净水系统的制作方法

本实用新型涉及水质净化技术领域，特别是涉及一种净水系统。

背景技术：

传统的净水系统存在回收率低，浓水排放量多的缺点。为了实现净水系统的节水效果，一般高回收率的净水系统采用减小浓水排放或者将浓水回流的工艺以提高回收率，这两种水处理工艺虽然在一定程度上提高了回收率，达到了节水的目的，但是直接减小浓水排放或者浓水全部回流，反渗透膜表面会产生严重的浓差极化，若不能及时扰乱反渗透膜表面CaCO₃小晶核的形成，反渗透膜表面就会很结垢，污染速度相对加快，使反渗透膜性能衰减加速，使用寿命急剧缩短，造成反渗透膜的不合理使用。

技术实现要素：

基于此，有必要针对传统净水系统反渗透膜的不合理使用问题，提供一种净水系统。

本实用新型提供了一种净水系统，包括预处理单元以及反渗透膜处理单元，所述预处理单元以及所述反渗透膜处理单元分别连接进水管道的两端，所述反渗透膜处理单元的浓水出口连接浓水管道，所述浓水管道上设有浓水排放电磁阀；所述净水系统还包括浓水排放控制单元，所述浓水排放控制单元包括第一支路第二支路以及废水比组件；

所述第一支路的出水端连接在所述进水管道，所述第一支路上设有第一电磁阀；

所述第二支路的出水端连接在所述浓水管道的出水段或直接排空，所述第二支路设有第二电磁阀；

所述第一支路的进水端以及所述第二支路的进水端通过废水比组件连接在所述反渗透膜处理单元浓水出口与浓水排放电磁阀之间的浓水管道上。

在其中的一个实施例中，所述浓水排放控制单元还包括第三支路，所述第三支路的进水端连接在所述反渗透膜处理单元浓水出口与浓水排放电磁阀之间的浓水管道，所述第三支路的出水端连接在所述浓水管道的出水段或直接排空，所述第三支路上设有第三废水比。

在其中的一个实施例中，所述废水比组件包括第一废水比，所述第一支路的进水端以及所述第二支路的进水端连接在所述第一废水比的出水端，所述第一废水比的进水端连接在所述反渗透膜处理单元浓水出口与浓水排放电磁阀之间的浓水管道上。

在其中的一个实施例中，所述废水比组件包括第一废水比以及第二废水比；

所述第一支路的进水端连接在所述第一废水比的进水端，所述第一废水比的进水端连接在所述反渗透膜处理单元浓水出口与浓水排放电磁阀之间的浓水管道上；

所述第二支路的进水端连接在所述第二废水比的出水端，所述第二废水比的进水端连接在所述反渗透膜处理单元浓水出口与浓水排放电磁阀之间的浓水管道上。

在其中的一个实施例中，所述预处理单元与所述反渗透膜处理单元之间的进水管道上还设有稳压泵，所述第一支路的出水端与所述进水管道的连接点设在所述预处理单元与所述稳压泵之间。

在其中的一个实施例中，所述净水系统还包括控制中心，所述控制中心与所述浓水排放电磁阀、所述第一电磁阀、所述第一废水比、所述第二电磁阀、所述第二废水比信号连接。

上述净水系统及其控制方法，净水系统还包括浓水排放控制单元，浓水排放控制单元包括第一支路以及第二支路；第一支路能够将浓水管道中的浓水回流至进水管中，第二支路能够将浓水管道中的浓水排放，通过控制第二支路上的第一电磁阀以及第二支路上的第二电磁阀间断开关，实现浓水的间歇式回流，减少浓水排放，提高净水系统的回收率，同时由于是间歇底、可调控地浓水回流，可大大降低反渗透膜的压力，避免其使用寿命缩短。传统净水系统纯水与浓水比例一般为1：3，上述净水系统及其控制方法能够实现纯水与浓水比例达到2：1，同时，反渗透膜的使用寿命由原来的8-12个月，提高到20-24个月。

上述净水系统，通过间歇式浓水排放电磁阀的打开实现净水系统的冲洗，扰乱CaCO₃小晶核的形成，减缓反渗透膜表面结垢，提高反渗透膜寿命。

上述净水系统，同时采用间歇式浓水回流以及间歇式冲洗结合的方式，即增大了进入反渗透膜的水量，又及时冲刷了反渗透膜，既能减少浓水的排放，又能减缓反渗透膜的浓差极化，延长其使用寿命；同时，间歇式浓水回流以及间歇式冲洗能够实现使反渗透膜的前压力相对稳定，可有效保护反渗透膜的使用性能。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例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实用新型中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型净水系统实施例一的主视图；

