净水系统及其控制方法与流程

1.本发明属于净水技术领域，具体地说，是涉及一种净水系统及其控制方法。


背景技术：

2.ro纯水机(或称ro反渗透纯水机/ro净水机)即使用反渗透技术原理进行水过滤的净水机，ro反渗透技术广泛用于军事、医疗、工业、民用等各个领域。被誉为本世纪六大高科技之一。
3.随着环境污染、水污染的日益严重，已经严重威胁到人们的饮水健康，ro机净水技术由于能去除水中的各种有害杂质，重金属，病毒、细菌等、效率高，去除彻底，是一种较好的制取纯净水的方式。
4.但是，由于ro膜本身的特性，静置一段时间后膜片前的水与膜片后的水通过离子扩散tsd趋于接近，导致第一杯纯水的tds偏高。并且，使用一段时间后，尤其对于水质硬度较高的地区，膜面原水侧的原水离子浓度较高会导致膜面结晶，其中ro膜底部和废水口相连处更容易结晶，造成堵膜。
5.为了解决第一杯纯水的tds值偏高、以及膜原水侧容易结晶的问题，现有技术中多采用原水或纯水或原水纯水混合液冲洗ro膜原水侧的方式，将原水侧的高tds浓度的水排出，使用原水/纯水/原水和纯水混合液来浸泡原水侧，从而降低膜片前的离子扩散，保证静置一段时间后第一杯纯水的tds值正常，并避免了膜前结晶的问题。
6.现有的冲洗ro膜原水侧的方案中，有一种双膜系统，如图1所示，其中第一膜a用于制水，第二膜b的产水侧与第一膜的入水口相接，在第一膜a制水结束后启动，产水后从第一膜a的入水口进入第一膜a的原水侧实施膜前冲洗，这种双膜系统中，第二膜b仅用于对第一膜a实施膜前冲洗，利用率低且自身清洁无法保障。


技术实现要素：

7.本发明的目的在于提供一种净水系统及其控制方法，在现有双膜净水系统基础上实施改造，将两个滤芯均用于制水，增大系统单位时间内的产水通量，并采用第一滤芯产水对第二滤芯实施膜前冲洗同时，第二滤芯在冲洗期间的产水则返回第一滤芯的入水口再次用于产水对第二滤芯实施膜前冲洗，使得第一滤芯的水源为第二滤芯的产水，tds值更低，清洗效果更好；以及，第一滤芯可采用原水实施自清洗，实现了双膜制水增大通量，单膜均可实施膜前清洗，膜的寿命均能有效延长的技术效果。
8.为解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案予以实现：
9.提出一种净水系统，包括：进水管路和纯水出水管路；增压泵，其入水口连接所述进水管路；第一滤芯，其进水口连接所述增压泵的出水口，其出水口连接所述纯水出水管路；还包括：第二滤芯，其进水口连接所述第一滤芯的浓水出口，其出水口连接所述纯水出水管路；第一回流管路，连接于第二滤芯的出水口与所述增压泵的入水侧之间；第一支管路，连接于第一滤芯的出水口与第二滤芯的入水口之间；第一电磁阀，安装于所述纯水出水
管路上；第二电磁阀，安装于所述第一滤芯浓水出口与所述第二滤芯进水口之间的连接管路上；第三电磁阀，安装于所述第一滤芯的浓水出水管路上；第四电磁阀，安装于所述第一支管路上。
10.进一步的，所述系统还包括：第五电磁阀，安装于所述第二滤芯的浓水出水管路上；所述第五电磁阀为组合电磁阀，开启时为全开，关闭时为废水比；其中，所述第一滤芯的浓水出水管路与所述第二滤芯的浓水出水管路相通，相通点位于所述第五电磁阀的入水侧。
11.进一步的，所述系统还包括：第六电磁阀，安装于所述第一回流管路上。
12.进一步的，所述系统还包括：第二回流管路，连接于第二滤芯的出水口和入水口之间，其上安装第七电磁阀。
13.提出一种净水系统控制方法，应用于净水系统中，所述净水系统包括：进水管路和纯水出水管路；增压泵，其入水口连接所述进水管路；第一滤芯，其进水口连接所述增压泵的出水口，其出水口连接所述纯水出水管路；第二滤芯，其进水口连接所述第一滤芯的浓水出口，其出水口连接所述纯水出水管路；第一回流管路，连接于第二滤芯的出水口与所述增压泵的入水侧之间；第一支管路，连接于第一滤芯的出水口与第二滤芯的入水口之间；第一电磁阀，安装于所述纯水出水管路上；第二电磁阀，安装于所述第一滤芯浓水出口与所述第二滤芯进水口之间的连接管路上；第三电磁阀，安装于所述第一滤芯的浓水出水管路上；第四电磁阀，安装于所述第一支管路上；所述方法包括：制水模式时，开启第一电磁阀和第二电磁阀，关闭第三电磁阀和第四电磁阀；第一冲洗模式时，开启第三电磁阀和第四电磁阀，关闭第一电磁阀和第二电磁阀。
