一种反渗透净水机及反渗透净水系统的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种反渗透净水系统，包括依次串联在原水通路上的预处理装置、增压装置和反渗透膜过滤装置，反渗透膜过滤装置上设置有浓水支路和净水支路，该系统还包括：串联在原水通路上，且位于预处理装置之后的水质检测装置，其用于检测原水的TDS值；设置在浓水支路上且开度可调的流量阀；用于调整流量阀开度的调节装置；控制器，当TDS值≤预设值时，控制器控制流量阀保持第一开度；当TDS值＞预设值时，控制器控制流量阀的保持第一开度。该反渗透净水系统既能够有效避免水资源的浪费，又能够有效提高反渗透膜的使用寿命。本发明还公开了一种具有上述反渗透净水系统的反渗透净水机。
【专利说明】一种反渗透净水机及反渗透净水系统
【技术领域】
[0001]本发明涉及水处理【技术领域】，更具体地说，涉及一种反渗透净水机及反渗透净水系统。
【背景技术】
[0002]反渗透技术是一种以压力差为推动力，从溶液中分离出溶剂的膜分离技术。对膜一侧的溶液施加压力，当压力超过它的渗透压时，溶剂会逆着自然渗透的方向作反向渗透，从而在膜的低压侧得到透过的溶剂，即渗透液；高压侧得到浓缩的溶液，即浓溶液。
[0003]反渗透净水系统是利用反渗透技术进行水净化处理的系统，通常反渗透净水系统包括预处理装置、增压装置和反渗透膜过滤装置，上述三个装置依次串联形成整个反渗透净水系统，预处理装置用于对原水中较大的颗粒物质进行过滤，以确保水质能够满足反渗透膜过滤装置的进水要求；增压装置用于提高反渗透膜过滤装置的进水压力，以保证反渗透膜过滤装置的产水速率；原水经过反渗透膜过滤装置后将分为净水和浓水，净水可以直接取用或者储存备用，浓水通常直接排入下水管道或者储备留作他用。
[0004]目前的反渗透净水系统一般采用固定的废水比，不同的反渗透净水系统其废水与净水的比例约在1:3-1:1之间，但是这种比例并不是普遍适用的，在水质较好的地区会造成水资源的浪费，而在水质较差的地区，废水比例就显得较小，这会导致反渗透膜的冲洗不够迅速彻底，污染速度加快，从而使得反渗透膜的寿命缩短，即使针对各个地区的水质差异提前进行废水与净 水比的调整，也会不可避免的因地区水质波动或浓水回流等情况引起的系统进水水质变化造成水资源的浪费和反渗透膜的不合理利用。
[0005]因此，如何能够使反渗透净水系统中的废水与净水的比例与不同地区的水质相适应，以便既能够有效避免水资源的浪费，又能够有效提高反渗透膜的使用寿命是目前本领域技术人员亟需解决的技术问题。
【发明内容】
[0006]有鉴于此，本发明的目的之一在于提供一种反渗透净水系统，以便能够使反渗透净水系统中的废水与净水的比例与不同系统进水水质相适应，从而既能够有效避免水资源的浪费，又能够有效提高反渗透膜的使用寿命。
[0007]本发明的另一目的在于提供一种具有上述反渗透净水系统的反渗透净水机。
[0008]为实现上述目的，本发明提供如下技术方案:
[0009]一种反渗透净水系统，包括依次串联在原水通路上的预处理装置、增压装置和反渗透膜过滤装置，所述反渗透膜过滤装置上设置有浓水支路和净水支路，该反渗透净水系统中还包括:
[0010]串联在所述原水通路上，且位于所述预处理装置之后的水质检测装置，所述水质检测装置用于检测原水的TDS值；
[0011]设置在所述浓水支路上，且开度可调的流量阀；[0012]与所述流量阀相连，且用于调整所述流量阀开度的调节装置；
[0013]用于接收所述水质检测装置所检测到的TDS值，且根据预设条件控制所述调节装置调整所述流量阀开度的控制器，其中所述预设条件为:在所述TDS值不大于预设值时，所述流量阀保持第一开度，在所述TDS值大于所述预设值时，所述流量阀保持第二开度，且所述第二开度大于所述第一开度。
[0014]优选地，在上述反渗透净水系统中，
[0015]当所述TDS值≤600时，所述流量阀保持70%以下的开度；
[0016]当所述TDS值> 600时，所述流量阀的开度不小于70%。
[0017]优选地，在上述反渗透净水系统中，所述水质检测装置设置于所述增压装置和所述反渗透膜过滤装置之间。
[0018]优选地，在上述反渗透净水系统中，所述水质检测装置为TDS探头；所述水质检测装置中还包括:
