用于水处理的气囊及带气囊的净水装置.pdf

本发明属于水处理技术领域，涉及水流缓冲与净水反冲洗技术，尤其涉及用于水处理的气囊及带气囊的净水装置。本发明采用高阻透性塑料薄膜制成气囊，用于水处理装置中缓存水流、缓冲压力。本发明把气囊安装在与滤芯净水口连通的滤壳空间内，利用气囊的受压收缩缓存净水，利用气囊的膨胀排出净水，实现了净水逆流、反冲洗滤芯的发明目的。本发明把气囊安装在反渗透净水装置中与压力开关连通的滤壳空间内，利用气囊缓存净水和压力，解决了进水阀频繁开启、增压泵频繁启动的问题。本发明把气囊安装在滤芯的进水管路中，实现了消解水锤、缓冲进水压力的发明目的。

权利要求书一种用于水处理的气囊，其特征是：所述的气囊由高阻透性塑料薄膜制成，用于水处理装置中缓存水流、缓冲水压；所述的高阻透性塑料薄膜，置于0.3MPa、25℃的水中，气体透过率滤≤10cm3/m2/天，优选≤3cm3/m2/天，再优选≤1cm3/m2/天。
一种带气囊的净水装置，包括滤壳、滤芯和权利要求1所述的气囊，滤芯和气囊安装在滤壳内，其特征是：所述的滤芯包括但不限于超滤滤芯、反渗透膜、纳滤膜、不锈钢滤网；所述气囊的安装空间连通到所述滤芯的进水 和/或 净水的管路中。
根据权利要求2所述的带气囊的净水装置，其特征是：所述的滤芯包括超滤滤芯(22)，所述的气囊包括气囊(63)；超滤滤芯(22)为内压中空纤维超滤滤芯，设有进水口、净水口和冲洗口，气囊(63)装在与超滤滤芯(22)的净水口连通的滤壳空间内。
根据权利要求3所述的带气囊的净水装置，其特征是：所述的净水装置还包括活性炭滤芯(34)；活性炭滤芯(34)包括但不限于活性炭纤维滤芯、烧结活性炭滤芯、颗粒活性炭滤芯、活性炭+KDF复合滤芯；超滤滤芯(22)的净水口连通到活性炭滤芯(34)的进水口，气囊(63)装在超滤滤芯(22)的净水口与活性炭滤芯(34)的进水口之间的滤壳空间内。
根据权利要求4所述的带气囊的净水装置，其特征是：所述的净水装置还包括精滤滤芯(33)；精滤滤芯(33)包括但不限于超滤滤芯、硅藻土陶瓷滤芯, 精滤滤芯(33)的进水口连通到活性炭滤芯(34)的出水口。
根据权利要求4所述的带气囊的净水装置，其特征是：所述的净水装置还包括超滤滤壳(21)，超滤滤壳(21)的一端设有进水口和冲洗口，另一端设有净水口；超滤滤芯(22)安装在超滤滤壳(21)内的进水口处，超滤滤芯(22)的进水口连通到超滤滤壳(21)的进水口，超滤滤芯(22)的冲洗口连通到超滤滤壳(21)的冲洗口，超滤滤芯(22)的净水口开放在超滤滤壳(21)内，活性炭滤芯(34)安装在超滤滤壳(21)内的净水口处，气囊(63)装在超滤滤壳(21)内、超滤滤芯(22)与活性炭滤芯(34)之间。
根据权利要求2所述的带气囊的净水装置，其特征是：所述的滤芯包括不锈钢滤网(13),所述的气囊包括气囊(62)，所述的净水装置还包括粗滤器(12)；粗滤器(12)设有进水口、净水口和排污口，不锈钢滤网(13)为圆筒形，装在粗滤器(12)内，不锈钢滤网(13)的中心空腔连通到粗滤器(12)的净水口，气囊(62)装在不锈钢滤网(13)的中心空腔内。
根据权利要求3至6任一权利要求所述的带气囊的净水装置，其特征是：所述的滤芯还包括不锈钢滤网(13)，所述的气囊还包括气囊(62)，所述的净水装置还包括粗滤器(12)；粗滤器(12)设有进水口、净水口和排污口，净水口连通到超滤滤芯(22)的进水口；不锈钢滤网(13)为圆筒形，装在粗滤器(12)内，不锈钢滤网(13)的中心空腔连通到粗滤器(12)的净水口，气囊(62)装在不锈钢滤网(13)的中心空腔内。
根据权利要求2所述的带气囊的净水装置，其特征是：所述的滤芯包括反渗透膜或纳滤膜，所述的气囊包括气囊(64)和/或气囊(65)，所述的净水装置还包括反渗透组件(50)、限流阀(45)、单向阀(61)、净水阀(47)；反渗透组件(50)设有进水口、净水口和浓水口，包括至少一个反渗透元件，反渗透元件内装有至少一支反渗透膜或纳滤膜；净水阀(47)包括但不限于水龙头、球阀、浮球阀、电磁阀、带液位控制的电磁阀；反渗透组件(50)的净水口通过单向阀(61)连通到净水阀(47)；气囊(65)安装在与单向阀(61)的出水口连通的滤壳空间中 并且/或者 气囊(64)安装在与反渗透组件(50)的净水口连通的滤壳空间中、通过单向阀(60)连通到反渗透组件(50)的进水口；反渗透组件(50)的浓水口连通到限流阀(45)。
根据权利要求9所述的带气囊的净水装置，其特征是：所述的净水装置还包括压控阀(43)；压控阀(43)设有进水口、出水口和控制口，压控阀(43)的出水口连通到反渗透组件(50)的进水口，压控阀(43)的控制口连通到单向阀(61)与净水阀(47)之间的管路中。
根据权利要求10所述的带气囊的净水装置，其特征是：所述的净水装置还包括微滤滤芯(32)和活性炭滤芯(34)；微滤滤芯(32)包括但不限于 PP滤芯、超滤滤芯、硅藻土陶瓷滤芯，串接在压控阀(43)的进水管路中；活性炭滤芯(34)为活性炭纤维滤芯或烧结活性炭滤芯，串接在微滤滤芯(32)的出水口与压控阀(43)的进水口之间。
根据权利要求11所述的带气囊的净水装置，其特征是：所述的净水装置还包括精滤滤芯(33)，所述的微滤滤芯(32)为 PP滤芯；精滤滤芯(33)为外压超滤滤芯或硅藻土陶瓷滤芯，串接在微滤滤芯(32)与活性炭滤芯(34)之间。
根据权利要求10所述的带气囊的净水装置，其特征是：所述的滤芯还包括超滤滤芯(22)，所述的气囊还包括气囊(63)，所述的净水装置还包括冲洗阀(25)和活性炭滤芯(34)；超滤滤芯(22)为内压中空纤维超滤滤芯，设有进水口、净水口和冲洗口；活性炭滤芯(34)为活性炭纤维滤芯或烧结活性炭滤芯；活性炭滤芯(34)串接在压控阀(43)的进水管路中，超滤滤芯(22)的净水口连通到活性炭滤芯(34)的进水口，气囊(63)装在与超滤滤芯(22)的净水口连通的滤壳空间内，超滤滤芯(22)的冲洗口连通到冲洗阀(25)。
根据权利要求13所述的带气囊的净水装置，其特征是：所述的滤芯还包括不锈钢滤网(13)，所述的气囊还包括气囊(62)，所述的净水装置还包括粗滤器(12)和排污阀(15)；粗滤器(12)设有进水口、净水口和排污口，净水口连通到超滤滤芯(22)的进水口，排污口连通到排污阀(15)；不锈钢滤网(13)为圆筒形，装在粗滤器(12)内，不锈钢滤网(13)的中心空腔连通到粗滤器(12)的净水口，气囊(62)装在不锈钢滤网(13)的中心空腔内。
根据权利要求10至14任一权利要求所述的带气囊的净水装置，其特征是：所述的净水装置还包括低压开关(91)、增压泵(42)、高压开关(93)；增压泵(42)串接在压控阀(43)的进水口，低压开关(91)连通到增压泵(42)的进水口，高压开关(93)连通到压控阀(43)的控制口；低压开关(91)的信号线、高压开关(93)的信号线、增压泵(42)的电源线串联在一起，或者连接到电控板(90)。
根据权利要求9所述的带气囊的净水装置，其特征是：所述的净水装置还包括微滤滤芯(32)、增压泵(42)和高压开关(93)；微滤滤芯(32)包括但不限PP滤芯、PP‑石英砂组合滤芯、PP‑活性炭组合滤芯、硅藻土陶瓷滤芯、压外超滤滤芯，增压泵(42)为自吸泵，增压泵(42)的出水口连通到反渗透组件(50)的进水口，微滤滤芯(32)串接在增压泵(42)的进水管路中，高压开关(93)连通到单向阀(61)与净水阀(47)之间的管路中；高压开关(93)的信号线与增压泵(42)的电源线串联在一起，或者连通到电控板(90)。
根据权利要求16所述的带气囊的净水装置，其特征是：所述的净水装置还包括精滤滤芯(33)，所述的微滤滤芯(32)为PP滤芯、PP‑石英砂组合滤芯；精滤滤芯(33)为超滤滤芯或硅藻土陶瓷滤芯，串接在微滤滤芯(32)和增压泵(42)之间。