14.进一步的，所述净水系统还包括：第五电磁阀，安装于所述第二滤芯的浓水出水管路上；所述第五电磁阀为组合电磁阀，开启时为全开，关闭时为废水比；其中，所述第一滤芯的浓水出水管路与所述第二滤芯的浓水出水管路相通，相通点位于所述第五电磁阀的入水侧；所述方法还包括：第一冲洗模式时，还关闭第五电磁阀；第二冲洗模式时，开启第三电磁阀和第五电磁阀，关闭第二电磁阀。
15.进一步的，所述方法还包括：第三冲洗模式时，开启第三电磁阀、第四电磁阀和第五电磁阀，关闭第一电磁阀和第二电磁阀。
16.进一步的，所述净水系统还包括：第六电磁阀，安装于所述第一回流管路上；第二回流管路，连接于第二滤芯的出水口和入水口之间，其上安装第七电磁阀；所述方法还包括：第四冲洗模式时，开启第三电磁阀、第四电磁阀和第七电磁阀，关闭第一电磁阀、第二电磁阀、第五电磁阀和第六电磁阀。
17.进一步的，所述方法还包括：第五冲洗模式时，开启第一电磁阀和第三电磁阀，关闭第二电磁阀、第四电磁阀和第五电磁阀。
18.进一步的，所述净水系统还包括：水质检测元件，安装于所述进水管路上；所述方法还包括：基于所述水质检测元件的检测值组合冲洗模式。
19.与现有技术相比，本发明的优点和积极效果是：本发明提出的净水系统及其控制方法中，在制水模式下，开启第一电磁阀和第二电磁阀，关闭第三电磁阀和第四电磁阀，第一滤芯产生的浓水进入第二滤芯被过滤成为纯水产出，以双膜制水的方式增大了净水系统单位时间内的产水通量；第一冲洗模式下，关闭第一电磁阀和第二电磁阀，开启第三电磁阀
和第四电磁阀，第一滤芯产出的纯水进入第二滤芯原水侧对第二滤芯实施膜前冲洗，第二滤芯产出的纯水则经第一回流管路回流至增压泵前端，返回第一滤芯的入水口再次产水对第二滤芯实施膜前冲洗，使得第一滤芯的水源为第二滤芯的产水，tds值更低，清洗效果更好；第二冲洗模式下，关闭第二电磁阀，开启第三电磁阀和第五电磁阀，原水进入第一滤芯对其进行膜前冲洗，实现了第一滤芯的自清洁；可见，基于上述本发明提出的净水系统，结合控制，实现了双膜制水增大通量，单膜均可实施膜前清洗，膜的寿命均能有效延长的技术效果。
20.进一步的，本发明还提出第三冲洗模式，该模式下开启第三电磁阀、第四电磁阀和第五电磁阀，关闭第一电磁阀和第二电磁阀，第一滤芯产出的纯水进入第二滤芯原水侧对第二滤芯实施膜前冲洗，两个滤芯的浓水均排出。
21.进一步的，本发明还提出第四冲洗模式，该模式下开启第三电磁阀、第四电磁阀和第七电磁阀，关闭第一电磁阀、第二电磁阀、第五电磁阀和第六电磁阀，第一滤芯产出的纯水进入第二滤芯原水侧对第二滤芯实施膜前冲洗，第二滤芯产出的纯水则经第二回流管路回流至自身原水侧，使得第二滤芯的水源为自身产出的纯水，tds值更低，清洗效果更好。
22.进一步的，本发明还提出第五冲洗模式，该模式下开启第一电磁阀和第三电磁阀，关闭第二电磁阀、第四电磁阀和第五电磁阀，第一滤芯产出的纯水经第一回流管路回流至自身原水侧，使得第一滤芯的水源为自身产出的纯水，为第一滤芯实施自清洁的又一种方式。
23.进一步的，本发明在净水系统的进水管路上设置水质检测元件检测原水水质，根据原水的水质组合上述的冲洗模式对两个滤芯实施最佳清洗效果，保证双膜大通量产水同时有效延长双膜的寿命。
24.结合附图阅读本发明实施方式的详细描述后，本发明的其他特点和优点将变得更加清楚。
附图说明
25.为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，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的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
26.图1为本发明提出的净水系统的系统架构图；
27.图2为本发明提出的净水系统的第二个系统架构图；
28.图3为本发明提出的净水系统的第三个系统架构图。
具体实施方式
