一种反渗透净水系统及控制方法、净水设备与流程

1.本发明涉及水处理技术领域，尤其涉及一种反渗透净水系统及控制方法、净水设备。


背景技术：

2.反渗透(reverseosmosis，ro)是目前普遍使用的一种水处理技术，普遍使用在各种净水器等净水设备中，其原理主要是带有压力的原水通过反渗透，在压力驱动下水分子会通过反渗透膜，而无机盐离子、细菌、病毒、有机物及胶体等被反渗透膜截留，从而实现原水的净化，得到比较纯净的饮用水。
3.反渗透净水设备在长时间不使用的时候，反渗透膜在原水一侧的部分无机盐离子及小分子量物质会逐渐通过反渗透膜，使得净水一侧的溶解性总固体(tds)浓度逐渐升高，甚至最终与原水的溶解性固体总量(totaldissolvedsolids，tds)浓度相同。这就导致反渗透净水设备在重新使用，刚开始制水时的出水tds浓度高，水质差，影响了用户的用水体验。


技术实现要素：

4.本发明的目的是提供一种反渗透净水系统及控制方法、净水设备，净水系统在重新使用时，刚开始制水时的出水tds浓度低，水质好，提高用户的用水体验。
5.本发明公开了一种反渗透净水系统，所述净水系统包括进水管路、增压泵、第一反渗透滤芯、第二反渗透滤芯、废水管路、出水管路、循环管路、第一阀门、第二阀门和第三阀门。所述增压泵设置在所述进水管路上；所述第一反渗透滤芯的进水侧与进水管路连通；所述第二反渗透滤芯的进水侧与所述第一反渗透滤芯的进水侧连通；所述废水管路与所述第二反渗透滤芯的进水侧连通；所述出水管路与所述第二反渗透滤芯的出水侧连通；所述循环管路的一端与所述进水管路连通，另一端与所述出水管路连通；所述第一阀门设置在所述循环管路上；所述第二阀门设置在出水管路，且位于所述循环管路与出水管路连通处之后；所述第三阀门设置在所述废水管路上。其中，所述第一反渗透滤芯的出水侧与所述循环管路连通，且连通处位于第一阀门之后。
6.可选的，所述净水系统包括第一流量计和第二流量计；所述第一流量计设置在所述进水管路上，且位于所述循环管路与进水管路连通处之前；所述第二流量计设置在所述出水管路上。
7.可选的，所述净水系统包括第三流量计；所述第三流量计设置在所述第一反渗透滤芯的出水侧与所述循环管路连通的管路上。
8.可选的，所述净水系统包括第四流量计，所述第四流量计设置在所述废水管路上。
9.可选的，所述净水系统包括第二流量计和第四流量计；所述第二流量计设置在所述出水管路上；所述第四流量计设置在所述废水管路上。
10.可选的，所述净水系统包括第一tds计；所述第一tds计设置在所述进水管路上，且位于所述循环管路与进水管路连通处之后；所述净水系统包括第二tds计；所述第二tds计
设置在所述第二反渗透滤芯的进水侧与所述第一反渗透滤芯的进水侧连通的管路上。
11.本发明还公开了一种反渗透净水系统的控制方法，应用于如上所述的反渗透净水系统，所述方法包括步骤：
12.步骤a:开启第二阀门和第三阀门，关闭第一阀门，启动增压泵并开始制水；
13.步骤b:在第一特定条件下，关闭第二阀门，开启第一阀门，保持第三阀门为开启状态；
14.步骤c:通过循环管路循环第一反渗透滤芯和第二反渗透滤芯出水侧的净水回到进水管路与原水混合，并进入第一反渗透滤芯的进水侧；同时，通过废水管路排出第二反渗透滤芯进水侧的废水；
15.步骤d:达到第二特定条件后，关闭增压泵并停止循环；
16.步骤e:开启第二阀门，关闭第一阀门和第三阀门，启动增压泵并重新开始制水；
17.步骤f:达到第三特定条件后，开启第三阀门。
18.可选的，所述步骤a之后还包括：
19.第一流量计和第二流量计分别记录原水量和净水量；
20.根据原水量和净水量计算废水量。
21.可选的，所述步骤b具体为：
22.第二流量计记录的净水量保持不变时，经过第三预设时间后，关闭第二阀门，开启第一阀门，保持第三阀门为开启状态；
23.第三流量计记录从第一反渗透滤芯的出水侧到循环管路的水流量；
24.所述步骤d具体为：
25.第三流量计记录的水流量达到第一预设流量值后，关闭增压泵并停止循环。
26.可选的，所述步骤b具体为：
27.第四流量计记录的废水量保持不变时，经过第四预设时间后，关闭第二阀门，开启第一阀门，保持第三阀门为开启状态；