[0019]用于探测原水温度的感温装置；
[0020]在所述感温装置探测到的原水温度不等于TDS探头的最佳探测温度时，提供温度补偿的温度补偿器。
[0021]优选地，在上述反渗透净水系统中，所述流量阀包括:
[0022]具有流体通道的壳体；
[0023]可转动地设置于所述流体通道内的阀芯，且所述阀芯上开设有一流体通过孔；
[0024]所述调节装置为电机，且所述电机的转轴与所述阀芯相连。
[0025]优选地，在上述反渗透净水系统中，
[0026]当所述TDS值≤200时，所述流量阀保持40%以下的开度；
[0027]当所述200 < TDS值≤300时，所述流量阀保持40% -50%的开度；
[0028]当所述300 < TDS值≤400时，所述流量阀保持50% -60%的开度；
[0029]当所述400 < TDS值≤600时，所述流量阀保持60% -70%的开度。
[0030]优选地，在上述反渗透净水系统中，
[0031]当所述600 < TDS值≤800时，所述流量阀保持70% -80%的开度；
[0032]当所述800 < TDS值≤1000时，所述流量阀保持80% -90%的开度；
[0033]当所述TDS值> 1000时，所述流量阀保持100%的开度。
[0034]优选地，在上述反渗透净水系统中，还包括一端与所述流量阀之前的浓水支路连通，另一端与所述增压装置之前的原水通路连通的浓水回流支路。
[0035]优选地，在上述反渗透净水系统中，所述控制器控制所述水质检测装置每隔预定间隔时间对原水的TDS值进行检测。
[0036]优选地，在上述反渗透净水系统中，所述预定间隔时间为30min。
[0037]优选地，在上述反渗透净水系统中，每次开机时，所述控制器控制所述水质检测装置对原水的TDS值进行检测。
[0038]本发明另一方面还提供了一种反渗透净水机，该反渗透净水机包括机体和设置在所述机体内的反渗透净水系统，并且所述反渗透净水系统为上述任意一项中所公开的反渗透净水系统。
[0039]综合自来水水质的国标要求、发明人的实验数据等因素，本发明将区分较佳自来水与较差自来水的TDS值的临界点设为预设值，当TDS值大于预设值时，水质已经达到较差水平，此时代表水中溶解的总固体的含量很多，非常容易造成反渗透膜的阻塞；而当TDS值不大于预设值时，水质为较佳水平，此时的水中溶解的总固体的含量相对来说较少，反渗透膜不容易被阻塞。
[0040]据此，本发明中所提供的反渗透净水系统中，在原水通路上设置了用于检测原水TDS值的水质检测装置，并且在反渗透膜过滤装置的浓水支路上设置有开度可调的流量阀，流量阀与调节装置相连，该反渗透净水系统中还设置了用于接收水质检测装置所检测到的TDS值的控制器，且该控制器在TDS值<预设值时，控制所述流量阀保持第一开度；在TDS值>预设值时，控制所述流量阀保持第二开度。
[0041]由此可见，本发明中所提供的反渗透净水系统中，针对不同的水质，设置了不同的流量阀开度，当水质较差时，流量阀的开度增大，这可有效提高浓水支路的流量，从而提高水流对反渗透膜的 冲刷力度，降低净水的出水率，从而有效避免反渗透膜被阻塞，提高反渗透膜的使用寿命；当水质较好时，流量阀的开度适当减小，这就有效减小了浓水支路的流量，从而提高净水的出水率，避免对水资源造成浪费，可见，该反渗透净水系统中的废水与净水的比例可根据不同地区的水质以及系统进水水质进行调节，从而既能够有效避免水资源的浪费，又能够有效提高反渗透膜的使用寿命。
[0042]本发明中所公开的反渗透净水机由于具有上述反渗透净水系统，因而该反渗透净水机兼具上述反渗透净水系统的全部优点。
【专利附图】
【附图说明】
[0043]为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术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。
[0044]图1为本发明一种实施例所提供的反渗透净水系统的示意图；
[0045]图2为本发明另一实施例所提供的反渗透净水系统的示意图；
[0046]图3为本发明实施例中所提供的流量阀关闭时的剖视示意图；
[0047]图4为本发明实施例中所提供的流量阀完全打开时的剖视示意图。