29.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
30.在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
31.在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。在上述实施方式的描述中，具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
32.术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗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，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
33.本发明提出的净水系统，如图1所示，该净水系统包括进水管路1、纯水出水管路2、增压泵3、第一滤芯4、第二滤芯5、第一回流管路6和第一支管路7。
34.增压泵3的入水口连接进水管路1；第一滤芯4的进水口连接增压泵3的出水口，其出水口连接纯水出水管路2；第二滤芯5的进水口连接第一滤芯4的浓水出口，其出水口连接纯水出水管路2。
35.第一回流管路6连接于第二滤芯5的出水口与增压泵3的入水侧之间；第一支管路7连接于第一滤芯4的出水口与第二滤芯5的入水口之间。
36.于纯水出水管路2上安装有第一电磁阀81；于第一滤芯4的浓水出口与第二滤芯5的进水口之间的连接管路上安装有第二电磁阀82；于第一滤芯4的浓水出水管路上安装有第三电磁阀83；于第一支管路7上安装有第四电磁阀84。
37.另外，在进水管路1上连接有前置主滤芯组件01，例如ppf初效过滤器、udf过滤器、cto过滤器等等；在纯水出水管路2上连接有后置主滤芯组件02，例如后置活性炭过滤器、水龙头等。
38.基于本发明提出的净水系统，在制水时，开启第一电磁阀81和第二电磁阀82，关闭第三电磁阀83和第四电磁阀84，水经增压泵3进入第一滤芯4，经第一滤芯4过滤后从纯水出水管路2流出，同时第一滤芯4产生的浓水进入第二滤芯5的原水侧，由第二滤芯5过滤后也从纯水出水管路2流出，以双膜制水的方式增大了净水系统单为时间内的产水通量。
39.基于上述本发明提出的净水系统，在制水结束后，可通过关闭第一电磁阀81和第二电磁阀82，开启第三电磁阀83和第四电磁阀84，启动增压泵3，实施第一冲洗模式，该模式下，水经增压泵3进入第一滤芯4，经第一滤芯4过滤后的纯水从第一支管路7流入第二滤芯5的原水侧对其实施膜前冲洗，产生的浓水从其浓水出水管路92中流出，同时，第二滤芯5产出的纯水经第一回流管路6返回增压泵3入水侧，再次进入第一滤芯4产水，产生的纯水对第二滤芯5实施膜前冲洗，tds值更低，清洗效果更好。
40.基于上述本发明提出的净水系统，在制水结束后，以及第一冲洗模式实施完成后，可通过关闭第二电磁阀，开启第三电磁阀83的方式，使用原水进入第一滤芯4的原水侧对其实施膜前冲洗，实现了第一滤芯4的自清洁冲洗，本发明实施例中定为第二冲洗模式。
41.可见，基于上述本发明提出的净水系统，结合对各电磁阀的控制，实现了双膜制水
增大系统通量的技术效果，并且，单膜均可实施膜前清洗，实现了膜的寿命均能有效延长的技术效果。
42.如图1所示，本发明提出的净水系统还包括第五电磁阀85，安装于第二滤芯5的浓水出水管路上，且第一滤芯4的浓水出水管路91和第二滤芯5的浓水出水管路相通，相通点则位于第五电磁阀85。
43.在本发明一些实施例中，第五电磁阀85为组合电磁阀，开启时为全开，关闭时为废水比；则在制水模式下，第五电磁阀85关闭作为废水比起效，在第一冲洗模式下，第五电磁阀85也关闭作为废水比起效，而在第二清洗模式下，第五电磁阀85开启，作为全开起效。
44.基于上述提出的净水系统，本发明还提出其相应的控制方法，下面以几个具体实施对其控制过程进行详细说明。
45.实施例一
