纯水机、反渗透过滤系统及其控制方法与流程

本发明涉及水处理领域，尤其涉及一种纯水机、反渗透过滤系统及其控制方法。

背景技术

反渗透过滤系统的核心设备是反渗透滤芯，现有的反渗透滤芯是由原水导流网、板状反渗透膜和纯水导流网叠加构成的净水膜片组缠绕在中心管上形成；其中对板状反渗透膜进行折叠，原水导流网位于板状反渗透膜折叠后的内侧表面之间构成的原水流道中，纯水导流网位于板状反渗透膜折叠后的外侧表面之间构成的产水流道中；产水流道在紧贴中心管的侧边开口，其余的三个侧边用胶水粘结密封；净水膜片组在缠绕中心管后，整个外侧表面用胶带缠绕密封。

上述公知技术的不足之处是：因为原水流道的横截面积在整个流道上是均匀的，有部分水流不断透过反渗透膜，所以顺着原水流动方向原水的流速越流越慢，导致原水中容易堵塞反渗透膜的物质容易在滤芯后端的反渗透膜表面沉积或结垢，堵塞反渗透膜，使得反渗透膜的脱盐率和产水量低，使用寿命缩短。

技术实现要素：

本发明的主要目的在于提供一种纯水机、反渗透过滤系统及其控制方法，旨在解决现有反渗透滤芯易堵塞的技术问题。

为实现上述目的，本发明提供的反渗透过滤系统包括增压泵、反渗透滤芯、第一支路和第二支路，所述增压泵经第一电磁阀连接所述反渗透滤芯的原水入口，所述反渗透滤芯的浓水出口经第二电磁阀连接废水节流部件，所述反渗透滤芯的纯水出口连接产水口；所述第一支路的入口端设置在所述增压泵和所述第一电磁阀之间的任意节点，所述第一支路的出口端经第三电磁阀与所述反渗透滤芯的浓水出口连接；所述第二支路的入口端设置在所述第一电磁阀和所述反渗透滤芯的原水入口之间的任意节点，所述第二支路的出口端设置在所述第二电磁阀和所述废水节流部件之间的任意节点，所述第二支路上设置有第四电磁阀。

优选地，所述反渗透滤芯的数目为两个或者多个，各个反渗透滤芯并联连接，各个反渗透滤芯的原水入口分别通过第一管路与所述第一电磁阀连接，各个反渗透滤芯的浓水出口分别通过第二管路与所述第二电磁阀连接，所述第一支路的出口端经第三电磁阀与各个反渗透滤芯的浓水出口连接，所述第二支路的入口端设置在所述第一管路的水流汇集点与所述第一电磁阀之间的任意节点处。

优选地，所述废水节流部件为电磁阀或节流阀。

优选地，所述反渗透过滤系统还包括电路板，所述第一电磁阀、第二电磁阀、第三电磁阀、第四电磁阀和废水节流部件均与所述电路板连接。

优选地，在所述反渗透滤芯的纯水出口设置有流量计，所述流量计与所述电路板连接。

优选地，所述反渗透滤芯的两端均设置有密封圈和密封胶带。

优选地，所述反渗透滤芯包括中心管和反渗透膜片组，所述反渗透膜片组缠绕在中心管上，所述反渗透膜片组包括原水导流网、反渗透膜和纯水导流网，所述反渗透膜设有两层，所述原水导流网位于两层反渗透膜的内侧表面之间构成的原水流道中，所述纯水导流网位于两层反渗透膜的外侧表面之间构成的产水流道中，所述中心管的侧边设有连通产水流道的孔。