[0048]其中，I为反渗透膜过滤装置，2为水质检测装置，3为流量阀，4为控制器，5为预处理装置，6为增压装置，7为电机；
[0049]31为壳体，32为阀芯，33为流体通过孔，71为转轴；
[0050]a为原水通路，b为净水支路，c为浓水支路，d为浓水回流支路。
【具体实施方式】
[0051]本发明的核心之一在于提供一种反渗透净水系统，以便能够使反渗透净水系统中的废水与净水的比例与不同系统进水水质相适应，从而既能够有效避免水资源的浪费，又能够有效提高反渗透膜的使用寿命。
[0052]本发明的另一核心在于提供一种具有上述反渗透净水系统的反渗透净水机。
[0053]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。
[0054]本发明实施例中所提供的反渗透净水系统，包括依次串接在原水通路上的预处理装置5、增压装置6和反渗透膜过滤装置I，并且反渗透膜过滤装置I上设置有浓水支路c和净水支路b，预处理装置5通常为PP棉滤芯、活性炭滤芯或者碳棒中的一种或者多种组合，其主要作用是对原水中的较大的颗粒性杂质进行过滤吸附，使进入到增压装置6和反渗透膜过滤装置I中的水质满足要求，增压装置6主要是为反渗透膜的两侧提供压差，本实施例中所提供的反渗透净水系统还包括:水质检测装置2、流量阀3、调节装置以及控制器4。
[0055]其中水质检测装置2用于检测原水的TDS(Total dissolved solids溶解性固体总量)值，并且水质检测装置2串联设置在原水通路a上，其位置较预处理装置5靠后；
[0056]流量阀3设置在浓水支路c上，用于控制浓水支路c中的流量大小；
[0057]调节装置与流量阀3相连，并且用于调整流量阀3的开度；
[0058]控制器4用于接收水质检测装置2所检测到的TDS值，且根据预设条件控制调节装置调整流量阀3开度。 并且在TDS值不大于预设值时，流量阀保持第一开度，在TDS值大于预设值时，流量阀保持第二开度，且第二开度大于第一开度。
[0059]综合自来水水质的国标要求、发明人的实验数据等因素，本发明将区分较佳自来水与较差自来水的TDS值的临界点设为预设值，当TDS值大于预设值时，水质已经达到较差水平，此时代表水中溶解的总固体的含量很多，非常容易造成反渗透膜的阻塞；而当TDS值不大于预设值时，水质为较佳水平，此时的水中溶解的总固体的含量相对来说较少，反渗透膜不容易被阻塞。需要说明的是，TDS值的临界点和相对应的流量阀开度的具体数值还可以根据反渗透净水系统的装置配备情况来重新设定，且都在本发明的保护范围之内。
[0060]根据以上原理，本发明中所提供的反渗透净水系统针对不同的水质，设置了流量阀3不同的开度，当水质较差时，流量阀3的开度增大，这可有效提高浓水支路c的流量，从而提高水流对反渗透膜的冲刷力度，降低净水的出水率，从而有效避免反渗透膜被阻塞，提高反渗透膜的使用寿命；当水质较好时，流量阀3的开度适当减小，这就有效减小了浓水支路c的流量,从而提高净水的出水率,避免对水资源造成浪费,可见,该反渗透净水系统中的废水与净水的比例可根据不同地区的水质进行调节，也可以根据因浓水回流至水质检测装置之前而造成的进水水质波动进行调节，从而既能够有效避免水资源的浪费，又能够有效提高反渗透膜的使用寿命。
[0061]在本实施例中，预设值优选为600，而第二开度为不小于70%的开度，第一开度为70%以下的开度。即，在TDS值≤600时，控制调节装置调整流量阀3保持70%以下的开度；在103值> 600时，控制流量阀3的开度不小于70%。
[0062]为了进一步优化上述实施例中的技术方案，以便使流量阀3的开度能够更加适应水质的变化，本实施例中对水的TDS值进行了更为细致的划分，针对不同的TDS值，流量阀3采取了更为精确的开度范围，当TDS值≤200时，表明此时原水的水质较优，因而可以适当对浓水支路c进行节流，避免水资源的浪费并提高净水的出水率，流量阀3保持40%以下的开度，优选的为35%的开度；
[0063]当200 < TDS值≤300时，流量阀3保持40% -50%的开度，优选的为45%的开度；
[0064]当300 < TDS值≤400时，流量阀3保持50% -60%的开度，优选的为55%的开度；
[0065]当400 < TDS值≤600时，流量阀3保持60% -70%的开度，优选的为65%的开度。