46.本实施例提出的净水系统控制方法，参考图1所示净水系统，在水龙头开启后，启动制水模式，制水模式下，控制开启第一电磁阀81和第二电磁阀82，关闭第三电磁阀83和第四电磁阀84，水经增压泵3进入第一滤芯4，经第一滤芯4过滤后从纯水出水管路2流出，同时第一滤芯4产生的浓水进入第二滤芯5的原水侧，由第二滤芯5过滤后也从纯水出水管路2流出，以双膜制水的方式增大了净水系统单为时间内的产水通量。
47.由于在制水模式中，第二滤芯5采用第一滤芯4制水后产生的浓水作为原水实施过滤产水，故本实施例中，在制水结束后，启动第一冲洗模式对第二滤芯实施膜前冲洗。
48.具体的，在制水结束后，静置1分钟后实施第一冲洗模式对第二滤芯5实施膜前冲洗：关闭第一电磁阀81和第二电磁阀82，开启第三电磁阀83和第四电磁阀84，启动增压泵3，水经增压泵3进入第一滤芯4，经第一滤芯4过滤后的纯水从第一支管路7流入第二滤芯5的原水侧对其实施膜前冲洗，产生的浓水从其浓水出水管路92中流出，同时，第二滤芯5产出的纯水经第一回流管路6返回增压泵3入水侧，再次进入第一滤芯4产水，产生的纯水对第二滤芯5实施膜前冲洗，tds值更低，清洗效果更好，且有效降低第一滤芯4的水源tds值，间接降低第一滤芯4的膜前离子浓度，对第一滤芯4膜前具有一定的冲洗效果。
49.需要说明的是，本实施例中，第一滤芯4和第二滤芯5的浓水出水管路上的废水比均按照现有产水控制方式维持其状态即可。
50.本实施例中，将第一滤芯4和第二滤芯5的流量比设计在1:1-3:1，系统回收率为75％时，流量比优选2:1，系统回收率66％时，流量比优选3:1，目的是保证第一冲洗模式下，第一滤芯4产水满足第二滤芯5的进水量需求。
51.实施例二
52.本实施例提出的净水系统控制方法，参考图1所示净水系统，在水龙头开启后，启动制水模式，制水模式下，控制开启第一电磁阀81和第二电磁阀82，关闭第三电磁阀83和第四电磁阀84，水经增压泵3进入第一滤芯4，经第一滤芯4过滤后从纯水出水管路2流出，同时第一滤芯4产生的浓水进入第二滤芯5的原水侧，由第二滤芯5过滤后也从纯水出水管路2流出，以双膜制水的方式增大了净水系统单为时间内的产水通量。
53.在制水结束后，静置1分钟后实施第一冲洗模式对第二滤芯5实施膜前冲洗：关闭第一电磁阀81和第二电磁阀82，开启第三电磁阀83和第四电磁阀84，启动增压泵3，水经增压泵3进入第一滤芯4，经第一滤芯4过滤后的纯水从第一支管路7流入第二滤芯5的原水侧
对其实施膜前冲洗，产生的浓水从其浓水出水管路92中流出，同时，第二滤芯5产出的纯水经第一回流管路6返回增压泵3入水侧，再次进入第一滤芯4产水，产生的纯水对第二滤芯5实施膜前冲洗，tds值更低，清洗效果更好。
54.本实施例中，在第一冲洗模式下对第二滤芯5实施膜前冲洗后，可启动第二冲洗模式，由第一滤芯4实施膜前自清洁，达到第一滤芯4和第二滤芯5均可实施膜前冲洗，有效延长双膜寿命的技术效果。
55.具体的，本实施例中，如图1所示，在第二滤芯5的浓水出水管路92上安装有第五电磁阀85，且第一滤芯4的浓水出水管路91与第二滤芯5的浓水出水管路92相通，相通点位于第五电磁阀85的入水侧；该第五电磁阀85采用组合电磁阀实现，期开启时为全开，关闭时则为废水比，故该第五电磁阀85若应用于实施例一，则设置为关闭状态作为废水比应用。
56.本实施例中，在第一冲洗模式结束后，静置1分钟，启动第二冲洗模式对第一滤芯4实施膜前冲洗，关闭第一电磁阀81、第二电磁阀82，开启第三电磁阀83和第五电磁阀85，使得第一滤芯4的浓水出水管路全开，增压泵3开启，原水从第一滤芯4的入水口进入自身的原水侧后从其浓水出口流出，实现第一滤芯4的膜前冲洗。
57.第二冲洗模式可按照固定时长或者固定原水进水量实施，根据实际需求设计即可。
58.实施例三
59.本实施例提出的净水系统控制方法，结合实施例二中提出的第五电磁阀85，参考图1所示净水系统，在水龙头开启后，启动制水模式，制水模式下，控制开启第一电磁阀81和第二电磁阀82，关闭第三电磁阀83、第四电磁阀84和第五电磁阀85，水经增压泵3进入第一滤芯4，经第一滤芯4过滤后从纯水出水管路2流出，同时第一滤芯4产生的浓水进入第二滤芯5的原水侧，由第二滤芯5过滤后也从纯水出水管路2流出，以双膜制水的方式增大了净水系统单为时间内的产水通量。
