得這樣的速度,即在該速度下液體通過液體凈化機構(11)的時間將最短。必須減少留在液體凈化機構中的污染物的量,并從而延長所述至少一個液體凈化機構(11)的使用壽命。已凈化液體在液體凈化機構(11)的下游經由已凈化液體供應管線(14)流入已凈化液體儲罐(20)或直接流至用戶。
在液體凈化機構(11)的下游(之后),在過濾過程中形成的濃縮液經由濃縮液再循環管線(12)通入用于將濃縮液與原液混合的管線(13)并進一步通入收集腔(5)。如之前所述,用于將濃縮液與原液混合的管線(13)的入口連接至主原液供應管線(2)的出口。
在原液首次通過該液體凈化系統之后,在過濾單元(8)中形成了包含預定量的阻垢劑的濃縮液和原液的三元混合物。該三元混合物形成是歸因于這樣的事實,即收集腔(5)通過濃縮液再循環管線(12)經由用于將濃縮液與原液混合的管線(13)接收來自液體凈化機構(11)的濃縮液,以及在過濾循環期間經由主原液供應管線(2)從資源接收原液的事實。在每個過濾循環的開始時向主原液供應管線(2)進給一次阻垢劑。在一個過濾循環期間,三元混合物多次通過液體濃縮裝置(4)和所述至少一個液體凈化機構(11)。在該過程中,三元混合物中的鹽含量(混合物的濃度)增加。液體過濾過程在獲得了預定量的已凈化液體時停止。
之后開始恢復該系統的過程。安裝在主原液供應管線(2)中的閥(19)切斷原液向收集腔(5)的流動;關掉加壓機構(3)和液體加速機構(10)。結果,濃縮液和原液混合管線(13)上的壓力降低。當收集腔(5)中的壓力變得低于原液資源中的壓力時,原液開始經由輔助管線(7)流至置換腔(6)并通過打開下水道排放閥(16)而經由下水道排放管線(23)從系統置換出濃縮的三元混合物。
在其中下水道排放管線(23)布置在濃縮液再循環管線(12)中的實施例中(圖1中未示出),留在用于供應濃縮液和原液混合物的管線(9)中的液體在剩余壓力下通過液體凈化機構(11);在這種情況下,形成了少量的已凈化液體,這增加了系統的效率。此外,在開始一個新的過濾循環之前,可用原液沖洗所述至少一個液體凈化機構(11)。在這種情況下,進入收集腔(5)的原液通過所述至少一個液體凈化機構(11)并經由閥(16)從系統中除去。
一旦系統清洗過程完成,關閉閥(16),打開閥(19)并啟動加壓機構(3)和液體加速機構(10)。液體過濾循環開始。隨著收集腔(5)中的壓力隨液體進入其中而增大,來自原液置換腔(6)的原液經由輔助管線(7)回到主原液供應管線(2)中,并與主原液一起流入收集腔(5)中并進一步進入液體凈化機構(11)中。
與最接近現有技術不同,該系統原液進給單元適于在由原液施加在的腔室(收集腔(5)的內部間隔裝置(17))的外壁上的壓力下從包括內部間隔裝置(17)的液體濃縮裝置(4)置換出濃縮液。在這種情況下,用于恢復系統的原液不與濃縮液混合物并且不排放到下水道中,而是再循環回到液體凈化系統中用于過濾,從而減少了所用原液的消耗量。此外,與現有技術不同,液體凈化系統中的壓力在過濾循環期間保持恒定。
過濾單元的用于將濃縮液與原液混合的管線(13)連接至收集腔(5)的事實提供了原液與濃縮液的長期混合(接觸)并且提供了在至少一個液體凈化機構(11)上的負載隨混合物中鹽濃度的增加的平穩增大;從而,可延長所述至少一個液體凈化機構(11)的使用壽命。
在最接近現有技術中,在系統從大的閉合液體凈化回路轉換至小的凈化回路的瞬間,進入至少一個液體凈化機構的污染物的濃度顯著增大,這降低了其運行效力。進入至少一個凈化機構的污染物的增加的濃度增大了在加壓機構和液體加速機構上的負載,從而也增大了其工作所需的能量的量。
如之前所述,與最接近現有技術不同,在本發明中,壓力在整個過濾循環中保持恒定并且其足以用于使液體通過至少一個液體凈化機構(11)。與現有技術相比,這樣的壓力由布置在液體濃縮裝置(4)的上游的加壓機構(3)構建。加壓機構(3)的運行消耗少量能量。此外,在過濾循環中,三元混合物進入液體濃縮裝置(4)的收集腔(5)中,在該收集腔中含阻垢劑的原液也附加地與濃縮液混合;這在每次混合物通過液體凈化機構(11)期間提供了在至少一個液體凈化機構(11)上的負載的均勻增大并且無需增大壓力來使液體從其通過。因此,除了減少的原液消耗之外,該液體凈化系統還降低了其運行所消耗的能量。
本說明書公開了本發明的優選實施例。可在權利要求的范圍內修改該優選實施例,從而提供其廣泛的適用性。