[0066]由此可见，在TDS值较低时，流量阀3采用较小的开度，此时的反渗透净水系统处于高回收制水状态，流量阀3较小的开度能够尽可能的降低水资源的浪费，而随着原水的TDS值逐渐升高，流量阀3的开度逐渐增大，浓水支路c的流量也就逐渐增大，浓水对于反渗透膜的冲刷力度也随之增大，这就有效避免了反渗透膜被杂质阻塞，保证了反渗透膜正常的工作。
[0067]当600 < TDS值≤800时，流量阀3的开度需进一步增大，通常需要保持70% -80%的开度，为了避免反渗透膜发生损坏，流量阀3的开度至少应该在70%，优选的为75%的开度，以保证浓水对反渗透膜具有足够的冲刷力度；当800 < TDS值≤1000时，流量阀3保持80% -90%的开度，优选的为85%的开度；当了05值> 1000时，此时需要使流量阀3完全打开，即保持100%的开度。
[0068]需要进行说明的是，本发明实施例中所提到的前、后等方位词均是以水流的流向来设定的，附图中箭头的方向代表水流的流向，具体的，在水流流动方向上，其上游为前方，其下游为后方。
[0069]可以理解的是，水质检测装置2只要设置在预处理装置5之后即可，即水质检测装置2可以串联在预处理装置5与增压装置6之间的原水通路a上，也可以设置在增压装置6和反渗透膜过滤装置I之间的原水通路a上，如图1和图2中所示，本发明实施例中所提供的水质检测装置设置在增压装置6和反渗透膜过滤装置I之间的原水通路a上。
[0070]通常情况下，原水的TDS值的探测是通过TDS探头或者TDS笔来完成的，TDS值的探测精度受原水温度的影响较大，TDS探头或者TDS笔的最佳探测温度一般为25°C，为了保证TDS值的探测精度，本发明实施例中所提供的水质检测装置2中还包括感温装置和温度补偿器，其中感温装置用于探测原水的温度，温度补偿器用于在感温装置探测到的水温不等于TDS探头的最佳探测温度时对原水提供温度补偿。
[0071]请同时参考图3和图4，本发明中所公开的流量阀3具体包括壳体31和阀芯32，其中壳体31上具有流体通道，阀芯32可转动地嵌设在所述流体通道内，且阀芯32上开设有一流体通过孔33。
[0072]当阀芯32上的流体通过孔33的轴线与壳体31上的流体通道的轴线平行时，流量阀3的开度达到的最大，即开度为100%，如图4中所示；当阀芯32上的流体通过孔33的轴线与壳体31上的流体通道的轴线垂直时，流量阀3处于关闭状态，如图3中所示，而阀芯32在这两个位置之间转动时，流量阀3可在0% -100%的开度范围内进行调节。
[0073]调节装置优选的为电机7，电机7的转轴71与流量阀3的阀芯32相连，如图3和图4中所示。
[0074]当然，还可以采用其他形式的流量阀3，如作为一种可实施的方式，流量阀3包括具有流体通道的壳体和设置在所述流体通道内的阀芯，该阀芯可在流体通道内沿壳体的径向进行前后运动，从而实现流体通道开度的变化。相应的，调节装置应当为可带动阀芯进行前后运动的装置，例如活塞缸、或者丝杠丝母组合装置等。
[0075]由此可见，本发明实施例中所公开的反渗透净水系统的工作原理为:原水经过预处理装置5后，经增压装置6提高压力进入到反渗透膜过滤装置I中，与此同时，设置在原水通路a上的水质检测装置2会检测原水的TDS值，并将检测数据传输至控制器4，控制器4根据预设条件发出指令使流量阀3的阀芯32旋转至适当的开度上。
[0076]本发明还提供了一种反渗透净水系统的实施例，如图2中所示，该实施例在上述实施例的基础上增加了一条浓水回流支路d，具体的，浓水回流支路d的一端与流量阀3之前的浓水支路c连通，另一端与增压装置6之前的原水通路a连通，该反渗透净水系统中的浓水有两个流动方向，其中一部分经浓水支路c排放或者储存留作他用；另外一部分与原水混合，并经过增压装置6增压后重新进入到反渗透膜过滤装置I中，这可以提高浓水的回收利用率，从而进一步减少水资源的浪费。[0077]通常情况在，一个地区的水质相对来讲在一段时间内是较为稳定的，因而无需对水质进行实时检测，本实施例中的反渗透净水系统中，控制器4控制水质检测装置2每隔预定间隔时间对原水的TDS值进行一次检测，该于预定间隔时间通常为30min、45min或者60min 等。