根据权利要求16所述的带气囊的净水装置，其特征是：所述的净水装置还包括活性炭滤芯(34)；活性炭滤芯(34)为活性炭纤维滤芯或烧结活性炭滤芯，串接在微滤滤芯(33)和增压泵(42)之间。
根据权利要求17所述的带气囊的净水装置，其特征是：所述的净水装置还包括活性炭滤芯(34)；活性炭滤芯(34)为活性炭纤维滤芯或烧结活性炭滤芯，串接在精滤滤芯(33)和增压泵(42)之间。
根据权利要求9所述的带气囊的净水装置，其特征是：所述的净水装置还包括低压开关(91)、进水电磁阀(41)、增压泵(42)和高压开关(93)；进水电磁阀(41)通过增压泵(42)连通到反渗透组件(50)的进水口，低压开关(41)连通到进水电磁阀(41)的进水口，高压开关(93)连通到单向阀(61)与净水阀(47)之间的管路中；低压开关(91)的信号线、高压开关(93)的信号线、进水电磁阀(41)的电源线、增压泵(42)的电源线串联在一起，或者连接到电控板(90)。
根据权利要求20所述的带气囊的净水装置，其特征是：所述的净水装置还包括微滤滤芯(32)、活性炭滤芯(34)；微滤滤芯(32)为PP滤芯，串接在进水电磁阀(41)的进水管路中；活性炭滤芯(34)为活性炭纤维滤芯或烧结活性炭滤芯，串接在微滤滤芯(32)与进水电磁阀(41)之间。
根据权利要求21所述的带气囊的净水装置，其特征是：所述的净水装置还包括精滤滤芯(33)；精滤滤芯(33)为外压中空纤维超滤滤芯或硅藻土陶瓷滤芯，串接在微滤滤芯(32)和活性炭滤芯(34)之间。
根据权利要求20所述的带气囊的净水装置，其特征是：所述的滤芯还包括超滤滤芯(22)，所述的气囊还包括气囊(63)，所述的净水装置还包括冲洗阀(25)和活性炭滤芯(34)；超滤滤芯(22)为内压中空纤维超滤滤芯，设有进水口、净水口和冲洗口；活性炭滤芯(34)为活性炭纤维滤芯或烧结活性炭滤芯，串接在进水电磁阀(42)的进水管路中，超滤滤芯(22)的净水口连通到活性炭滤芯(34)的进水口，气囊(63)装在与超滤滤芯(22)的净水口连通的滤壳空间内，超滤滤芯(22)的冲洗口连通到冲洗阀(25)。
根据权利要求23所述的带气囊的净水装置，其特征是：所述的滤芯还包括不锈钢滤网(13)，所述的气囊还包括气囊(62)，所述的净水装置还包括粗滤器(12)和排污阀(15)；粗滤器(12)设有进水口、净水口和排污口，净水口连通到超滤滤芯(22)的进水口，排污口连通到排污阀(15)；不锈钢滤网(13)为圆筒形，装在粗滤器(12)内，不锈钢滤网(13)的中心空腔连通到粗滤器(12)的净水口，气囊(62)装在不锈钢滤网(13)的中心空腔内。
根据权利要求23所述的带气囊的净水装置，其特征是：所述的净水装置还包括电控板(90)，所述的冲洗阀(25)为常闭型电磁阀；低压开关(91)、高压开关(93)的信号线和进水电磁阀(41)、增压泵(42)、冲洗阀(25)的电源线连接到电控板(90)；所述的净水装置在①接通水源和电源后、②低压开关(91)由断开变为导通后、③连续净化制水工作1～4小时后、或④累计净化制水工作2～8小时后，电控板(90)就启动下述超滤冲洗程序：①关闭进水电磁阀(41)和增压泵(42)，②延时10～20秒后开启冲洗阀(25) 5～10秒，③重复执行②2～4次；低压开关(91)在5分钟内断开、导通，启动超滤冲洗程序2～4次后仍然在5分钟内断开、导通，电控板(90)关闭进水电磁阀(41)和增压泵(42)，并进行故障提示。
根据权利要求24所述的带气囊的净水装置，其特征是：所述的净水装置还包括电控板(90)，所述的冲洗阀(25)为常闭型电磁阀；低压开关(91)、高压开关(93)的信号线和进水电磁阀(41)、增压泵(42)、冲洗阀(25)的电源线连接到电控板(90)；所述的净水装置在①接通水源和电源后、②低压开关(91)由断开变为导通后、③连续净化制水工作1～4小时后、或④累计净化制水工作2～8小时后，电控板(90)就启动下述超滤冲洗程序：①关闭进水电磁阀(41)和增压泵(42)，②延时10～20秒后开启冲洗阀(25) 5～10秒，③重复执行②2～4次；低压开关(91)在5分钟内断开、导通，启动超滤冲洗程序2～4次后仍然在5分钟内断开、导通，电控板(90)关闭进水电磁阀(41)和增压泵(42)，并进行故障提示。
根据权利要求25所述的带气囊的净水装置，其特征是：所述的净水装置还包括冲洗电磁阀(46)；冲洗电磁阀(46)为常闭型电磁阀，连通到反渗透组件(50)的浓水口；冲洗电磁阀(46)的电源线连接到电控板(90)；所述的净水装置在连续制水工作0.5～2小时后、以及制水结束关闭进水电磁阀(41)和增压泵(42)之前，电控板(90)开启冲洗电磁阀(46)10～30秒。
根据权利要求26所述的带气囊的净水装置，其特征是：所述的净水装置还包括冲洗电磁阀(46)；冲洗电磁阀(46)为常闭型电磁阀，连通到反渗透组件(50)的浓水口；冲洗电磁阀(46)的电源线连接到电控板(90)；所述的净水装置在连续制水工作0.5～2小时后、以及制水结束关闭进水电磁阀(41)和增压泵(42)之前，电控板(90)开启冲洗电磁阀(46)10～30秒。
根据权利要求16至28任一权利要求所述的带气囊的净水装置，其特征是：所述的净水装置还包括回流阀(44)，回流阀(44)为限流阀，回流阀(44)的进水口连通到反渗透组件(50)的浓水口，回流阀(44)的出水口连通到增压泵(42)的进水口。
根据权利要求16至28任一权利要求所述的带气囊的净水装置，其特征是：所述的反渗透组件(50)包括至少两组反渗透元件，设有进水口、净水口和浓水口，每组反渗透元件包括至少一个反渗透元件，反渗透元件内装有反渗透膜或纳滤膜，前一组反渗透元件的浓水口连通到后一组反渗透元件的进水口，最前一组反渗透元件的进水口连通到反渗透组件(50)的进水口，最后一组反渗透元件的浓水口连通到反渗透组件(50)的浓水口，所有反渗透元件的净水口连通到反渗透组件(50)的净水口；前一组反渗透元件与后一组反渗透元件的膜通量之比在1:1至2:1之间，优选1.2:1至1.5:1之间。

说明书用于水处理的气囊及带气囊的净水装置
技术领域
本发明属于水处理技术领域，涉及水流缓冲与净水反冲洗技术，尤其涉及用于水处理的气囊及带气囊的净水装置。
背景技术
膜分离处理技术是以压力为推动力、利用滤膜的孔径对液体进行分离的物理筛分技术，可适用于从无机物到有机物、从细菌到病毒、从微粒到分子、离子的广泛分离。
膜分离技术属于物理过程，不需加入化学药剂，不会产生二次污染，属于“绿色”水质处理技术，广泛应用于水质的净化处理。
在膜分离处理的过程中，存在下列两方面的问题：
1、由于滤膜的截留作用，部分被截留物会附着在滤膜表面，膜孔也会被更为细小的被截留物堵塞，造成滤膜的膜通量下降；
2、进水压力上升过快，会损伤滤膜，特别是内压中空纤维超滤膜，水压上升过快，会冲破、冲断中空纤维膜丝，原水直接通过破损的膜丝进入净水中，影响净水质量。
为了保持滤膜良好的膜通量，需要定期对滤膜进行清洗。清洗的方法包括表面冲洗、反冲洗、化学清洗等。
表面冲洗，是指让原水快速冲刷滤膜表面，冲掉并带走附着在滤膜表面的污垢。
反冲洗，是指让水流按正常过滤的反方向透过滤膜，冲掉并带走堵塞在膜孔内的污垢和附着在膜表面的污垢。
滤膜的表面冲洗，只要在安装滤膜的滤壳上增加一个排污口和排污阀就能实现，冲洗不掉堵塞在膜孔中的细小污垢，效果有限。使用多个阀门或多路阀用原水进行反冲洗，不仅管路复杂，还会对滤膜的净水侧造成污染。