图2为本实用新型净水系统实施例二的主视图；

图3为本实用新型净水系统实施例三的主视图；

其中，

111-进水管道；112-浓水管道；113-纯水管道；114-高压水管道；

121-减压阀；122-水质检测元件；123-低压开关；124-进水电磁阀；125-浓水排放电磁阀；126-稳压泵；127-逆止阀；128-高压开关；129-压力桶；

210-第一级滤芯；220-第二级滤芯；

300-反渗透膜处理单元；

410-第一支路；411-第一废水比；412-第一电磁阀；

420-第二支路；421-第二废水比；422-第二电磁阀；

430-第三支路；431-第三废水比；

500-后处理单元；

600-水龙头。

具体实施方式

为使本实用新型技术方案更加清楚，以下结合附图及具体实施例对本实用新型作进一步详细说明。

请参阅图1所示，本实用新型实施例一的净水系统包括预处理单元、反渗透膜处理单元300、浓水排放控制单元、后处理单元500、压力桶129、水龙头600以及控制中心(图中未示出)。

其中，预处理单元、反渗透膜处理单元300以及后处理单元500依次串联连接；反渗透膜处理单元300的纯水出口一方面通过高压水管道114连接在压力桶129上，另一方面通过管道连接后处理单元500，后处理单元500通过纯水管道113连接在水龙头600上，纯水管道113上设有逆止阀127防止纯水回流，反渗透膜处理单元300的浓水出口与浓水管道112连接。

其中，原水进入预处理单元的原水管道上设有减压阀121，预处理单元与反渗透膜处理单元300之间的进水管道111上依次设有水质检测元件122、低压开关123、进水电磁阀124以及稳压泵126，高压水管道114上设有高压开关128，浓水管道112上设有浓水排放电磁阀125。

其中，浓水排放控制单元包括第一支路410、第二支路420以及净水比组件。

第一支路410的进水端连接在净水比组件的出水端，第一支路410的出水端连接在进水管道111上，优选连接在进水电磁阀124与稳压泵126之间的进水管道111上，第一支路410上还设有第一电磁阀412。

第二支路420的进水端连接在净水比组件的出水端，第二支路420的出水段连接在浓水管道112上的出水段或直接排空，第二支路420设有第二电磁阀422。

废水比组件的进水端连接在反渗透膜处理单元300浓水出口与浓水排放电磁阀125之间的浓水管道112上，本实施例中废水比组件包括第一废水比411。

其中，控制中心用于根据预先设定模式控制净水系统工作，控制中心与减压阀121、水质检测元件122、低压开关123、进水电磁阀124、浓水排放电磁阀125、稳压泵126、高压开关128、第一电磁阀412以及第二电磁阀422信号连接。信号连接包括但不限于电连接、无线连接、有线连接。

其中，预处理单元包括第一级滤芯210以及第二级滤芯220，其中，第一级滤芯210为活性炭，第二级滤芯220为超滤膜。

作为另一种可实施的方式，预处理单元包括第一级滤芯210以及第二级滤芯220，其中，第一级滤芯210为超滤膜，第二级滤芯220为活性炭。第一级滤芯210能够截留原水中的大部分杂物质，能够保护其余各级滤芯，延长其使用寿命。

作为一种可实施的方式，预处理单元包括第一级滤芯210、第二级滤芯220以及第三级滤芯，第一级滤芯210、第二级滤芯220以及第三级滤芯的滤芯可选自活性炭滤芯、碳棒滤芯以及PP棉滤芯中的任意一种。

作为一种可实施的方式，后处理单元500可以是PP棉滤芯、复合滤芯，其作用是进一步处理储存在压力桶129中的纯水或反渗透膜单元输送的纯水，以去除细菌、异味。

其中，水质检测元件122为总溶解固体(Total dissolved solids，TDS)检测元件。TDS表明水中溶有的溶解性固体的含量，TDS越高，表示水中含有的杂质越多。

作为一种可实施的方式，水质检测元件122为电导率测试元件。

作为一种可实施的方式，净水系统还包括第二净水管道，第二净水管道的进水端连接在进水电磁阀124与第一支路410之间的进水管道111上。第二净水管道的出水口连接在水龙头600上，原水经预处理单元处理后进入水龙头600供用户使用。