28.第四流量计记录从废水管路排出的废水量；
29.所述步骤d具体为：
30.第四流量计记录的废水量达到第二预设流量值后，关闭增压泵并停止循环。
31.可选的，所述步骤a之后还包括：
32.第二流量计记录净水量，第四流量计记录废水量，得到净水量和废水量比例；
33.当净水量和废水量比例超过第一预设阈值时，发出警报或根据净水量和废水量的比例调整第三阀门的开启频率。
34.可选的，所述步骤f具体为：
35.第二流量计记录净水量；
36.当净水量达到第三预设流量值后，开启第三阀门。
37.可选的，所述步骤f具体为：
38.第二tds计检测第二反渗透滤芯的进水侧与第一反渗透滤芯的进水侧连通的管路中，水的溶解性固体总量；
39.第二tds计检测的溶解性固体总量达到第二预设阈值时，通过循环管路循环第一反渗透滤芯和第二反渗透滤芯出水侧的净水回到进水管路与原水混合，并进入第一反渗透
滤芯的进水侧；同时，通过废水管路排出第二反渗透滤芯进水侧的废水；
40.所述步骤d具体为：
41.第二tds计检测的溶解性固体总量小于第三预设阈值时，关闭增压泵并停止循环；或第一tds计检测的溶解性固体总量达到第四预设阈值时，关闭增压泵并停止循环。
42.本发明还公开了一种净水设备，包括如上所述的反渗透净水系统。
43.本发明的反渗透净水系统，在正常制水时，第一阀门关闭，第二阀门和第三阀门打开，净水设备正常制水；在净水设备长时间停止制水的时候，第二阀门关闭，第一阀门和第三阀门开启，增压泵仍然工作，第一反渗透滤芯、第二反渗透滤芯的出水侧的净水通过循环管路不断循环回到进水管路，和原水混合并进入第一反渗透滤芯、第二反渗透滤芯的进水侧，稀释停留在该侧的水，产生的废水从废水管道排出。循环一预设时间后，关闭增压泵。此时第一反渗透滤芯、第二反渗透滤芯的进水侧和出水侧的水的tds浓度都较小，水质较好，净水设备重新启动后，刚开始制水时的出水用户可以直接饮用，即使长时间停机后也不影响引用，提高用户的用水体验。
附图说明
44.所包括的附图用来提供对本发明实施例的进一步的理解，其构成了说明书的一部分，用于例示本发明的实施方式，并与文字描述一起来阐释本发明的原理。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。在附图中：
45.图1是本发明实施例反渗透净水系统的示意图；
46.图2是本发明实施例反渗透净水系统的另一示意图；
47.图3是本发明实施例反渗透净水系统的另一示意图；
48.图4是本发明实施例反渗透净水系统的另一示意图；
49.图5是本发明实施例反渗透净水系统的控制方法的流程图；
50.图6是本发明实施例反渗透净水设备的简要示意图。
51.其中，1、反渗透净水设备；2、净水系统；3、进水管路；4、增压泵；5、第一反渗透滤芯；51、进水侧；52、反渗透膜；53、出水侧；6、第二反渗透滤芯；7、废水管路；8、出水管路；9、循环管路；10、第一阀门；11、第二阀门；12、第三阀门；13、第一流量计；14、第二流量计；15、第三流量计；16、第四流量计；17、第一tds计；18、第二tds计；19、单向阀；20、进水阀。
具体实施方式
52.在本发明的描述中，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示相对重要性，或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，除非另有说明，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征；“多个”的含义是两个或两个以上。术语“包括”及其任何变形，意为不排他的包含，可能存在或添加一个或更多其他特征、整数、步骤、操作、单元、组件和/或其组合。
53.下面参考附图和可选的实施例对本发明作详细说明。
54.如图1所示，作为本发明的一实施例，公开了一种反渗透净水系统，所述净水系统2包括进水管路3、增压泵4、第一反渗透滤芯5、第二反渗透滤芯6、废水管路7、出水管路8、循
