具有清洗功能集成二级反渗透的家用反渗透净水机及方法
技术领域
本发明涉及一种家用净水系统,尤其涉及一种具有清洗的家用二级反渗透净水系统。
背景技术
目前,现有的家用反渗透净水机通常是通过对自来水进行4-5级过滤,以达到生产能够直接饮用的净水。其过滤材质分别为活性炭,PP棉,反渗透膜。其中反渗透膜会去除水中95%左右的离子,细菌和胶体悬浮物。自来水中约50%的水通过反渗透膜上的微孔成为可饮用纯净水,另有约50%的水含有浓缩的离子、细菌和胶体悬浮物,成为废水排放。
随着净水机运行时间的增加,浓缩离子会在反渗透RO膜表面结垢,细菌和胶体悬浮物会在反渗透RO膜表面沉积,这些污染物会导致RO膜微孔堵塞,而使反渗透净水机的产水量下降,废水量增加,产水脱盐率下降,因此,需要更换RO膜以维持家用反渗透净水机的正常运行,现有家用反渗透净水机都通过定期更换反渗透RO膜以解决RO膜污染的问题,但却大幅度的降低了RO膜的使用寿命,造成了不必要的浪费,因此,现有的家用反渗透净水机RO膜的使用寿命只有工业纯水设备RO膜的1%。另外,由于家用反渗透净水机的废水含有较高的离子,如果进一步提高净废水比会在净水机反渗透RO膜表面结垢,导致净水机产水下降,设备发生故障,所以通常直接排放。
目前,工业纯水设备通常采用投加阻垢剂和杀菌剂以防止反渗透膜的污染,当发生膜污染后,工业反渗透膜采用两种方法清洗:一种是将反渗透膜拆下运至专业清洗厂家,使用专用设备清洗,清洗费用昂贵;另一种是在工业纯水设备中安装单独清洗装置,清洗装置体积大,操作复杂。而家用净水机无法投加化学药剂以避免膜污染。
发明内容
针对上述现有技术,本发明提供一种具有清洗功能集成二级反渗透的家用反渗透净水机及方法,可以有效地清洗去除净水机反渗透RO膜上的结垢污染物,微生物污染物及胶体沉积污染物,有效的提高家用反渗透净水机RO膜的使用寿命,延长更换周期。
为了解决上述技术问题,本发明提出的一种具有清洗功能集成二级反渗透的家用反渗透净水机,包括家用反渗透净水机,所述家用反渗透净水机的进水口与自来水管相连,所述家用反渗透净水机的净水出水口与一级净水出水管的一端相连,所述家用反渗透净水机的废水出口通过一级废水管路连接至水罐,所述水罐的顶部设有多个并列的清洗槽,每个清洗槽的上方分别设有一清洗支路,每条清洗支路上设有清洗电磁阀,每条清洗支路的端部均设有一喷头;所述一级废水管路上设有一级废水电磁阀和水罐电磁阀,所述一级废水管路上位于所述一级废水电磁阀与所述水罐电磁阀之间连接出一旁路,多个清洗支路并联于所述旁路;所述水罐的出水口与一水泵的进水口相连,所述水泵的出水口通过二级净水机进水电磁阀连接至一个二级反渗透净水机的进水口,所述二级反渗透净水机的出水口与二级净水出水管的一端相连,所述一级净水出水管的另一端和所述二级净水出水管的另一端并联至一净水电磁阀,通过所述净水电磁阀为用户提供直饮纯净水;所述二级反渗透净水机的废水出口连接有二级废水管路,所述二级废水管路上设有二级废水电磁阀,通过所述二级废水电磁阀控制废水的排出;自所述一级废水管路上且位于所述一级废水电磁阀的前端处至所述水罐的进水口之间连接有一级清洗回水管路,所述一级清洗回水管路上设有一级清洗回水电磁阀;自所述二级废水管路上位于所述二级废水电磁阀的前端至所述一级清洗回水管路上位于所述一级清洗回水电磁阀的后端之间连接有二级清洗回水管路;自所述水泵出口的管段至所述自来水管之间连接有一级清洗出水管,所述一级清洗出水管上设有一级清洗出水电磁阀。
利用上述具有清洗功能集成二级反渗透的家用反渗透净水机,通过控制水泵及各电磁阀的开启或关闭状态,实现产水、二级反渗透净水机RO膜清洗和家用反渗透净水机清洗中的任何一种方式。
进一步讲,产水方式是:打开进水电磁阀、一级废水电磁阀、水罐电磁阀、二级净水机进水电磁阀、净水电磁阀和二级废水电磁阀,此时,水泵处于工作状态;关闭其他电磁阀;自来水沿自来水管通过进水电磁阀进入家用反渗透净水机中,其中,家用反渗透净水机的废水沿一级废水管路经过一级废水电磁阀和水罐电磁阀进入水罐中,然后,通过水泵增压后流经二级净水机进水电磁阀进入二级反渗透净水机中,二级反渗透净水机的净水沿二级净水出水管与家用反渗透净水机的净水沿一级净水出水管混合后一起通过净水电磁阀后即可使用,二级反渗透净水机废水沿二级废水管路经二级废水电磁阀排放;
二级反渗透净水机RO膜清洗方式是:首先关闭水泵和所有电磁阀,将除垢剂加入到第一清洗槽中,首先执行除垢:打开进水电磁阀、一级废水电磁阀、第一清洗电磁阀、二级净水机进水电磁阀和二级废水电磁阀,使水带着除垢剂进入水罐中,关闭进水电磁阀、一级废水电磁阀、第一清洗电磁阀和二级废水电磁阀,打开水泵和二级净水机清洗回水电磁阀,使除垢清洗液从水罐中经水泵和二级净水机进水电磁阀进入二级反渗透净水机中,除垢清洗剂经过二级反渗透净水机后,经二级废水管路流经二级净水机清洗回水电磁阀回到水罐中,循环一段时间后停止,关闭水泵和所有电动阀;而后执行冲洗:打开进水电磁阀、一级废水电磁阀、水罐电磁阀、二级净水机进水电磁阀和二级净水机废水电磁阀,使自来水冲洗二级反渗透净水机,至此完成了二级反渗透净水机RO膜的清洗;