中国专利文献[公开号:CN1147971]公开的“水净化装置”，采用在净水装置的净水管路上连接一个净水储压装置实现了净水反冲洗。该净水储压装置是一个内置水囊的、填充非活性气体的密封罩，净水经导管进入净水储压装置的水囊内，同时压缩密封罩内的非活性气体。根据需要，水囊内存储的净水在密封罩内非活性气体的挤压下，可以逆流到过滤材料上，对过滤材料进行冲洗。
中国专利文献[公开号:CN2635197]公开的“带自动清洗功能的超滤机”，采用在超滤膜的净水管路中，连接一个压力储水罐，用压力储水罐提供反冲洗水流，实现了超滤膜的净水反冲洗。
上述两种反冲洗方案，具有下列问题：
（1）净水储压装置、压力储水罐中储存的净化水流动性差，易滋生细菌、造成二次污染；
（2）净水储压装置、压力储水罐的体积大、成本高，不适合在体积、成本受限的净水装置中采用。
中国专利文献[公开号:CN102247722A]公开的“一种不溶解空气式永久性反冲洗过滤器”，用置于滤芯净化腔中的气囊实现了对滤芯的净水反冲洗。该技术方案“为让反冲洗达到较好的效果，气密性弹性隔膜隔气材料层最好采用硅胶等优质弹性材料，也可采用其他无毒或食品级弹性橡胶，也可采用其他弹性气密性材料如塑料等”。
事实上，采用橡胶、塑料薄膜制作的气囊，气囊内的气体会透过薄膜向外渗透，食品级橡胶（如硅胶）、弹性塑料薄膜的气体阻透性能都很差，弹性越好、压力越大，气体渗透逸失率就越高。采用上述专利[公开号:CN102247722A]技术方案制作的气囊，置于0.2～0.3MPa的水中3个月，气囊内的气体会渗透逸失一半左右，达不到该专利说明书所写的“可以克服传统利用空气进行反冲洗的不足，将空气与净水隔开，不让水和空气接触以避免空气溶解到净水中，达到空气永久性保存”的有益效果，虽然能减少“定期更换滤芯的次数”和“手动反冲洗的麻烦”，但增加了定期更换气囊的次数和成本。
比超滤膜孔径更小的反渗透膜，更容易受污垢的堵塞。在反渗透膜工作的过程中，会产生大量的浓缩水，即时带走被分离的溶质，防止被分离浓缩的溶质在反渗透膜表面沉积结垢。在反渗透制水过程结束后，反渗透膜内的浓缩水，如果不能及时冲洗排出，也会在反渗透膜表面沉积结垢，影响反渗透膜的膜通量和使用寿命。
在采用浮球阀、压力开关控制的反渗透净水装置中，由于浮球滴漏、管路渗水，进水阀会频繁关闭与导通、增压泵会频繁启动与停止，反渗透净水装置不能正常结束制水过程，影响进水阀、增压泵的使用寿命。
发明内容
 本发明的目的，旨在提供一种用于缓存水流和压力的高阻透性气囊，有效减缓气囊内的气体向水中溶解逸失。
本发明的第二个目的，旨在提供一种体积小、成本低、易实现的滤膜反冲洗技术，实现滤膜的净水反冲洗，延长滤膜的使用寿命。
本发明的第三个目的，旨在提供水压缓冲功能，解决浮球阀滴漏、管路渗水造成进水阀频繁开闭、增压泵频繁启动的问题。
本发明的第四个目的，旨在提供水流、水压缓冲技术，消解水锤、缓冲进水压力，防止水锤与水压上升过快冲击、损坏滤膜。
本发明把高阻透性气囊安装滤膜的净水管路空间中，利用气囊的受压收缩缓存净水、膨胀排出净水，实现了净水逆流、反冲洗滤膜的发明目的。
本发明把高阻透性气囊安装在反渗透净水装置中与压力开关连通的管路空间中，利用气囊缓存净水和压力，解决了进水阀频繁开闭、增压泵频繁启动的问题。
本发明把高阻透性气囊安装在滤膜的进水管路空间中，利用气囊缓冲水流和水压，实现消解水锤、缓冲进水压力、保护滤膜的发明目的。
本发明的核心是气囊。薄膜材料都有一定的透气性，气囊内的气体在会透过薄膜逸失。选择高阻透性薄膜制作气囊，充入低透过率气体，减缓气囊内气体的逸失速率，是本发明方案是否实用的关键。
以填满通用2”×10”滤壳的气囊为例，气囊的容积约530cm3，表面积约0.041m2，按气囊内的气体在0.3MPa、25℃的水中每年逸失10%计算，薄膜材料的气体透过滤率为530×10%/0.041/365=3.54cm3/m2/天。
表1：各种塑料薄膜的阻透性能：
材料名称氧气氮气二氧化碳气体水蒸气EVOH（乙烯32%）0.20.020.947EVOH（乙烯44%）1.80.139595PVDC 4～100.1～0.80.3～0.70.4～1.0PAN 11.6－631.0～47.2PA635－43～5993～155PET74～13812～2435～5027.4～46.7PP3006012003.6～10.2PVC 77～310－140～40013.2～71.3LDPE 500～700200～4002000～400015.2～23.4HDPE 200～50015～3002000～40003.5～11.1PS 600～80040～502000～400010.5～33.6
注：薄膜厚度25.4µm，气体透过率单位：cm3/m2•24h•23℃•atm•50%RH。
从表1可以看出，EVOH（乙烯‑乙烯醇共聚物）对氧气、氮气、二氧化碳气的阻透性能最好，对水蒸气阻透性能最差，并且受水份的影响非常大。实际测试表明，采用PVDC薄膜制作的气囊，不受水份的影响，置于0.3MPa、25℃的水中，气体逸失率最低。
为改善加工性能、提高强度、耐磨性和耐穿刺性，制作气囊的高阻透性薄膜采用多种树酯制成多层复合塑料薄膜，主要由热封层、阻透层、承载层、黏合层构成，如“PA‑TIE‑PVDC‑TIE‑PE”五层复合薄膜、“PA‑TIE‑PP‑TIE‑EVOH‑TIE‑PE”七层复合薄膜。热封层在内层，采用PE(聚乙稀)，也可以采用PP(聚丙烯)，以便于热封加工；阻透层在中间，采用PVDC(聚偏二氯乙烯)、EVOH(乙烯‑乙烯醇共聚物)、PVOH(聚乙烯醇)、MXD6(间苯二甲胺和己二酸的偏聚物)、PAN(聚丙烯晴)等阻透性能好的材料，用于提高薄膜的阻透性；承载层在外层，优选采用PA(聚酰胺)提高薄膜的强度、耐磨性和耐穿刺性；黏合层(TIE)采用黏合性树酯，如美国杜邦公司的Bynel树酯、美国道化学公司的Primacor树酯、日本三井石油化学公司的ADMER树酯、日本三菱油化的MODIC树酯，用于黏合热封层、阻透层和承载层。
采用EVOH、PVOH、PAN等树酯为阻透层的多层复合塑料薄膜，需要再增加一层阻湿性能好的树酯如PP、PE等，用以弥补阻湿性能的不足、减轻水分子对阻气性能的影。
高阻透性多层复合塑料薄膜具有高阻隔、耐油、耐潮、耐低温、耐高温、成本低、强度高、易加工等优点，不添加黏结剂，无残留溶剂污染问题，绿色环保，广泛应用于食品、医药包装。本发明采用高阻透性多层复合塑料薄膜制成气囊，用于水处理装置中缓存水流和压力，实现了对超滤滤芯、反渗透膜、纳滤膜和不锈钢网的净水反冲洗，解决了管路滴漏、渗水造成进水阀频繁开闭、水泵频繁启动的问题。
本发明方案制作气囊的薄膜材料，置于0.3MPa、25℃的水中，气体透过率滤要求≤10cm3/m2/天，优选≤3cm3/m2/天，再优选≤1cm3/m2/天，推荐采用PA‑TIE‑PVDC‑TIE‑PE、PA‑TIE‑PP‑TIE‑PVDC‑TIE‑PE、PA‑TIE‑PE‑PVDC‑TIE‑PE、PA‑TIE‑PP‑TIE‑EVOH‑TIE‑PE、PA‑TIE‑PE‑TIE‑EVOH‑TIE‑PE复合塑料薄膜制作气囊，在气囊中充入氮气。
本发明所公开的“用于水处理的气囊及带气囊的净水装置”，与已知技术方案相比，具有如下有益效果：
1、气囊采用高阻透性多层复合塑料薄膜制成，气体逸失率低，强度高，耐磨、耐穿刺性能强，使用寿命长；
2、气囊可以热封制作，可制成滤芯尺寸，装在通用滤壳中，气囊与滤壳间不需要连接处理，成本低廉，易于实现，简单实用；
3、气囊可与滤芯共用滤壳空间，结构紧凑，更适合在体积受限的小型净水装置中使用；
4、实现了反渗透膜和纳滤膜的净水反冲洗，制水结束后反渗透膜和纳滤膜浸泡在低TDS值的净化水中，解决了残留浓缩水在滤膜内的结垢问题，提高了净水回收率，延长了滤膜的使用寿命。
附图说明
 图1为实施例1的结构示意图。
图2为实施例2的结构示意图。
图3为实施例3的结构示意图。