[0078]当然，在每次重新开机后有必要对原水的TDS值进行检测，因此本实施例中的反渗透净水系统在每次开机时，控制器4控制水质检测装置2对原水的TDS值进行检测。
[0079]本发明实施例中还公开了一种反渗透净水机，该反渗透净水机包括机体和设置在机体内的反渗透净水系统，并且该反渗透净水系统为上述任意一实施例中所公开的反渗透净水系统。
[0080]由于该反渗透净水机中包含上述反渗透净水系统，因而该反渗透净水机兼具上述反渗透净水系统的全部优点，本申请文件中对此不再进行赘述。
[0081]本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。
[0082]对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
【权利要求】
1.一种反渗透净水系统，包括依次串联在原水通路(a)上的预处理装置(5)、增压装置(6)和反渗透膜过滤装置(I)，所述反渗透膜过滤装置(I)上设置有浓水支路(c)和净水支路(b)，其特征在于，还包括: 串联在所述原水通路(a)上，且位于所述预处理装置(5)之后的水质检测装置(2)，所述水质检测装置(2)用于检测原水的TDS值； 设置在所述浓水支路(c)上，且开度可调的流量阀(3)； 与所述流量阀(3)相连，且用于调整所述流量阀(3)开度的调节装置； 用于接收所述水质检测装置(2)所检测到的TDS值，且根据预设条件控制所述调节装置调整所述流量阀(3)开度的控制器(4)，其中所述预设条件为:在所述TDS值不大于预设值时，所述流量阀保持第一开度，在所述TDS值大于所述预设值时，所述流量阀保持第二开度，且所述第二开度大于所述第一开度。
2.如权利要求1所述的反渗透净水系统，其特征在于， 当所述TDS值≤600时，所述流量阀(3)保持70%以下的开度； 当所述TDS值> 600时，所述流量阀(3)的开度不小于70%。
3.如权利要求1所述的反渗透净水系统，其特征在于，所述水质检测装置(2)设置于所述增压装置(6)和所述反渗透膜过滤装置(I)之间。
4.如权利要求3所述的反渗透净水系统，其特征在于，所述水质检测装置(2)为TDS探头；所述水质检测装置(2)中还包括: 用于探测原水温度的感温装置； 在所述感温装置探测到的原水温度不等于TDS探头的最佳探测温度时，提供温度补偿的温度补偿器。
5.如权利要求1所述的反渗透净水系统，其特征在于，所述流量阀(3)包括: 具有流体通道的壳体(31)； 可转动地设置于所述流体通道内的阀芯(32)，且所述阀芯(32)上开设有一流体通过孔(33)； 所述调节装置为电机(7)，且所述电机(7)的转轴(71)与所述阀芯(32)相连。
6.如权利要求1所述的反渗透净水系统，其特征在于， 当所述TDS值≤200时，所述流量阀(3)保持40%以下的开度； 当所述200 < TDS值≤300时，所述流量阀(3)保持40% -50%的开度； 当所述300 < TDS值≤400时，所述流量阀(3)保持50% -60%的开度； 当所述400 < TDS值≤600时，所述流量阀(3)保持60% -70%的开度。
7.如权利要求6所述的反渗透净水系统，其特征在于， 当所述600 < TDS值≤800时，所述流量阀(3)保持70% -80%的开度； 当所述800 < TDS值≤1000时，所述流量阀(3)保持80% -90%的开度； 当所述TDS值> 1000时，所述流量阀(3)保持100%的开度。
8.如权利要求1所述的反渗透净水系统，其特征在于，还包括一端与所述流量阀(3)之前的浓水支路(c)连通，另一端与所述增压装置(6)之前的原水通路(a)连通的浓水回流支路⑷。
9.如权利要求1所述的反渗透净水系统，其特征在于，所述控制器(4)控制所述水质检测装置(2)每隔预定间隔时间对原水的TDS值进行检测。
10.一种反渗透净水机，包括机体和设置在所述机体内的反渗透净水系统，其特征在于，所述反渗透净水系统 为如权利要求1-9任意一项所述的反渗透净水系统。
【文档编号】C02F1/44GK103951013SQ201410217115
【公开日】2014年7月30日 申请日期:2014年5月21日 优先权日:2014年5月21日
【发明者】陈静, 陈文彬, 李一然, 杨勇 申请人:珠海格力电器股份有限公司