环管路9、第一阀门10、第二阀门11和第三阀门12。所述增压泵4设置在所述进水管路3上；所述第一反渗透滤芯5的进水侧51与进水管路3连通；所述第二反渗透滤芯6的进水侧51与所述第一反渗透滤芯5的进水侧51连通；所述废水管路7与所述第二反渗透滤芯6的进水侧51连通；所述出水管路8与所述第二反渗透滤芯6的出水侧53连通；所述循环管路9的一端与所述进水管路3连通，另一端与所述出水管路8连通；所述第一阀门10设置在所述循环管路9上；所述第二阀门11设置在出水管路8，且位于所述循环管路9与出水管路8连通处之后；所述第三阀门12设置在所述废水管路7上。其中，所述第一反渗透滤芯5的出水侧53与所述循环管路9连通，且连通处位于第一阀门10之后。
55.本发明中所述的第一反渗透滤芯5、第二反渗透滤芯6的进水侧51指的是水在第一反渗透滤芯5、第二反渗透滤芯6中还未被反渗透膜52过滤的一侧，处在该侧的是原水或者废水；出水侧53指的是水在第一反渗透滤芯5、第二反渗透滤芯6中已经被反渗透膜52过滤的一侧，处在该侧的是净水，供使用者饮用。本发明中所述的原水指的是被反渗透膜52过滤之前的水，一般可以是市政管道接入的自来水等；所述的净水指的是被反渗透膜52过滤后的水，供使用者饮用；所述的废水指的是原水在不断被反渗透膜52过滤后，剩下的部分水，该部分水的tds浓度一般高于原水，可以通过废水管路7排出。
56.反渗透净水设备1在长时间不使用的时候，在进水侧51的水因为富含无机盐离子及小分子量物质，浓度高，会逐渐通过反渗透膜52，使得出水侧53的tds浓度逐渐升高。这就导致反渗透净水设备1在重新使用，刚开始制水时的出水tds浓度高，水质差，影响了用户的用水体验。
57.本发明的反渗透净水系统2，在正常制水时，第一阀门10关闭，第二阀门11和第三阀门12打开，净水设备正常制水；在净水设备长时间停止制水的时候，第二阀门11关闭，第一阀门10和第三阀门12开启，增压泵4仍然工作，第一反渗透滤芯5、第二反渗透滤芯6的出水侧53的净水通过循环管路9不断循环回到进水管路3，和原水混合并进入第一反渗透滤芯5、第二反渗透滤芯6的进水侧51，稀释停留在该侧的水，产生的废水从废水管道排出。循环一预设时间后，关闭增压泵4。此时第一反渗透滤芯5、第二反渗透滤芯6的进水侧51和出水侧53的水的tds浓度都较小，水质较好，净水设备重新启动后，刚开始制水时的出水用户可以直接饮用，即使长时间停机后也不影响引用，提高用户的用水体验。
58.具体的，增压泵4设置在所述循环管路9和进水管路3的连通处和第一反渗透滤芯5之间。
59.具体的，所述反渗透净水系统2还包括单向阀19，所述单向阀19设置在循环管路9上。优选的，所述单向阀19设置在第一阀门10靠近循环管路9和进水管路3连通处的一侧。
60.具体的，所述反渗透净水系统2还包括进水阀20，所述进水阀20设置在进水管路3上。优选的，所述进水阀20设置在所述循环管路9和进水管路3连通处远离第一反渗透滤芯5的一侧。
61.具体的，第一阀门10和第三阀门12可以是电磁阀门，或者其他阀门。
62.如图2所示，所述净水系统2还包括第一流量计13和第二流量计14；所述第一流量计13设置在所述进水管路3上，且位于所述循环管路9与进水管路3连通处之前；所述第二流量计14设置在所述出水管路8上。在本方案中，所述第一流量计13可以记录原水量，所述第二流量计14可以记录净水量，从而得到废水量、净水和废水比例，监控反渗透净水系统2的
具体制水情况，根据制水情况采取不同动作，例如根据废水量、净水和废水比例决定是否对反渗透滤芯进行清洗或者更换。
63.进一步的，如图2所示，所述净水系统2还包括第三流量计15；所述第三流量计15设置在所述第一反渗透滤芯5的出水侧53与所述循环管路9连通的管路上。本方案中，第三流量计15可以记录第一反渗透滤芯5的出水侧53到循环管路9的水流量，可以根据该水流量决定循环管路9的循环是否结束，例如第三流量计15记录的水流量达到一预设流量值后，则关闭增压泵4，停止循环。
64.进一步的，如图3所示，所述净水系统2还包括第四流量计16，所述第四流量计16设置在所述废水管路7上。本方案中，第四流量计16记录从废水管路7排出的废水量，以监控反渗透净水系统2的具体制水情况，根据制水情况采取不同动作，例如根据第二流量计14记录净水量和第四流量计16记录废水量，直接得到净水量和废水量比例；当净水量和废水量比例超过一预设阈值时，发出警报或根据净水量和废水量的比例调整第三阀门12的开启频率等；又例如当净水设备停机后，第四流量计16记录的流量不再变化，经过一时间后再启动循环，同时也可以通过第四流量计16记录的流量决定循环时间等。