图4为实施例5的结构示意图。
图5为实施例4的结构示意图。
图6为实施例6的结构示意图。
图7为实施例7的结构示意图。
图8为实施例8的结构示意图。
图9、图10、图11、图12、图13、图14为反渗透组件的结构示意图。
图中：
10进水阀34活性炭滤芯11原水35、36、37、38、39滤壳12粗滤器41 进水电磁阀13不锈钢滤网42增压泵15排污阀43压控阀21超滤滤壳44、45限流阀21a进水口46冲洗电磁阀21b冲洗口47净水阀21c净水口48压力桶22超滤滤芯49储水箱22a外壳50反渗透组件22b中心管50a进水口22c超滤膜丝50b浓水口22d净水口50c净水口22e密封圈51、52、53、54反渗透壳22f密封胶55、56、57、58反渗透膜22g进水口60、61单向阀22h冲洗口62、63、64、65气囊25冲洗阀66、67、68、69导流网套31石英砂90电控板32微滤滤芯91 低压开关33精滤滤芯93 高压开关
具体实施方式
 以下结合附图和实施例对本发明作进一步的详细描述，但应当理解这里的详细描述并不构成对发明保护范围的限制。
 
实施例1 
实施例1是一种带气囊反冲洗的超滤净水器，图1是实施例1的结构示意图。
实施例1的结构
本实施例主要由超滤滤芯22、气囊63及其超滤滤壳21、滤壳35组成；超滤滤芯22是内压中空纤维超滤滤芯，装在超滤滤壳21中；气囊63由高阻透性多层复合塑料薄膜制成，内部充满氮气，外面套装导流网套67，安装在滤壳35中；超滤滤壳21设有进水口、净水口和冲洗口，进水口连通到进水阀10，冲洗口连通到冲洗阀25，净水口通过滤壳35连通到净水阀47。
实施例1的工作原理
接通水源，关闭冲洗阀25，打开进水阀10、净水阀47，原水通过进水阀10流入超滤滤芯22中，超滤滤芯22分离出来的净化水通过滤壳35后从净水阀47流出，原水中的铁锈、泥沙、胶体、细菌等污染物被截留在超滤滤芯22的中空纤维膜丝管腔内，完成了水的超滤分离过程；关闭净水阀47，超滤滤芯22的净化水充入滤壳35压缩气囊63，直到滤壳35内的水压与超滤滤芯22内的水压达到平衡；打开冲洗阀25，超滤滤芯22的中空纤维膜丝管腔内的水压迅速下降，低于滤壳35中的水压，超滤滤芯22的中空纤维膜丝收缩，滤壳35中的净化水在气囊63的膨胀作用下，逆向透过超滤滤芯22的中空纤维膜丝，附着在中空纤维膜丝内壁上的被截留物出现松动、脱落，被从进水阀10进来的高速水流带走，从冲洗阀25排出，完成了超滤滤芯22的原水正冲洗和净水反冲洗。
实施例1的有益效果
（1）利用普通滤壳35和气囊63实现了对超滤滤芯22的净水反冲洗，延长了超滤滤芯22的使用寿命，气囊63可以热封制作，简单有效，成本低廉，易于实现；
（2）气囊63采用食品级塑料薄膜制成，不添加黏结剂和添加剂，无残留溶剂问题，不会对净化水造成二次污染、影响水质和口感。
实施例1的改进与变型
（1）把净水阀47连通到滤壳35的进水口，不影响超滤滤芯22的净水反冲洗效果，但滤壳35内的缓存水流动性变差，易滋生细菌、造成二次污染；
（2）在滤壳35与净水阀47之间的管路中再串接其他滤芯，如活性炭、阳离子树酯、沸石、麦饭石、矿化球等，以增强水质处理功能和应用效果。
 
实施例2 
实施例2是一种带气囊反冲洗的一体化超滤净水器，图2是实施例2的结构示意图。
实施例2的结构
本实施例主要由超滤滤芯22、气囊63、活性炭滤芯34及其超滤滤壳21组成；超滤滤壳21的一端设有进水口21a和冲洗口21b，另一端设有净水口21c；超滤滤芯22由外壳22a、中心管22b、超滤膜丝22c用密封胶22f粘结而成，安装在超滤滤壳21内，密封紧固在超滤滤壳21的进水口21a处；超滤滤芯22的外壳22a上有净水口22d，开放于超滤滤壳21内，外壳22a与超滤滤壳21间有密封圈22e，用于隔离超滤滤壳21的冲洗口21b与超滤滤芯22的净水口22d；活性炭滤芯34为活性炭纤维滤芯，安装在超滤滤壳21内的净水口21c处；气囊63由高阻透性多层复合塑料薄膜制成，内部充满氮气，外面套装导流网套67，安装在滤壳21内、超滤滤芯22与活性炭滤芯34之间；超滤滤壳21的进水口21a连通到进水阀10，冲洗口21b连通到冲洗阀25，净水口21c连通到净水阀47。
实施例2的工作原理
实施例2的工作原理与实施例1基本相同，不再重复叙述。
实施例2的有益效果
与实施例1相比，实施例2具有下列有益效果：
（1）滤芯滤芯22、气囊63安装在超滤滤壳21内，结构紧凑，安装、使用简单方便；
（2）增加了活性炭滤芯34，采用活性炭纤维滤芯，与水的接触面积大，过滤效率高，可高效滤除余氯、异色异味、重金属离子等污染物，改善水质与口感；
（3）超滤滤芯22的精度高达0.01μm，安装在活性炭滤芯34前，可以彻底滤除水中的铁锈、泥沙、胶体和细菌，防止活性炭滤芯被铁锈、泥沙、胶体包裹影响滤除效果，延长活性炭滤芯的使用寿命。
实施例2的改进与变型 
（1）活性炭滤芯34采用载银活性炭纤维滤芯或活性炭‑KDF（高纯度铜锌合金粉末）复合滤芯，可有效避免活性炭滋生细菌、造成二次污染的问题；
（2）活性炭滤芯34换成高密度烧结活性炭，可降低成本，但会影响净化效果和口感；
（3）活性炭滤芯34采用活性炭与阳离子树酯、沸石、麦饭石、矿化球等滤料组成多功能组合滤芯，以增强水质处理功能和应用效果。
 
实施例3 
实施例3是带有前置保护和净水反冲洗功能的超滤净水器，图3是实施例3的结构示意图。
实施例3的结构
本实施例主要由粗滤器12、不锈钢滤网13、气囊62、超滤滤芯22、气囊63、活性炭滤芯34、精滤滤芯33及其超滤滤壳21、滤壳35、滤壳36组成；粗滤器12设有进水口、净水口和排污口，进水口连通到进水阀10，净水口连通到超滤滤芯22的进水口，排污口连通到排污阀15；圆筒状的不锈钢滤网13安装在粗滤器12内，不锈钢滤网13的中心空腔连通到粗滤器12的净水口；气囊62外套装导流网套66，安装在不锈钢滤网13的中心空腔内；超滤滤芯22为内压中空纤维超滤滤芯，设有进水口、净水口和冲洗口，净水口连通到滤壳35的进水口，冲洗口连通到冲洗阀25；活性炭滤芯34由颗粒椰壳活性炭和KDF（高纯度铜锌合金粉末）混合制成，安装滤壳35下部空间的出水口处；气囊63由高阻透性多层复合塑料薄膜制成，内部充满氮气，外面套装导流网套67，安装在滤壳35上部空间的进水口处；精滤滤芯33为载银硅藻土陶瓷滤芯，安装在滤壳36内；滤壳35的净水口通过滤壳36连通到净水阀47。
实施例3的工作原理
接通水源，关闭排污阀15、冲洗阀25，打开进水阀10、净水阀47，原水进入粗滤器12内，原水中的大颗粒铁锈、泥沙、草木等污染物被不锈钢滤网13截留后进入不锈钢滤网13的中心空腔，经气囊62缓冲后进入超滤滤芯22，进水中的铁锈、泥沙、胶体、细菌、大分子有机物等污染物被超滤滤芯22截留在中空纤维超滤膜丝的管腔中，超滤分离出来的净化水进入到滤壳35，由活性炭滤芯34进一步滤除余氯、异色异味、重金属离子、化肥农药残留等污染物后，再由精滤滤芯33滤除活性炭粉末和细菌，从净水阀47流出；
关闭净水阀47，粗滤器12、滤壳35内的水压升高，气囊62、气囊63受压收缩，不锈钢滤网12过滤的一部分净化水缓存在气囊62周围的空间中，超滤滤芯22过滤的净化水缓存在气囊63周围的空间中，直到气囊62、气囊63内的气压与进水水压达到平衡；
打开排污阀15，粗滤器12内的水压迅速降低，低于气囊62内的气压，气囊62周围的缓存水在气囊62的膨胀作用下迅速反向通过不锈钢滤网13，把不锈钢滤网13截留的大颗粒铁锈、泥沙、草木等污染物冲离不锈钢滤网，由进水阀10进入的高速水流带走从排污阀15排出，实现了不锈钢滤网13的原水正冲洗和净水反冲洗；