为实现上述目的，本发明还提供一种纯水机，所述纯水机包括如上述任一项所述的反渗透过滤系统。

优选地，所述纯水机还包括前置滤芯和后置滤芯，所述前置滤芯的出水口与所述增压泵连接，所述反渗透滤芯的纯水出口经由所述后置滤芯后连接产水口。

为实现上述目的，本发明还提供一种反渗透过滤系统的控制方法，所述反渗透过滤系统为上述任一项所述的反渗透过滤系统，所述控制方法包括：

当所述第一电磁阀和所述第二电磁阀开启，所述第三电磁阀和所述第四电磁阀关闭时，原水按照第一流向经过所述反渗透滤芯；

当所述第三电磁阀和所述第四电磁阀开启，所述第一电磁阀和所述第二电磁阀关闭时，原水按照与第一流向相反的方向经过所述反渗透滤芯；

通过控制所述第一电磁阀、所述第二电磁阀、所述第三电磁阀和所述第四电磁阀的启停，循环切换原水的流向。

本发明提出的技术方案中，反渗透过滤系统工作时，由于水流流速下降的原因造成污染物在滤芯后端的原水导流网上开始堆积，造成反渗透膜开始结垢堵塞。此时将原水进入滤芯的方向调换，从原来出水的水路进水，从原来进水的水路出水，将原水导流网上的污染物反向冲走。每隔一段时间后调换进出水方向，保证污染物不堆积。工作原理为：正向进水时，第一电磁阀和第二电磁阀打开，第三电磁阀和第四电磁阀关闭，原水从反渗透膜滤芯第一端进入，废水从反渗透膜滤芯第二端流出；反向进水时，第一电磁阀和第二电磁阀关闭，第三电磁阀和第四电磁阀打开，原水从反渗透膜滤芯第二端进入，废水从反渗透膜滤芯第一端流出。

附图说明

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示出的结构获得其他的附图。

图1为污染物堆积在原水导流网上的结构示意图；

图2为本发明反渗透过滤系统第一实施例的结构示意图；

图3为图2反渗透过滤系统正向进水时的水流方向示意图；

图4为图2反渗透过滤系统反向进水时的水流方向示意图；

图5为本发明反渗透过滤系统第二实施例的结构示意图。

附图标号说明：

本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

具体实施方式

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的一部分实施例，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作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。

需要说明，本发明实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。

另外，在本发明中如涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其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至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“连接”、“固定”等应做广义理解，例如，“固定”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

另外，本发明各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。

请参照图1，以图示的视角来描述反渗透膜22的上端和下端，原水从反渗透膜22的下端流向上端，由于水流的流速逐渐减慢，原水中容易堵塞反渗透膜22的物质(污染物24)堆积在上端的原水导流网23上，从而造成反渗透滤芯2堵塞。

本发明提出一种反渗透过滤系统。

请参照图2，在本实施例中，该反渗透过滤系统包括增压泵1、反渗透滤芯2、第一支路31和第二支路32，增压泵1经第一电磁阀4连接反渗透滤芯2的原水入口，反渗透滤芯2的浓水出口经第二电磁阀5连接废水节流部件6，反渗透滤芯2的纯水出口连接产水口；第一支路31的入口端设置在增压泵1和第一电磁阀4之间的任意节点，第一支路31的出口端经第三电磁阀7与反渗透滤芯2的浓水出口连接；第二支路32的入口端设置在第一电磁阀4和反渗透滤芯2的原水入口之间的任意节点，第二支路32的出口端设置在第二电磁阀5和废水节流部件6之间的任意节点，第二支路32上设置有第四电磁阀8。

本发明提出的技术方案中，反渗透过滤系统工作时，由于水流流速下降的原因造成污染物24在滤芯后端的原水导流网23上开始堆积，造成反渗透膜22开始结垢堵塞。此时将原水进入滤芯的方向调换，从原来出水的水路进水，从原来进水的水路出水，将原水导流网23上的污染物24反向冲走。每隔一段时间后调换进出水方向，保证污染物24不堆积。工作原理为：正向进水时，第一电磁阀4和第二电磁阀5打开，第三电磁阀7和第四电磁阀8关闭，原水从反渗透膜22滤芯第一端进入，废水从反渗透膜22滤芯第二端流出，请参照图3；反向进水时，第一电磁阀4和第二电磁阀5关闭，第三电磁阀7和第四电磁阀8打开，原水从反渗透膜22滤芯第二端进入，废水从反渗透膜22滤芯第一端流出，请参照图4。需要说明的是，反渗透滤芯2的原水入口不仅作为原水的进口，也可作为浓水的出口；反渗透的浓水出口不仅作为浓水的出口，也可作为原水的进口。