65.在另一实施中，所述净水系统2包括第二流量计14和第四流量计16；所述第二流量计14设置在所述出水管路8上；所述第四流量计16设置在所述废水管路7上。本方案中，第四流量计16记录从废水管路7排出的废水量，第二流量计14记录净水量，以监控反渗透净水系统2的具体制水情况，根据制水情况采取不同动作，例如根据第二流量计14记录净水量和第四流量计16记录废水量，直接得到净水量和废水量比例；当净水量和废水量比例超过一预设阈值时，发出警报或根据净水量和废水量的比例调整第三阀门12的开启频率。
66.另一方面，如图4所示，所述净水系统2还包括第一tds计17；所述第一tds计17设置在所述进水管路3上，且位于所述循环管路9与进水管路3连通处之后。本方案中，第一tds计17可以检测循环管路9与进水管路3连通处之后的tds浓度，以得到具体的制水情况，根据制水情况采取不同动作，例如在循环的过程中，第一tds计17检测的tds浓度达到一预设阈值时，关闭增压泵4并停止循环。
67.进一步的，所述净水系统2还包括第二tds计18；所述第二tds计18设置在所述第二反渗透滤芯6的进水侧51与所述第一反渗透滤芯5的进水侧51连通的管路上。本方案中，第一tds计17可以检测第二反渗透滤芯6的进水侧51与所述第一反渗透滤芯5的进水侧51连通的管路的tds浓度，以得到具体的制水情况，根据制水情况采取不同动作，例如在循环的过程中，第一tds计17检测到tds浓度达到一预设阈值时，在启动循环；当第一tds计17检测到tds浓度小于一预设阈值后，关闭增压泵4并停止循环。又例如，净水设备重新启动时，暂时不开启第三阀门12，直到第一tds计17检测到tds浓度达到一预设阈值后，再开启第三阀门12排出废水。
68.作为本发明的另一实施例，还公开了一种反渗透净水系统的控制方法，应用于如上所述的反渗透净水系统，如图5所示，所述方法包括步骤：
69.步骤a:开启第二阀门和第三阀门，关闭第一阀门，启动增压泵并开始制水；
70.步骤b:在第一特定条件下，关闭第二阀门，开启第一阀门，保持第三阀门为开启状态；
71.步骤c:通过循环管路循环第一反渗透滤芯和第二反渗透滤芯出水侧的净水回到
进水管路与原水混合，并进入第一反渗透滤芯的进水侧；同时，通过废水管路排出第二反渗透滤芯进水侧的废水；
72.步骤d:达到第二特定条件后，关闭增压泵并停止循环；
73.步骤e:开启第二阀门，关闭第一阀门和第三阀门，启动增压泵并重新开始制水；
74.步骤f:达到第三特定条件后，开启第三阀门。
75.步骤a为净水系统正常制水状态，步骤b至步骤d为循环状态，步骤e、步骤f为净水系统停机一段时间后重新开始制水状态。在本方案中，净水系统停止正常后，第一反渗透滤芯5、第二反渗透滤芯6的出水侧53的净水通过循环管路9不断循环回到进水管路3，第一反渗透滤芯5、第二反渗透滤芯6内的水的水质较好，净水设备重新启动后，刚开始制水时的出水用户可以直接饮用，即使长时间停机后也不影响引用，提高用户的用水体验。
76.需要说明的是，上述方案中的步骤a、步骤b、步骤c、步骤d、步骤e和步骤f仅仅是为了方便后续方案阐述，并不表示其各步骤之间顺序的限定。
77.进一步的，所述步骤a之后还包括：
78.第一流量计和第二流量计分别记录原水量和净水量；
79.根据原水量和净水量计算废水量。
80.所述第一流量计13可以记录原水量，所述第二流量计14可以记录净水量，从而得到废水量、净水和废水比例，监控反渗透净水系统2的具体制水情况，根据制水情况采取不同动作，例如根据废水量、净水和废水比例决定是否对反渗透滤芯进行清洗或者更换。
81.进一步的，所述步骤a之后还包括：
82.第二流量计记录净水量，第四流量计记录废水量，得到净水量和废水量比例；
83.当净水量和废水量比例超过第一预设阈值时，发出警报或根据净水量和废水量的比例调整第三阀门的开启频率。