关闭排污阀15，打开冲洗阀25，超滤滤壳21和超滤滤芯22内的水压迅速降低，低于气囊63内的气压，气囊63周围的缓存水在气囊63的膨胀作用下迅速反向透过中空纤维超滤膜丝，把超滤膜丝截留的铁锈、泥沙、胶体、细菌等污染物冲离超滤膜丝内壁，由进水口进入的高速水流带走从冲洗阀25排出，实现了超滤滤芯22的原水正冲洗和净水反冲洗。
实施例3的有益效果
与实施例1与实施例2相比，实施例3具有下列有益效果：
（1）粗滤器12的不锈钢滤网13滤除了大颗粒的铁锈、泥沙、草木等污染物，防止超滤滤芯22的中空纤维超滤膜丝被大颗粒污染物堵塞；
（2）粗滤器12内的气囊62可以消解水锤、缓冲进水压力，防止水锤和进水压力上升过快冲断超滤滤芯22的中空纤维膜丝，影响净化水质；
（3）利用气囊62实现了对不锈钢滤网13的净水反冲洗，以冲掉附着在不锈钢网表面、堵塞在不锈钢网滤孔内的铁锈、泥沙、草木等大颗粒污染物；
（4）气囊62外面套装导流网套66，防止气囊堵塞粗滤器12的净水口、气囊与不锈网滤网13直接摩擦受损；
（5）活性炭滤芯34中的颗粒椰壳活性炭可去除余氯、重金属离子、异色异味、化肥农药残留等污染物，改善口感；KDF（高纯度铜锌合金粉末）提高了余氯、重金属离子的去除率，还具有杀菌、抑菌作用，防止活性炭滋生细菌造成二次污染；
（6）精滤滤芯33采用载银硅藻土陶瓷滤芯，用于进一步滤除细菌和活性炭滤芯34产生的粉末，抑制细菌滋生，提高净化水的透明度与卫生安全。
实施例3的改进与变型
（1）活性炭滤芯34可以是活性炭、KDF（高纯度铜锌合金粉末）、纳米银、阳离子树酯、沸石、麦饭石、矿化球等过滤材料的一种或一种以上的组合；
（2）活性炭滤芯34和气囊63安装在两个滤壳中，安装气囊63的滤壳串接在超滤滤芯22的净水口和安装活性炭滤芯34的滤壳之间；
（3）精滤滤芯33改用外压中空纤维超滤滤芯；
（4）精滤滤芯33改用内压中空纤维超滤滤芯，安装在设有排污口的滤壳中，定期打开排污口，可冲洗排出滤除的活性炭粉末、细菌等污染物。
 
实施例4 
实施例4是一种带气囊的无泵反渗透净水器，图5是实施例4的结构示意图。
实施例4的结构
本实施例主要由微滤滤芯32、精滤滤芯33、活性炭滤芯34、压控阀43、反渗透组件50、气囊64组成；微滤滤芯32为PP滤芯，安装在滤壳35内；精滤滤芯33为外压中空纤维超滤滤芯，安装在滤壳36内；活性炭滤芯34为活性炭纤维滤芯，安装在滤壳37内；反渗透组件50由反渗透膜55安装在反渗透壳51内组成；气囊64由高阻透性多层复合塑料薄膜制成，内部充满氮气，外面套装导流网套68，安装在滤壳38内；压控阀43采用四面阀，有一个进水口、一个出水口和两个控制口，利用控制口的水压控制进水口与出水口的水流通断；滤壳35的进水口连通到进水阀10，滤壳35的出水口依次通过滤壳36、滤壳37连通到压控阀43的进水口，压控阀43的出水口连通到反渗透组件50的进水口，反渗透组件50的浓水口连通到限流阀45，反渗透组件50的净水口连通到滤壳38的进水口，滤壳38的出水口连通到单向阀60、单向阀61的进水口，单向阀60的出水口连通到反渗透组件50的进水口，单向阀61的出水口连通到压控阀43的一个控制口，压控阀43的另一个控制口连通到净水阀47和压力桶48。
实施例4的工作原理
接通水源，打开进水阀10和净水阀47，原水从进水阀10进入，依次通过微滤滤芯32、精滤滤芯33、活性炭滤芯34、压控阀43进入反渗透膜55中，经过反渗透膜55反渗透分离出来的净化水依次通过滤壳38、单向阀61、压控阀43的控制口，从净水阀47流出，反渗透膜55产生的浓缩水从限流阀45流出；
关闭净水阀47，净水管路中的水压慢慢升高，净化水充入压力桶48中，同时挤压气囊64、缓存在滤壳38内；当压控阀43控制口的压力达到进水口压力的1/2左右时，压控阀43关闭反渗透组件50的进水通道，制水过程结束；反渗透组件50内的残留浓缩水继续通过限流阀45排出，水压慢慢下降；当反渗透组件50与滤壳38的压力差低于反渗透膜55的渗透压时，缓存在滤壳38内的净化水逆向通过反渗透膜55，溶解反渗透膜表面的沉积物、稀释残留的浓缩水，从限流阀45排出，实现了对反渗透膜55的净水反冲洗；当反渗透组件50与滤壳38的压力差低于单向阀60的截止压力时，缓存在滤壳38内的净水化通过单向阀60进入反渗透组件50中，冲洗、稀释反渗透组件50内的残留浓缩水，从限流阀45排出，实现了反渗透组件50的净水反冲洗。
实施例4的有益效果
（1）采用气囊64缓存净化水对反渗透膜55和反渗透组件50进行净水反冲洗，在反渗透分离制水结束后，立即稀释、排出反渗透组件内的残留浓缩水，防止残留浓缩水在反渗透组件内沉积结垢，延长反渗透膜的使用寿命；
（2）不带净水反冲洗的反渗透净水器，为防止反渗透膜结垢影响膜通量和脱盐率，净水回收率一般设定为15～25%；本实施例在反渗透制水结束后，用反渗透净化水反冲洗反渗透组件，让反渗透膜浸泡在反渗透净化水中，可以溶解、排出轻微的结垢，在保证反渗透膜使用寿命的条件下，把净水回收率提高到30～50%，即产出单位净化水所排出的浓缩水由3～5倍降低到1～2倍，节水50%以上；
（3）在0.4MPa以上的进水压力下，不用增压泵、不用电就能工作，节省能源；
（4）反渗透膜前采用活性炭纤维滤芯，与水的接触面积大、滤阻小、效率高、不掉炭粉污染反渗透膜；活性炭纤维滤芯前采用外压超滤滤芯，可以彻底滤除水中的铁锈、泥沙、胶体和细菌，防止活性炭纤维被铁锈、泥沙、胶体等污染物包裹影响过滤效果，延长活性炭纤维的使用寿命；超滤滤芯前使用PP滤芯滤除大颗粒的铁锈、泥沙、胶体，延长了超滤滤芯的使用寿命。
实施例4的改进与变型
（1）把微滤滤芯32和精滤滤芯33换成如实施例1所示的“一种带气囊反冲洗的超滤净水器”，换芯周期可从3～6个月延长到2～5年；
（2）去掉外压超滤滤芯，把活性炭纤维滤芯换成烧结活性炭滤芯，烧结活性炭滤芯的尺寸与PP滤芯的中心空腔相适应，把PP滤芯套装在烧结活性炭滤芯的外面，安装在一个滤壳内，可以省掉两个滤壳，整机结构简单，成本低廉，易于推广普及；
（3）单向阀60和单向阀61的进水口，也可以连通到滤壳38的进水口，不影响反渗透组件50的净水反冲洗效果，但是，滤壳38内的缓存净化水流动性变差，容易滋生细菌；
（4）本实施例采用压力桶储水，会在反渗透膜产生0.1～0.2MPa的背压，进水压力在0.3MPa以上才能正常工作；在进水压力低于0.3MPa时，可在压控阀43的进水管路中串接增压泵提高水压，用高压开关控制增压泵的运行，高压开关连通到压控阀43的控制口。
 
实施例5 
实施例5是实施例4的改进，图4是实施例5的结构示意图。
实施例5的结构
与实施例4相比，本实施例去掉了精滤滤芯33，活性炭滤芯34采用高密度烧结活性炭滤芯；微滤滤芯32为高密度PP滤芯，微滤滤芯32的中心孔腔与活性炭滤芯34的尺寸相适应，微滤滤芯32套装在活性炭滤芯34外面，与活性炭滤芯34一起安装在滤壳35内；净水阀47采用浮球阀，安装在储水箱49；增加了气囊65，安装在滤壳39中，滤壳39串接在压控阀43与净水阀47之间。 
实施例5的工作原理
接通水源，打开进水阀10，储水箱49的水位低于净水阀47的控制水位时，原水依次通过进水阀10、微滤滤芯32、活性炭滤芯34、压控阀43进入反渗透组件50，反渗透膜55分离出来的净化水依次通过滤壳38、单向阀61、压控阀43的控制口、滤壳39、净水阀47进入储水箱49中，反渗透膜55产生的浓缩水从限流阀45排出；
当储水箱49的水位达到净水阀47的控制水位时，净水阀47随着水位的上升慢慢关闭，滤壳38、滤壳39内的水压慢慢升高，气囊64、气囊65慢慢被压缩，反渗透净化水缓存在滤壳38、滤壳39内；
当压控阀43控制口的水压达到进水口的1/2左右时，压控阀43关闭反渗透组件50的进水通道，反渗透制水过程结束，反渗透组件50内的残留浓缩水继续通过限流阀45排出，水压慢慢下降；