参照图1所示，原水经过原水口进入净水系统，首先经过预处理单元的第一级滤芯210以及第二级滤芯220处理，经进水管道111进入反渗透膜处理单元300，其中，进水管道111的水质检测元件122检测流经其中的水质数据并传输至控制中心。进入反渗透膜处理单元300的水被处理为纯水和浓水。纯水，或经后处理单元500处理后，通过纯水管道113进入水龙头600供用户使用；或经高压水管道114进入压力桶129储存，其中，高压水管道114上的高压开关128用于检测该高压水管道114的水压情况，并将检测的水压情况传输至控制中心。浓水，或经浓水管道112排出净水系统，或经第一支路410间歇式回流至进水管道111上，或经第二支路420间歇式排出净水系统。

相应的，本实用新型提供的上述净水系统的控制方法，包括以下步骤：

S100：净水系统上电时，控制浓水排放电磁阀125打开a秒后关闭，净水系统进入制水模式；

具体的，净水系统上电时，控制中心控制进水电磁阀124以及浓水排放电磁阀125打开，原水依次经减压阀121、第一级滤芯210、第二级滤芯220、稳压泵126进入反渗透膜处理单元300，从反渗透膜处理单元300浓水出口排出的浓水全部经浓水管道112排出系统，a秒后，控制浓水排放电磁阀125关闭，净水系统进入制水模式。

S200：净水系统制水时，控制浓水排放控制单元在第一运行模式与第二运行模式之间循环运行；

其中，第一运行模式为控制第二电磁阀422打开b秒后关闭，第二运行模式为控制第一电磁阀412打开c秒后关闭；

具体的，控制中心控制第二电磁阀422打开，进入第一运行模式，从反渗透膜处理单元300浓水出口排出的浓水依次流经第一支路410的第一废水比411以及第二支路420排出系统。此时，由于浓水需要通过第一废水比411，因此，在反渗透膜内外具有一定的压力差，反渗透膜处理单元300能制备一定量的纯水。制备的纯水量与第一废水比411相关，优选的，第一废水比411为150-600cc。

b秒后，控制第二电磁阀422关闭，控制第一电磁阀412打开，进入第二运行模式，从反渗透膜处理单元300浓水出口排出的浓水流经第一支路410进入进水管道111，再次进入反渗透膜处理单元300进行处理。

c秒后，控制第一电磁阀412关闭，控制第二电磁阀422打开，进入第一运行模式。

如上，净水系统在第一运行模式与第二运行模式之间循环运行。

净水系统处于第一运行模式时，原水经处理后分为纯水和浓水，纯水供用户使用，浓水被排放掉，纯水与浓水的比例由第一废水比411确定。

净水系统处于第二运行模式时，原水经处理后分为纯水和浓水，纯水供用户使用，浓水回流至进水管道111，再次被处理利用，提高了回收率。

净水系统制水时在第一运行模式与第二运行模式之间循环，间歇地进行浓水回流，减少浓水的排放，又避免了持续回流易引起反渗透膜表面的浓差极化，延长了反渗透膜的使用寿命。

需要说明的是，a＞0，b＞0，c＞0。

作为一种可实施的方式，净水系统制水时，同时控制浓水排放电磁阀125打开，使浓水管道112能够排放一定流量的浓水，以增大浓水的排放流量，减小反渗透膜的浓茶极化，减缓反渗透膜的衰减。

此时，净水系统处于第一运行模式时，原水经处理后分为纯水和浓水，纯水供用户使用，浓水被排放掉，纯水与浓水的比例由第一废水比411确定。

净水系统处于第二运行模式时，原水经处理后分为纯水和浓水，纯水供用户使用，一部分浓水回流至进水管道111，再次被处理利用，提高了回收率；另一部分浓水被排放掉，纯水与浓水的比例由第一废水比411以及浓水排放电磁阀125的流量确定。

作为一种可实施的方式，上述控制方法还包括以下步骤：

S300：净水系统连续制水d小时后，控制第一电磁阀412以及第二电磁阀422关闭，控制浓水排放电磁阀125打开e秒后关闭；

具体的，净水系统连续制水d小时后，控制中心控制第一电磁阀412以及第二电磁阀422关闭，使净水系统退出制水模式；控制浓水排放电磁阀125打开，净水系统进入冲洗模式，浓水全部经浓水管道112排出系统，e秒后，控制浓水排放电磁阀125关闭，净水系统重新进入制水模式或关闭。

连续制水一段时间后，反渗透膜表面会产生一定的浓差极化，此外还会存在一定CaCO3晶核，通过间歇地-连续制水一定时间后将浓水全部经浓水管道112排出系统，能够及时消除浓差极化，冲洗掉反渗透膜表面的CaCO3晶核，避免其在反渗透膜表面结垢，延缓反渗透膜的衰减。