60.在制水结束后，静置1分钟后实施第三冲洗模式对第二滤芯5实施膜前冲洗：关闭第一电磁阀81和第二电磁阀82，开启第三电磁阀83、第四电磁阀84和第五电磁阀，启动增压泵3，水经增压泵3进入第一滤芯4，经第一滤芯4过滤后的纯水从第一支管路7流入第二滤芯5的原水侧对其实施膜前冲洗，因为第五电磁阀85全开，第一滤芯4的浓水出水管路91和第二滤芯5的浓水出水管路92全开，二者产生的浓水均从其浓水出水管路流出。
61.该第三冲洗模式适用于原水水质较好的情况，无需第二滤芯5自产纯水回流至第一滤芯4前端来实施更好的清洁效果。
62.实施例四
63.本实施例中，结合如图2所示的净水系统实施。
64.如图2所示的净水系统中，还包括第六电磁阀86和第二回流管路62，第六电磁阀85安装于第一回流管路6上，第二回流管路62连接于第二滤芯5的出水口和入水口之间，其上安装有第七电磁阀87。
65.基于该净水系统，在制水模式下，控制开启第一电磁阀81和第二电磁阀82，关闭第三电磁阀83、第四电磁阀84、第五电磁阀85、第六电磁阀86和第七电磁阀87，水经增压泵3进入第一滤芯4，经第一滤芯4过滤后从纯水出水管路2流出，同时第一滤芯4产生的浓水进入第二滤芯5的原水侧，由第二滤芯5过滤后也从纯水出水管路2流出，以双膜制水的方式增大
了净水系统单为时间内的产水通量。
66.在制水结束后，静置1分钟后实施第四冲洗模式对第二滤芯5实施膜前冲洗：关闭第一电磁阀81、第二电磁阀82、第五电磁阀85和第六电磁阀86，开启第三电磁阀83、第四电磁阀84和第七电磁阀87，启动增压泵3，水经增压泵3进入第一滤芯4，经第一滤芯4过滤后的纯水从第一支管路7流入第二滤芯5的原水侧对其实施膜前冲洗，产生的浓水从其浓水出水管路92中流出，同时，第二滤芯5产出的纯水经第二回流管路62返回自身前端入水侧，再次进入第二滤芯5对其实施膜前冲洗。
67.该第四冲洗模式适用于原水水质较好的情况，无需第二滤芯5自产纯水回流至第一滤芯4前端来实施更好的清洁效果。
68.实施例五
69.本实施例中可用于原水水质较差的情况，结合图1所示净水系统或图2所示净水系统均可实施，在制水模式和第一冲洗模式结束后实施，对应为第五冲洗模式。
70.具体的，在第一冲洗模式结束后，启动该第五冲洗模式，控制开启第一电磁阀81和第三电磁阀83，关闭第二电磁阀82、第四电磁阀84和第五电磁阀85，在第一回流管路6上安装有第六电磁阀86时还需开启第六电磁阀86。启动增压泵3，原水进入第一滤芯4原水侧实施膜前冲洗，同时产出的纯水经第一回流管路6回流至自身原水侧继续参与冲洗和制水，为第一滤芯4实施自清洁。
71.本实施例适用于原水水质较好的情况。
72.该第五冲洗模式也可安排于第二冲洗模式之后执行。
73.实施例六
74.本实施例中，结合如图3所示的净水系统执行，该净水系统中，在进水管路1中设置有原水检测元件11，用于检测原水水质。
75.基于该净水系统，本实施例中，按照原水检测元件11检测的原水水质，自适应的为净水系统组合如实施例一至实施例五中给出的各种冲洗模式，达到根据水质适配冲洗模式，达到增大系统通量、彻底清洁有效延长膜寿命并节能功耗的技术效果。
76.具体的，可将原水水质分级：一级水质(tds≤100)、二级水质(100《tds≤200)、三级水质(tds≥200)；若原水水质为一级水质，则组合冲洗模式设定为：第一冲洗模式 第五冲洗模式，或第一冲洗模式 第四冲洗模式；若原水水质为三级水质，则组合冲洗模式设定为：第一冲洗模式 第二冲洗模式 第五冲洗模式等，具体的组合条件或规则可根据实际情况设计，本实施例不予具体限定。
77.当然上述实施例中，在进水管路1上还安装有进水电磁阀(图1和图2中均为示出)，可结合上述实施例的进水和停止进水的控制按照现有技术叠加实施即可，本发明实施例中不予赘述。
78.应该指出的是，上述说明并非是对本发明的限制，本发明也并不仅限于上述举例，本技术领域的普通技术人员在本发明的实质范围内所做出的变化、改型、添加或替换，也应属于本发明的保护范围。