当反渗透组件50与滤壳38的压力差低于反渗透膜55的渗透压时，缓存在滤壳38内的净化水逆向通过反渗透膜55，溶解反渗透膜表面的沉积物、稀释残留的浓缩水，从限流阀45排出，实现了对反渗透膜55的净水反冲洗；
当反渗透组件50与滤壳38的压力差低于单向阀60的截止压力时，缓存在滤壳38内的净化水通过单向阀60进入反渗透组件50内，冲洗、稀释反渗透组件50内的残留浓缩水，从限流阀45排出，实现了对反渗透组件50的净水反冲洗；
滤壳39内缓存的净化水，提供压控阀43保持在关闭状态所需的稳定压力，防止净水阀47滴漏和管路渗水造成压控阀43的控制压力不稳导致压控阀43反复关闭、导通；
从储水箱49取水后，储水箱49的水位下降，滤壳39内缓存的净化水通过净水阀47流入储水箱49，滤壳39的水压下降，压控阀43接通反渗透组件50的进水管路，反渗透制水重新开始。
实施例5的有益效果 
（1）反渗透净化分离以压差为推动力，压差越大，分离速度越快，脱盐率越高；实施例4采用压力桶储水，会在反渗透膜产生0.1～0.2MPa左右的背压，需要0.3MPa以上的进水压力才能正常工作，而市政自来水的入户压力通常只有0.2MPa～0.3MPa；本实施例采用超低压反渗透膜元件或纳滤膜元件，用储水箱储水，用浮球阀和压控阀控制反渗透组件的进水；在储水箱水位达到浮球阀的控制水位前，反渗透膜的背压只有0.01MPa左右，进水压力≥0.2MPa时，不用增压泵、不用电即可进行反渗透分离制水，适用于大部分市政自来水用户；进水压力越大，产水速度越快，脱盐率越高；
（2）在不使用滤壳39和气囊65的情况下，由于浮球阀（净水阀47）的滴漏，压控阀43的控制口难以保持稳定的控制压力，造成压控阀43难以关闭反渗透组件50的进水；用滤壳39和气囊65缓冲水流和水压，为压控阀43提供了稳定的控制压力，确保压控阀43能够可靠的关闭反渗透组件50的进水；
（3）本实施例不用增压泵、压力桶、压力开关、电磁阀等部件，把PP滤芯套装在烧结活性炭滤芯外面作前置处理，整机结构简单，成本低廉，进水压力≥0.2MPa就能正常工作，易于推广普及。
实施例5的改进与变型 
（1）把微滤滤芯32换成如实施例1所示的“一种带气囊反冲洗的超滤净水器”，可对活性炭滤芯34提供更好的保护，换芯周期可从3～6个月延长到2～5年；
（2）增加精滤滤芯，采用超滤滤芯或硅藻土陶瓷滤芯；微滤滤芯32、精滤滤芯、活性炭滤芯34分别安装到独立的滤壳中，精滤滤芯串接在微滤滤芯32和活性炭滤芯34之间，可为活性炭滤芯34提供更好的保护，延长活性炭滤芯34的使用寿命；
（3）本实施例要求的进水压力≥0.2MPa；在进水压力＜0.2MPa时，可在压控阀43的进水管路中串接增压泵提高水压，用高压开关控制增压泵的运行，高压开关连通到压控阀43控制口的。
 
实施例6 
实施例6是一种带净水反冲洗功能的自吸反渗透净水器，图6是实施例6的结构示意图。
实施例6的结构 
实施例6主要由微滤滤芯32、增压泵42、高压开关93、反渗透组件50、回流阀44、限流阀45、净水阀47、单向阀60、单向阀61、气囊64、气囊65组成；微滤滤芯32为PP‑石英砂组合滤芯，在PP滤芯的中心空腔中填装石英砂31组合而成；增压泵42为自吸泵，串接在微滤滤芯32和反渗透组件50的进水口之间；反渗透组件50由反渗透膜55安装在反渗透壳51内组成，反渗透组件50的浓水口连通到回流阀44、限流阀45的进水口；回流阀44为固定比例的限流阀或可调的限流阀，回流阀44的出水口连通到增压泵42的进水口；气囊64、气囊65采用高阻透性多层复合塑料薄膜制成，外面各自套装导流网套68、导流网套69，分别装在滤壳38、滤壳39内；反渗透组件50的净水口依次通过滤壳38、单向阀61、滤壳39连通到净水阀47，净水阀47安装在储水箱49；单向阀60的进水口连通到滤壳39的出水口，单向阀60的出水口连通到反渗透组件50的进水口；高压开关93连通到单向阀61与净水阀47之间的管路中；增压泵42的电源线与高压开关93的信号线串联在一起。
实施例6的工作原理
微滤滤芯32浸没在原水11中，接通电源，原水经过微滤滤芯32滤除铁锈、泥沙、胶体等污染物后，被增压泵42吸入增压，进入反渗透组件50内，反渗透膜55分离出来的净化水依次通过滤壳38、单向阀61、滤壳39、净水阀47进入储水箱49内，反渗透膜55产生的浓缩水一部分从限流阀45排出，另一部分通过回流阀44回流到增压泵42的进水口；
当储水箱49的水位达到净水阀47的控制水位时，净水阀47随着水位的上升慢慢关闭，滤壳38、滤壳39内的水压慢慢升高，气囊64、气囊65慢慢被压缩，反渗透净化水缓存在滤壳38、滤壳39内；
当滤壳39的压力达到高压开关93的断开压力时，高压开关93断开，增压泵42停止工作，反渗透制水过程结束，反渗透组件50内的残留浓缩水一部分继续通过限流阀45排出，另一部分通过回流阀44回流到增压泵42的进水管路中，反渗透组件50内的水压慢慢下降；
当反渗透组件50与滤壳38的压力差低于反渗透膜55的渗透压时，缓存在滤壳38内的净化水逆向通过反渗透膜55，溶解反渗透膜表面的结垢、稀释残留的浓缩水，一部分从限流阀45排出，另一部分通过回流阀44回流到增压泵42的进水管路中，实现了对反渗透膜55的净水反冲洗；
当反渗透组件50与滤壳38的压力差低于单向阀60的截止压力时，缓存在滤壳38内的净化水通过单向阀60进入反渗透组件50内，冲洗、稀释反渗透组件50内的残留浓缩水，一部分从限流阀45排出，另一部分通过回流阀44回流到增压泵42的进水管路中，实现了对反渗透组件50的净水反冲洗；
滤壳39内缓存的净化水，提供高压开关93保持在关闭状态所需的稳定压力，防止净水阀47滴漏、管路渗水造成高压开关93的控制压力不稳，导致增压泵42反复启动；
从储水箱49取水后，储水箱49的水位下降，滤壳39内缓存的净化水通过净水阀47流入储水箱49，滤壳39的水压下降，高压开关93接通增压泵42的电源，反渗透制水重新开始。
实施例6的有益效果
（1）用增压泵42自吸进水、用常压储水箱49储存净化水，用浮球阀(净水阀47)和高压开关93控制制水过程，可为反渗透膜55提供最大的压力差，适合没有进水压力的水源；未使用活性炭滤芯，适用于未加氯消毒的井水、河水、泉水等；
（2）微滤滤芯32采用PP‑石英砂组合滤芯，石英砂填装在PP滤芯的中心空腔内，可进一步过滤铁锈、泥沙、胶体，还增加了滤芯重量，易于浸没在原水中；
（3）利用回流阀44返回一部分浓缩水重新进行反渗透分离，提高了净水回收率；利用气囊64提供反冲洗净水，稀释、排出反渗透组件50内的残留浓缩水，保证了反渗透膜55的使用寿命；
（4）本实施例结构简单，成本低廉，易于使用维护，特别适合污染重、水质差、不通自来水的地方使用，可为偏远的农林牧渔及野外作业人员提供优质、安全的饮用水。
实施例6的改进与变型
（1）去掉气囊65及其滤壳39，净水阀47改为水阀或水龙头，不用储水箱49储水，整机只有3个滤壳，适用于旅行、野外作业等移动净水需求；采用压力桶储存净化水，压力桶连通到净水阀47的进水口，取用更方便，但会影响产水量和脱盐率； 
（2）微滤滤芯32换成硅藻土陶瓷滤芯，不滋生细菌，可清洗再生，多次重复使用；
（3）本实施例未采用活性炭滤芯，不能滤除余氯，适用于未加氯消毒的原水；对于加氯消毒的原水，可增加活性炭滤芯滤除水中的余氯；活性炭滤芯可选活性炭纤维滤芯或烧结活性炭滤芯，串接在微滤滤芯32和增压泵42之间，或者安装在滤壳39内的出水口处、气囊65装在滤壳39内的进水口处；
（4）增加精滤滤芯，精滤滤芯采用超滤滤芯或硅藻土陶瓷滤芯，串接在微滤滤芯32的出水口，可以更彻底地滤除铁锈、泥沙、胶体，为增压泵和反渗透膜提供更好的保护，延长增压泵和反渗透膜的使用寿命；