需要说明的是，d＞0，e＞0。

作为一种可实施的方式，上述控制方法还包括以下步骤：

S400：压力桶129的压力值大于第一预设压力值时，控制第一电磁阀412以及第二电磁阀422关闭，控制浓水排放电磁阀125打开f秒后关闭；

具体的，高压开关128设置于高压水管道114上，能够检测高压水管道114的压力值，由于高压水管道114与压力桶129连通，高压水管道114的压力值即反应压力桶129的压力值。

高压开关128将检测到的压力值传输至控制中心，当控制中心判断检测到压力值大于第一预设压力值时，控制第一电磁阀412以及第二电磁阀422关闭，控制浓水排放电磁阀125打开，净水系统进入冲洗模式，浓水全部经浓水管道112排出系统，f秒后，控制浓水排放电磁阀125关闭，净水系统重新进入制水模式或关闭。

需要说明的是，f＞0。

优选的，第一预设压力值小于等于压力桶129水满时的压力值。

作为一种可实施的方式，上述控制方法还包括以下步骤：

S400’：压力桶129的压力值小于第二预设压力值时，控制所述第一电磁阀412以及所述第二电磁阀422关闭，控制浓水排放电磁阀125打开g秒后关闭；

具体的，高压开关128将检测到的压力值传输至控制主板控制中心，当控制中心判断检测到压力值小于第二预设压力值时，例如压力桶129中的水经单元和水龙头600被用户使用后，压力桶129的水量减少，压力降低，控制第一电磁阀412以及第二电磁阀422关闭，控制浓水排放电磁阀125打开，净水系统进入冲洗模式，浓水全部经浓水管道112排出系统，g秒后，控制浓水排放电磁阀125关闭，净水系统重新进入制水模式。

需要说明的是，g≥0；即g可以为零，也就是说当检测到压力桶129的压力值小于第二预设压力值时，也可以不进行冲洗。

优选的，第二预设压力值小于等于压力桶129小于第一预设压力值。

作为一种可选实施方式，上述a、b、c、d、e、f、g的大小根据原水水质参数调整。例如：当TDS＜200ppm时，设置a＝30，b＝10，c＝110，d＝8，e＝30，f＝30，g＝10；200ppm＜TDS＜500ppm时，设置a＝30，b＝15，c＝105，d＝8，e＝30，f＝30，g＝10；TDS＞500ppm时，设置a＝30，b3＝20，c＝100，d＝8，e＝30，f＝30，g＝10。

优选的，原水水质参数为TDS或浊度值。需要说明的是，该原水水质参数由水质检测元件测定并传输至控制中心。

作为一种可选实施方式，当原水水质参数为TDS时，根据原水水质参数的调整方法如下：

当TDS＜Xppm时，第一运行模式包括控制第二电磁阀422打开b₁秒后关闭，第二运行模式包括控制第一电磁阀412打开c₁秒后关闭；

当Xppm≤TDS＜Y ppm时，第一运行模式包括控制第二电磁阀422打开b₂秒后关闭，第二运行模式包括控制第一电磁阀412打开c₂秒后关闭；

当TDS≥Y ppm时，第一运行模式包括控制第二电磁阀422打开b₃秒后关闭，第二运行模式包括控制第一电磁阀412打开c₃秒后关闭；

其中，0＜X＜Y，0＜b₁＜b₂＜b₃，0＜c₃＜c₂＜c₁。

例如，净水系统预设X＝200ppm，Y＝500ppm，b1＝10，b2＝15，b3＝20，c1＝110，c2＝105，c3＝100s即

当TDS＜200ppm时，第一运行模式包括控制第二电磁阀422打开10秒后关闭，第二运行模式包括控制第一电磁阀412打开110秒后关闭；

当200ppm≤TDS＜500ppm时，第一运行模式包括控制第二电磁阀422打开15秒后关闭，第二运行模式包括控制第一电磁阀412打开105秒后关闭；

当TDS≥500ppm时，第一运行模式包括控制第二电磁阀422打开20秒后关闭，第二运行模式包括控制第一电磁阀412打开100秒后关闭。

也就是说，随着TDS的升高，通过第二支路420排放浓水的时间增长，通过第一支路410回收浓水的时间缩短。

实施例二

请参阅图2所示，本实用新型实施例二与实施例一的不同之处在于浓水排放控制单元还包括第三支路430，第三支路430的进水端连接在反渗透膜处理单元300浓水出口与浓水排放电磁阀125之间的浓水管道112上，第三支路430的出水端连接在浓水管道112的出水段或直接排空，所述第三支路430上设有第三废水比431。