作为本发明的优选实施方式，反渗透滤芯2的数目为两个或者多个，各个反渗透滤芯2串联连接，增压泵1经第一电磁阀4连接第一个反渗透滤芯2的原水入口，最后一个反渗透滤芯2之外的各个反渗透滤芯2的浓水出口连接其后一个反渗透滤芯2的原水入口，最后一个反渗透滤芯2的浓水出口经第二电磁阀5连接废水节流部件6。

相对于并联的反渗透过滤系统，如将反渗透滤芯2串联，可以有效的提高反渗透滤芯2中原水的流速，从而提高反渗透滤芯2的使用寿命，但是串联的系统有个缺点，即串联系统中后面的滤芯使用寿命比在前面的滤芯使用寿命短，原因是因为后面的滤芯的进水是前面一级滤芯过滤后的废水。通过增加第一电磁阀4、第二电磁阀5、第三电磁阀7、第四电磁阀8、第一支路31和第二支路32可以实现双向进水，在串联的系统中，当以原水从第一个反渗透滤芯2流向最后一个反渗透滤芯2的模式工作一段时间后，再以原水从最后一个反渗透滤芯2流向第一个反渗透滤芯2的模式工作一段时间，如此循环切换原水流向，保证各个反渗透滤芯2的寿命一致，也可以保证污染物24不堆积在原水导流网23上。

作为本发明的另一优选实施方式，请参照图5，反渗透滤芯2的数目为两个或者多个，各个反渗透滤芯2并联连接，各个反渗透滤芯2的原水入口分别通过第一管路与第一电磁阀4连接，各个反渗透滤芯2的浓水出口分别通过第二管路与第二电磁阀5连接，第一支路31的出口端经第三电磁阀7与各个反渗透滤芯2的浓水出口连接，第二支路32的入口端设置在第一管路的水流汇集点与第一电磁阀4之间的任意节点处。

本实施方式的反渗透系统中，多个反渗透滤芯2并联设置，同样，在第一电磁阀4、第二电磁阀5、第三电磁阀7和第四电磁阀8的基础上，只需增加一些管路即可实现各个反渗透滤芯2的双向进水。在正向进水时，在增压泵1的作用下，原水经过第一电磁阀4分别流向各个反渗透滤芯2的原水入口，各个反渗透滤芯2过滤后的浓水从浓水出口流出，并经第二电磁阀5和废水节流部件6流向废水口；在反向进水时，在增压泵1的作用下，原水经过第三电磁阀7分别流向各个反渗透滤芯2的浓水出口，各个反渗透滤芯2过滤后的浓水从原水入口流出，并经第四电磁阀8和废水节流部件6流向废水口。

优选地，废水节流部件6为电磁阀或节流阀。如果废水节流部件6为电磁阀，当废水节流部件6通电时，原水没有压力经过反渗透滤芯2进行过滤；如果废水节流部件6为节流阀时，原水仍然存在压力经过反渗透滤芯2。

进一步地，反渗透过滤系统还包括电路板，第一电磁阀4、第二电磁阀5、第三电磁阀7、第四电磁阀8和废水节流部件6均与电路板连接。通过电路板来控制第一电磁阀4、第二电磁阀5、第三电磁阀7、第四电磁阀8和废水节流部件6的开闭。

进一步地，在反渗透滤芯2的纯水出口设置有流量计，流量计与电路板连接。可以通过流量计监测纯水出口的流速从而判断反渗透滤芯2是否发生堵塞，从而控制第一电磁阀4、第二电磁阀5、第三电磁阀7和第四电磁阀8的开闭。