（5）去掉气囊65及滤壳39，净水阀47采用水位控制电磁阀，水位控制电磁阀的控制开关安装在储水箱49。
 
实施例7 
实施例7是一种带智能冲洗排污功能的反渗透净水器，图7是实施例7的结构示意图。
实施例7的结构
本实施例主要由超滤滤芯22、活性炭滤芯34、进水电磁阀41、增压泵42、反渗透组件50、单向阀60、单向阀61、气囊63、气囊64、电控板90、低压开关91和高压开关93组成；超滤滤芯22为内压中空纤维超滤滤芯，安装在超滤滤壳21内；活性炭滤芯34为活性炭纤维滤芯，安装在滤壳36内的出水口处；气囊63由高阻透性多层复合塑料薄膜制成，外面套装导流网套67，装在滤壳36内的进水口处；反渗透组件50由反渗透膜55安装在反渗透壳51内组成；气囊64由高阻透性多层复合塑料薄膜制成，外面套装导流网套68，安装在滤壳38内；超滤滤芯22的净水口依次通过滤壳36、进水电磁阀41、增压泵42连通到反渗透组件50的进水口，超滤滤芯22的冲洗口连通到冲洗阀25；反渗透组件50的净水口依次通过滤壳38、单向阀61连通到净水阀47，反渗透组件50的浓水口连通到限流阀45；单向阀60的进水口连通到滤芯38的出水口，单向阀60的出水口反渗透组件50的进水口；低压开关91连通到进水电磁阀41的进水口，高压开关93、压力桶48连通到单向阀61的出水口；冲洗阀25、进水电磁阀41为常闭型电磁阀，冲洗阀25、进水电磁阀41、增压泵42的电源线和低压开关91、高压开关93的信号线连接到电控板90。
实施例7的工作原理
接通水源、电源，打进水阀10、净水阀47，当低压开关91的水压高于导通压力、高压开关93的水压低于导通压力时，电控板90打开进水电磁阀41、启动增压泵42，原水依次通过进水阀10、超滤滤芯22、活性炭滤芯34、进水电磁阀41、增压泵42进入反渗透膜55，反渗透膜55分离出来的净化水依次经过滤壳38、单向阀61从净水阀47流出；
关闭净水阀47，反渗透膜55分离出来的净化水充入压力桶48中，压力桶48、滤壳38中的水压慢慢上升，气囊64在压力作用下收缩，一部分净化水同时缓存在滤壳38内；
当与压力桶48连通的高压开关93的水压高于断开压力时，电控板90关闭进水电磁阀41和增压泵42，净化制水过程结束，反渗透组件50内的残留浓缩水继续从限流阀45排出；
当反渗透组件50与滤壳38内的压力差低于反渗透膜55的渗透压时，缓存在滤壳38内的净化水逆向通过反渗透膜55，溶解反渗透膜55内的结垢、稀释反渗透膜55内的浓缩水，从限流阀45排出，实现了反渗透滤膜的净水反冲洗；
当反渗透组件50与滤壳38内的压力差低于单向阀60的截止压力时，缓存在滤壳38内的净化水通过单向阀60进入反渗透组件50内，冲洗、稀释反渗透组件50内的残留浓缩水，从限流阀45排出，实现了反渗透组件的净水反冲洗；
进水电磁阀41关闭后，超滤滤芯22产生的净化水压缩气囊63、缓存在滤壳36内；
打开冲洗阀25，超滤滤芯22中的水压迅速下降，低于滤壳36内的水压，超滤滤芯22的中空纤维膜丝收缩，滤壳36内的缓存水在气囊63的膨胀作用下，逆向透过超滤滤芯22的中空纤维膜丝，附着在中空纤维膜丝内壁的被截留物出现松动、脱落，被从进水口进来的高速水流带走，从冲洗阀25排出，实现了超滤滤芯22的净水反冲洗和原水正冲洗。
实施例7的智能冲洗
本实施例制水工作一段时间后，被超滤滤芯22滤除、截留在中空纤维超滤膜丝内的铁锈、泥沙、胶体等污染物，会沉积、附着在超滤膜丝内壁、堵塞滤孔，影响超滤滤芯22的滤通净化能力，需要打开冲洗阀25进行冲洗处理；
接通水源和电源后、或低压开关91由断开变为导通后、或连续净化制水工作1～4小时后、或累计净化制水工作2～8小时后，电控板90就启动下述超滤冲洗程序：
① 关闭进水电磁阀41和增压泵42
② 延时10～30秒后开启冲洗阀25，然后延时5～10秒后关闭冲洗阀25
③ 重复执行②2～4次；
低压开关91在5分钟内断开、导通，启动超滤冲洗程序2～4次后仍然在5分钟内断开、导通，说明超滤滤芯22可能堵塞，电控板90关闭进水电磁阀41和增压泵42，并进行故障提示。
实施例7的有益效果
（1）采用气囊64缓存净化水对反渗透组件50进行净水反冲洗，在反渗透分离制水结束后，立即稀释、排出反渗透组件50内的残留浓缩水，防止残留浓缩水在反渗透膜内沉积结垢，延长了反渗透膜的使用寿命；
（2）反渗透膜前采用活性炭纤维滤芯，与水的接触面积大、滤阻小、效率高、不掉炭粉污染反渗透膜；活性炭纤维滤芯前采用内压中空纤维超滤滤芯，过滤精高达0.01µm，可以彻底滤除水中的铁锈、泥沙、胶体和细菌，防止活性炭纤维被铁锈、泥沙、胶体等污染物包裹影响过滤效果，延长了活性炭纤维的使用寿命； 
（3）采用气囊63、利用电控板90控制冲洗阀25对超滤滤芯22进行原水正冲洗和净水反冲洗，有效解决了超滤膜丝易堵塞的问题，使用寿命可达2～5年，降低了换芯成本和维护费用；
（4）对超滤滤芯22采用脉冲式冲洗，先给滤壳36充水10～30秒再开启冲洗阀25冲洗排污5～10秒， 重复上述冲洗过程2～4次，利用气囊63缓冲的水流与压力反复挤压超滤滤芯22的中空纤维膜丝，让附着在中空纤维膜丝内壁的污染物松动、脱落，由进水口进来的高速水流带走，冲洗水排放少，冲洗效果好； 
（5）反渗透制水结束后，用反渗透净化水冲洗反渗透膜，让反渗透膜浸泡在反渗透净化水中，可以溶解、排出轻微的结垢，在保证反渗透膜使用寿命的条件下，把净水回收率从15～25%提高到30～50%，即产出单位净化水所排出的浓缩水由3～6倍降低到1～2倍，节水50%以上。
实施例7的改进与变型
（1）增加回流阀，降低限流阀45的排放比例；回流阀为固定比例的限流阀或可调的限流阀，回流阀的进水口连通到反渗透组件50的浓水口，回流阀的出水口连通到增压泵42的进水口，让一部分浓缩水通过回流阀和增压泵42回流到反渗透组件50的进水口，在反渗透膜回收率不变的条件下，整机净水回收率可提高1倍左右，净水反冲洗机制可溶解、排出轻微的结垢，保证了反渗透膜的使用寿命； 
（2）加大气囊63和活性炭滤芯34的尺寸，把气囊63安装在独立的滤壳中，串接在超滤滤芯22的净水口和滤壳36的进水口之间，可提高超滤滤芯22的反冲洗效果和活性炭滤芯34的滤除率；
（3）增加如图3所示的粗滤器12，串接在进水阀10和超滤滤芯22的进水口之间，滤除易堵塞超滤滤芯22的铁锈、泥沙、草木等大颗粒污染物；粗滤器12内的气囊62不仅可以提供反冲洗净水，还能消解水锤、缓冲进水压力，防止水锤和水压上升过快冲破、冲断超滤滤芯22的中空纤维膜丝；
（4）增加一个冲洗电磁阀，连通到反渗透组50的浓水口，在反渗透组件50制水工作0.5～2小时后和制水结束前，电控板90开启冲洗电磁阀10～30秒，快速冲洗排出反渗透组件50内的浓缩水；限流阀45和冲洗电磁阀46可以组合成带限流功能的电磁阀，简化产品结构与连接，降低生产成本；
（5）去掉电控板90，电磁阀41、增压泵42的电源线与低压开关91、高压开关93的信号线串联在一起；冲洗阀25由电磁阀换成手动阀，定期手动打开冲洗阀25冲洗超滤滤芯22。
 
实施例8 
实施例8是一种带气囊的节水型反渗透净水装置，图8是实施例8的结构示意图。
实施例8的结构