84.本方案中可以发出警报或者调整第三阀门12的开启频率以改变废水量，降低净水系统的运行风险。
85.所述步骤b具体可以为：
86.第二流量计记录的净水量保持不变时，经过第三预设时间后，关闭第二阀门，开启第一阀门，保持第三阀门为开启状态；其中，第一特定条件则具体为上述的“第二流量计记录的净水量保持不变时，经过第三预设时间后”。
87.第三流量计记录从第一反渗透滤芯的出水侧到循环管路的水流量。
88.对应的，所述步骤d具体为：
89.第三流量计记录的水流量达到第一预设流量值后，关闭增压泵并停止循环。
90.在本方案中，根据第二流量计14记录的净水量、第三流量计15记录的水流量决定循环启动和停止，循环过程更科学。
91.在另一实施例中，所述步骤b具体也可以为：
92.第四流量计记录的废水量保持不变时，经过第四预设时间后，关闭第二阀门，开启第一阀门，保持第三阀门为开启状态；其中，第一特定条件则具体为上述的“第四流量计记录的废水量保持不变时，经过第四预设时间后”。
93.第四流量计16记录从废水管路7排出的废水量；
94.对应的，所述步骤d具体为：
95.第四流量计记录的废水量达到第二预设流量值后，关闭增压泵并停止循环。其中，第二特定条件则具体为上述的“第四流量计记录的废水量达到第二预设流量值后”。
96.另一方面，所述步骤f具体可以为：
97.第二流量计记录净水量；
98.当净水量达到第三预设流量值后，开启第三阀门；其中，第三特定条件则具体为前述的“当净水量达到第三预设流量值后”。
99.在另一实施例中，所述步骤f具体还可以为：
100.第二tds计检测第二反渗透滤芯的进水侧与第一反渗透滤芯的进水侧连通的管路中，水的溶解性固体总量；
101.第二tds计检测的溶解性固体总量达到第二预设阈值时，通过循环管路循环第一反渗透滤芯和第二反渗透滤芯出水侧的净水回到进水管路与原水混合，并进入第一反渗透滤芯的进水侧；同时，通过废水管路排出第二反渗透滤芯进水侧的废水；其中，第一特定条件则具体为上述的“第二tds计检测的溶解性固体总量达到第二预设阈值时”。
102.对应的，所述步骤d具体为：
103.第二tds计检测的溶解性固体总量小于第三预设阈值时，关闭增压泵并停止循环；或第一tds计检测的溶解性固体总量达到第四预设阈值时，关闭增压泵并停止循环。其中，第二特定条件则具体为上述的“第二tds计检测的溶解性固体总量小于第三预设阈值时”或“第一tds计检测的溶解性固体总量达到第四预设阈值时”。
104.在本方案中，通过tds浓度直接判断第一反渗透滤芯5和第二反渗透滤芯6中的水质情况，更准确。
105.在另一实施例中，所述步骤f具体还可以为：
106.第二tds计检测第二反渗透滤芯的进水侧与第一反渗透滤芯的进水侧连通的管路中水的溶解性固体总量；
107.第二tds计检测的溶解性固体总量大于第五预设阈值时，开启第三阀门；其中，第三特定条件则具体为上述的“第二tds计检测的溶解性固体总量大于第五预设阈值时”。
108.另外，所述步骤b中的第一特定条件和第二特定条件还可以皆为第一预设时间；所述步骤e中的第三特定条件为第二预设时间。
109.需要说明的是，本发明所述的第一预设时间、第二预设时间、第三预设时间、第四预设时间、第一预设流量值、第二预设流量值、第三预设流量值、第一预设阈值、第二预设阈值、第三预设阈值、第四预设阈值、第五预设阈值皆可以根据实际需要具体设置，例如第一预设时间可以是1-2min，第二预设时间可以是30-40s，第三预设时间和第四预设时间可以是10min。
110.如图6所示，作为本发明的另一实施例，还公开了一种净水设备，包括如上所述的反渗透净水系统。
111.需要说明的是，本方案中涉及到的各步骤的限定，在不影响具体方案实施的前提下，并不认定为对步骤先后顺序做出限定，写在前面的步骤可以是在先执行的，也可以是在后执行的，甚至也可以是同时执行的，只要能实施本方案，都应当视为属于本发明的保护范围。
112.以上内容是结合具体的可选实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定
本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明的保护范围。