以下说明两种控制反渗透过滤系统双向进水的方法。

第一种：控制第一电磁阀4和第二电磁阀5持续开启第一预设时间后，关闭第一电磁阀4和第二电磁阀5，开启第三电磁阀7和第四电磁阀8，第二预设时间后关闭第三电磁阀7和第四电磁阀8，再次开启第一电磁阀4和第二电磁阀5，如此反复，从而控制反渗透过滤系统双向进水。

第二种：步骤一，控制第一电磁阀4和第二电磁阀5开启，反渗透滤芯2正向进水；步骤二，判断纯水出口的流量在预设时间内的变化值是否大于预设阈值；步骤三，若是，则控制第一电磁阀4和第二电磁阀5关闭，第三电磁阀7和第四电磁阀8开启，反渗透滤芯2反向进水。通过监测纯水出口的流速来控制反渗透过滤系统的双向进水。

优选地，反渗透滤芯2的两端均设置有密封圈和密封胶带。与一般的反渗透滤芯2相比较，本发明的反渗透滤芯2两端均可进原水，因此要在反渗透滤芯2的两端均设置密封圈和密封胶带从而保证反渗透滤芯2不漏水。

优选地，反渗透滤芯2包括中心管21和反渗透膜片组，反渗透膜片组缠绕在中心管21上，反渗透膜片组包括原水导流网23、反渗透膜22和纯水导流网，反渗透膜22设有两层，原水导流网23位于两层反渗透膜22的内侧表面之间构成的原水流道中，纯水导流网位于两层反渗透膜22的外侧表面之间构成的产水流道中，中心管21的侧边设有连通产水流道的孔。反渗透滤芯2运行时，原水从滤芯的一端流入，顺着滤芯的轴向穿过原水流道，再从滤芯的另一端流出，流出的水为浓缩水；水流在穿过原水流道的过程中，一部分水透过反渗透膜流入产水流道中，以缠绕中心管21的方向在产水流道中流向中心管21，最后从中心管21的一端流出。

本发明还提出一种纯水机，纯水机包括如上述任一项的反渗透过滤系统。该反渗透过滤系统的具体结构参照上述实施例，由于本纯水机采用了上述所有实施例的全部技术方案，因此至少具有上述实施例的技术方案所带来的所有有益效果，在此不再一一赘述。

优选地，纯水机还包括前置滤芯9和后置滤芯10，前置滤芯9的出水口与增压泵1连接，反渗透滤芯2的纯水出口经由后置滤芯10后连接产水口。前置滤芯9对原水进行初步净化，后置滤芯10对反渗透滤芯2制得的纯水进一步去除异味，调节水质属性，改善口感。

优选地，前置滤芯9由纤维棉滤芯、颗粒活性炭滤芯及烧结活性炭滤芯串联而成。纤维棉滤芯用于去除水中大于5μm的悬浮物，如沙石、铁锈、铜锈、磷污等，颗粒活性炭滤芯用于吸附水中的异色异味、氯及氯的副产物等，烧结活性炭滤芯用于去除水中的氯、有机化学物质、异色、异味以及污泥悬浮物颗粒等。

本发明还提出一种反渗透过滤系统的控制方法，反渗透过滤系统为如上述任一项的反渗透过滤系统，控制方法包括：

当第一电磁阀和第二电磁阀开启，第三电磁阀和第四电磁阀关闭时，原水按照第一流向经过反渗透滤芯；

当第三电磁阀和第四电磁阀开启，第一电磁阀和第二电磁阀关闭时，原水按照与第一流向相反的方向经过反渗透滤芯；

通过控制第一电磁阀、第二电磁阀、第三电磁阀和第四电磁阀的启停，循环切换原水的流向。

该反渗透过滤系统的具体结构参照上述实施例，由于本控制方法采用了上述所有实施例的全部技术方案，因此至少具有上述实施例的技术方案所带来的所有有益效果，在此不再一一赘述。

以上所述仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是在本发明的构思下，利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本发明的专利保护范围内。