相应的，本实用新型提供的上述净水系统的控制方法与实施例一的不同在于：

S200：净水系统制水时，控制浓水排放控制单元在第一运行模式与第二运行模式之间循环运行；

其中，第一运行模式为控制第二电磁阀422打开b秒后关闭，第二运行模式为控制第一电磁阀412打开c秒后关闭；

具体的，控制中心控制第二电磁阀422打开，进入第一运行模式，从反渗透膜处理单元300浓水出口排出的一部分浓水依次流经第一支路410的第一废水比411以及第二支路420排出系统，另一部分浓水流经第三支路430的第三废水比431排出系统。此时，由于浓水需要通过第一废水比411以及第三废水比431，因此，在反渗透膜内外具有一定的压力差，反渗透膜处理单元300能制备一定量的纯水。制备的纯水量与第一废水比411、第三废水比431相关，优选的，第一废水比411为150-600cc，第三废水比431为100-200cc。

b秒后，控制第二电磁阀422关闭，控制第一电磁阀412打开，进入第二运行模式，从反渗透膜处理单元300浓水出口排出的一部分浓水流经第一支路410进入进水管道111，再次进入反渗透膜处理单元300进行处理，另一部分浓水流经第三支路430的第三废水比431排出系统。

c秒后，控制第一电磁阀412关闭，控制第二电磁阀422打开，进入第一运行模式。

如上，净水系统在第一运行模式与第二运行模式之间循环运行。

净水系统处于第一运行模式时，原水经处理后分为纯水和浓水，纯水供用户使用，浓水被排放掉，纯水与浓水的比例由第一废水比411以及第三废水比431确定。

净水系统处于第二运行模式时，原水经处理后分为纯水和浓水，纯水供用户使用，一部分浓水回流至进水管道111，再次被处理利用，提高了回收率，另一部分浓水经第三支路430排出系统，纯水与浓水的比例由第一废水比411以及第三废水比431确定。

该实施例中，第三支路430的第三废水比431是常开废水比，以增大废水排出系统的量，减小反渗透膜的浓差极化，减缓反渗透膜的衰减。

实施例三

请参阅图3所示，本实用新型实施例三与实施例二的不同之处在于浓水排放控制单元的废水比组件还包括第二废水比421。

第一支路410的进水端连接在第一废水比411的出水端，第一废水比411的进水端连接在反渗透膜处理单元300浓水出口与浓水排放电磁阀125之间的浓水管道112上；第二支路420的进水端连接在第二废水比421的出水端，第二废水比421的进水端连接在反渗透膜处理单元300浓水出口与浓水排放电磁阀125之间的浓水管道112上。第二废水比421与第二废水比411的废水比可以相同，也可以不同。

相应的，本实用新型提供的上述净水系统的控制方法与实施例一的不同在于：

S200：净水系统制水时，控制浓水排放控制单元在第一运行模式与第二运行模式之间循环运行；

其中，第一运行模式为控制第二电磁阀422打开b秒后关闭，第二运行模式为控制第一电磁阀412打开c秒后关闭；

具体的，控制中心控制第二电磁阀422打开，进入第一运行模式，从反渗透膜处理单元300浓水出口排出的一部分浓水依次流经第二支路420的第二废水比421排出系统，另一部分浓水流经第三支路430的第三废水比431排出系统。此时，由于浓水需要通过第二废水比421以及第三废水比431，因此，在反渗透膜内外具有一定的压力差，反渗透膜处理单元300能制备一定量的纯水。制备的纯水量与第一废水比411、第二废水比421以及第三废水比431相关。

b秒后，控制第二电磁阀422关闭，控制第一电磁阀412打开，进入第二运行模式，从反渗透膜处理单元300浓水出口排出的一部分浓水流经第一支路410进入进水管道111，再次进入反渗透膜处理单元300进行处理，另一部分浓水流经第三支路430的第三废水比431排出系统。

c秒后，控制第一电磁阀412关闭，控制第二电磁阀422打开，进入第一运行模式。

如上，净水系统在第一运行模式与第二运行模式之间循环运行。

净水系统处于第一运行模式时，原水经处理后分为纯水和浓水，纯水供用户使用，浓水被排放掉，纯水与浓水的比例由第二废水比421以及第三废水比431确定。

净水系统处于第二运行模式时，原水经处理后分为纯水和浓水，纯水供用户使用，一部分浓水回流至进水管道111，再次被处理利用，提高了回收率，另一部分浓水经第三支路430排出系统，纯水与浓水的比例由第一废水比411以及第三废水比431确定。

该实施例中，第一支路410与第二支路420分别设有第一废水比411、第二废水比421，由于第一支路410与第二支路420的废水比采用不同的废水比器件，因此可以灵活调整第一废水比411与第二废水比421的大小，更加灵活的调整间歇回收浓水的流量。

在本实用新型的上述描述中，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。

以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。