本实施例主要由粗滤器12、不锈钢滤芯13、排污阀15、超滤滤芯22、冲洗阀25、活性炭滤芯34、进水电磁阀41、增压泵42、限流阀45、冲洗电磁阀46、净水阀47、反渗透组件50、单向阀60、单向阀61、气囊62、气囊63、气囊64、气囊65、电控板90、低压开关91、高压开关93组成；超滤滤芯22为内压中空纤维超滤滤芯，安装在超滤滤壳21内；活性炭滤芯34为活性炭纤维滤芯，安装在滤壳36内；气囊63、气囊64、气囊65外各自套装导流网套67、导流网套68、导流网套69，分别装在滤壳35、滤壳38、滤壳39内；粗滤器12设有进水口、净水口和排污口，进水口连通到进水阀10，净水口连通到超滤滤芯22的进水口，排污口连通到排污阀15；圆筒状的不锈钢滤网13安装在粗滤器12内，不锈钢滤网13的中心空腔连通到粗滤器12的净水口；气囊62外套装导流网套66，装在不锈钢滤网13的中心空腔内；冲洗阀25为常闭型电磁阀，连通到超滤滤芯22的冲洗口；超滤滤芯22的净水口依次通过滤壳35、滤壳36、进水电磁阀41、增压泵42连通到反渗透组件50的进水口；反渗透组件50由反渗透膜55、反渗透膜56、反渗透膜57及其反渗透壳51、反渗透壳52、反渗透壳53组成，反渗透壳52、反渗透壳53的进水口连通到反渗透组件50的进水口，反渗透壳52、反渗透壳53的浓水口连通到反渗透壳51的进水口，反渗透壳51的浓水口连通到反渗透组件50的浓水口，反渗透壳51、反渗透壳52、反渗透壳53的净水口连通到反渗透组件50的净水口；反渗透组件50的浓水口连通到限流阀45和冲洗电磁阀46，反渗透组件50的净水口依次通过滤壳38、单向阀61、滤壳39连通到净水阀47；单向阀60的进水口连通到滤壳38的出水口，单向阀60的出水口连通到反渗透组件50的进水口；低压开关91连通到进水电磁阀41的进水口，高压开关93连通到滤壳39；低压开关91、高压开关93的信号线和冲洗阀25、进水电磁阀41、增压泵42、冲洗电磁阀46的电源线连接到电控板90。
实施例8的工作原理
接通水源、电源，关闭排污阀15，打进水阀10、净水阀47，当低压开关91的水压高于导通压力、高压开关93的水压低于导通压力时，电控板90打开进水电磁阀41、启动增压泵42，原水依次通过进水阀10、不锈钢滤网13、超滤滤芯22、活性炭滤芯34、进水电磁阀41、增压泵42进入反渗透膜56、反渗透膜57，反渗透膜56、反渗透膜57产生的浓缩水进入反渗透膜55，反渗透膜55产生的浓缩水从限流阀45流出，反渗透膜55、反渗透膜56、反渗透膜57分离出来的净化水依次经过滤壳38、单向阀61、滤壳39从净水阀47流出；
关闭净水阀47，滤壳38、滤壳39中的水压慢慢上升，气囊64、气囊65在压力作用下收缩，反渗透膜分离出来的净化水储存在滤壳38、滤壳39内；
当与滤壳39连通的高压开关93的水压高于断开压力时，电控板90关闭进水电磁阀41和增压泵42，净化制水过程结束，反渗透组件50内的残留浓缩水继续从限流阀45排出；
当反渗透组件50与滤壳38内的压力差低于反渗透膜的渗透压时，缓存在滤壳38内的净化水逆向通过反渗透膜，溶解反渗透膜内的结垢、稀释反渗透膜内的浓缩水，从限流阀45排出，实现了反渗透滤膜的净水反冲洗；
当反渗透组件50与滤壳38内的压力差低于单向阀60的截止压力时，缓存在滤壳38内的净化水通过单向阀60进入反渗透组件50内，冲洗、稀释反渗透组件50内的残留浓缩水，从限流阀45排出，实现了反渗透组件的净水反冲洗；
进水电磁阀41关闭后，不锈钢滤网13产生的净化水压缩气囊62、缓存在不锈钢滤网13的中心空腔内，超滤滤芯22产生的净化水压缩气囊63、缓存在滤壳36内；打开排污阀15，粗滤器12内的水压迅速降低，低于气囊62内的气压，气囊62周围的储存水在气囊62的膨胀作用下迅速反向通过不锈钢滤网13，把不锈钢滤网13截留的大颗粒铁锈、泥沙、草木等污染物冲离不锈钢滤网，由进水阀10进入的高速水流带走从排污阀15排出，实现了不锈钢滤网13的原水正冲洗和净水反冲洗；打开冲洗阀25，超滤滤芯22中的水压迅速下降，低于滤壳36内的水压，超滤滤芯22的中空纤维膜丝收缩，滤壳36内的缓存水在气囊63的膨胀作用下，逆向透过超滤滤芯22的中空纤维膜丝，附着在中空纤维膜丝内壁的被截留物出现松动、脱落，被从进水口进来的高速水流带走，从冲洗阀25排出，实现了超滤滤芯22的净水反冲洗和原水正冲洗。
实施例8的智能冲洗
与实施例7相比，本实施例增加了冲洗电磁阀46，实现了反渗透组件50的智能原水强冲洗功能。根据原水水质，在反渗透组件50连续制水工作0.5～2小时后、以及制水结束关闭进水电磁阀41、增压泵42之前，电控板90开启冲洗电磁阀46 10～30秒，用高速水流冲刷反渗透膜、冲洗排出反渗透组件50内的浓缩水，防止浓缩水在制水过程中与制水结束后结垢沉积。
实施例8的有益效果
与实施例7相比，本实施例具有下列有益效果：
（1）采用3支反渗透膜，反渗透膜56和反渗透膜57的浓缩水作为反渗透膜55的的进水进行二次反渗透回收，在不增加进水量的条件下增加了净水回收率；在单支膜回收率的不变的条件下，净水回收率可提高50%，浓缩水排放比例从2:1降低到1:1，节水50%，节能33%，经济效益与社会效益显著；
（2）由于采用3支反渗透膜进行2次反渗透回收，浓缩水的溶质易达到饱和状态，为防止溶质在制水过程中结晶析出、在反渗透组件50和限流阀45内结垢沉积，本实施例增加了冲洗电磁阀46，在制水工作0.5～2小时后及制水结束关闭进水电磁阀和增压泵之前，用高速水流冲刷反渗透膜、冲洗排出反渗透组件50内的浓缩水，防止浓缩水在制水过程中与制水结束后在反渗透组件50内沉积结垢，保证了反渗透膜的使用寿命；
（3）反渗透膜55、反渗透膜56和反渗透膜57采用≥125G的膜元件，每分钟制水量1升左右，可满足即开即用的饮用水需求，不再必需压力桶缓存净化水，减小了安装空间，解决了压力桶的二次污染问题；用滤壳39和气囊65缓存净化水，解决了净水阀47滴漏和管路渗水造成高压开关93反复导通，增压泵42反复启动的问题；
（4）粗滤器12滤除易堵塞超滤滤芯22的铁锈、泥沙、草木等大颗粒污染物，粗滤器12内的气囊62不仅可以提供反冲洗净水，还能消解水锤、缓冲进水压力，防止水锤和水压上升过快冲破、冲断超滤滤芯22的中空纤维膜丝，保证了超滤滤芯22的使用寿命。
实施例8的改进与变型
（1）采用多支反渗透膜进行多次反渗透回收，在进水量不变的条件下，回收次数越多，净水回收率就越高，浓水流量就越低，溶质也更容易结晶析出、沉积结垢，影响反渗透膜的使用寿命；反渗透膜进水通道的流速越高，结晶析出的溶质就越不容易沉积结垢；反渗透组件50采用多支反渗透膜分成多组进行多次反渗透回收，如图9、图10、图11、图12、图13、图14所示，前一组反渗透膜的浓缩水作为下一组反渗透膜的进水，最前一组反渗透膜的进水口连通到反渗透组件50的进水口50a，最后一组反渗透膜的浓水口连通到反渗透组件50的浓水口50b，所有反渗透膜的净水口连通到反渗透组件50的净水口50c，前一组反渗透膜通量与后一组反渗透膜通量之比在1.0至2.0之间，优选1.2至1.5之间，以保证反渗透膜进水通道的流速，防止浓缩析出的溶质在反渗透膜内沉积结垢，影响反渗透膜的产水量和使用寿命；
（2）用压力桶取代气囊65及滤壳39，缓存更多的净化水，给用户更好的使用体验；
（3）去掉气囊64及滤壳38、单向阀60，或去掉去掉冲洗电磁阀46，可简化产品结构、降低成本，适用于TDS（溶解性固体总量）较低的水源；
（4）去掉粗滤器12，适用于不含铁锈、泥沙、草木等大颗粒污染物、压力平稳的水源；
（5）限流阀45和冲洗电磁阀46整合成带限流功能的电磁阀，简化产品结构与连接，降低生产成本；
（6）排污阀15采用常闭型电磁阀，电源线连接到电控板90，由电控板90开启排污阀15控制粗滤器12的冲洗排污。
    实施例7与实施例8还可以作下列的改进与变型：
（1）在反渗透组件50的净水口串接一个电导传感器，电导传感器的信号线连接到电控板90，由电控板90实时监测、显示净化水的电导率和TDS值，在电导率和TDS值出现异常时及时停机，并进行警示；
（2）增加漏水传感器，连接到电控板90，漏水时立即关闭进水电磁阀41和增压泵42，发出警示提醒用户检修。