家用反渗透净水机清洗方式是:首先,关闭水泵和所有电磁阀,将除垢剂加入第一清洗槽,除菌剂加入第二清洗槽,有机物沉积清洗剂加入第三清洗槽中;然后依次进行机物沉积清洗、除菌清洗和除垢清洗,具体内容如下:
先执行有机物沉积清洗:打开进水电磁阀、一级废水电磁阀、第三清洗电磁阀、二级净水机进水电磁阀和二级废水电磁阀,使水带着有机物沉积清洗剂进入水罐中,关闭进水电磁阀、一级废水电磁阀、第三清洗电磁阀、二级净水机进水电磁阀和二级废水电磁阀,打开水泵、一级清洗出水电磁阀和一级清洗回水电磁阀,使有机物沉积清洗液从水罐中经水泵和一级清洗出水电磁阀进入家用反渗透净水机中,之后有机物沉积清洗液从家用反渗透净水机经过一级清洗回水电磁阀回到水罐中,循环一段时间停止,关闭水泵和所有电磁阀;而后执行冲洗:打开进水电磁阀、一级废水电磁阀、水罐电磁阀、二级净水机进水电磁阀和二级净水机废水电磁阀,使自来水冲洗家用反渗透净水机,关闭所有电磁阀;
其次执行除菌清洗:打开进水电磁阀、一级废水电磁阀、第二清洗电磁阀、二级净水机进水电磁阀和二级废水电磁阀,使水带着除菌剂进入水罐中;关闭进水电磁阀、一级废水电磁阀、第二清洗电磁阀、二级净水机进水电磁阀和二级废水电磁阀,打开水泵、一级清洗出水电磁阀和一级清洗回水电磁阀,使除菌液从水罐中经水泵和一级清洗出水电磁阀进入家用反渗透净水机中,之后除菌液从家用反渗透净水机经过一级清洗回水电磁阀回到水罐中,循环一段时间停止,关闭水泵和所有电磁阀;而后执行冲洗:打开进水电磁阀、一级废水电磁阀、水罐电磁阀、二级净水机进水电磁阀和二级净水机废水电磁阀,使自来水冲洗家用反渗透净水机,关闭所有电磁阀;
最后执行除垢清洗:打开进水电磁阀、一级废水电磁阀、第一清洗电磁阀、二级净水机进水电磁阀和二级废水电磁阀,使水带着除垢剂进入水罐中;关闭进水电磁阀、一级废水电磁阀、第一清洗电磁阀、二级净水机进水电磁阀和二级废水电磁阀,打开水泵、一级清洗出水电磁阀和一级清洗回水电磁阀,使除垢液从水罐中经水泵和一级清洗出水电磁阀进入家用反渗透净水机中,之后除垢液从家用反渗透净水机经过一级清洗回水电磁阀回到水罐中,循环一段时间停止,关闭水泵和所有电磁阀;而后执行冲洗:打开进水电磁阀、一级废水电磁阀、水罐电磁阀、二级净水机进水电磁阀和二级净水机废水电磁阀,使自来水冲洗家用反渗透净水机,关闭所有电磁阀;至此完成家用反渗透净水机的除垢清洗。
与现有技术相比,本发明的有益效果是:
本发明的家用净水机中在具有清洗功能的前提下集成了二级反渗透净水机,可以有效地对家用反渗透净水机的废水进行二次反渗透处理,达到提高净水机产水量50%,减少50%废水的排放,将家用净水机的净废水比从1:1提高到3:1。同时,对家用反渗透净水机的RO膜及二级反渗透净水机RO膜进行清洗,以去除RO膜表面的结垢污染物,微生物污染物和胶体沉积污染物,延长RO膜的使用寿命。
附图说明
图1是本发明家用反渗透净水机的结构示意图;
图中:
1-进水电磁阀,2-家用反渗透净水机,3-水罐,4-水泵,5-二级反渗透净水机,6-一级废水电磁阀,7-第三清洗电磁阀,8-第二清洗电磁阀,9-第一清洗电磁阀,10-一级清洗回水电磁阀,11-水罐电磁阀,12.-一级清洗出水电磁阀,13-二级净水机进水电磁阀,14-二级净水机清洗回水电磁阀,15-二级废水电磁阀,16-净水电磁阀,17-第一清洗槽,18-第二清洗槽,19第三清洗槽,A-自来水管,B1-一级净水出水管,B2-二级净水出水管,C1-一级废水管路,C2-二级废水管路,D1-一级清洗回水管路,D2-二级清洗回水管路,D3-一级清洗出水管。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明技术方案作进一步详细描述,所描述的具体实施例仅对本发明进行解释说明,并不用以限制本发明。
本发明本发明家用反渗透净水机的设计思路是:在不增加单独清洗设备的前提下,使用二级反渗透净水机的增压水泵作为清洗泵,通过设置在管路中的水泵和阀门的开关状态的切换以实现家用反渗透净水机和二级反渗透净水机的清洗,从而在实现对家用净水机反渗透膜清洗,延长反渗透RO膜寿命,增加净废水比的情况下,未增加单独清洗装置,降低设备体积和成本。
如图1所示,本发明提出的一种具有清洗功能集成二级反渗透的家用反渗透净水机,包括家用反渗透净水机2,所述家用反渗透净水机2的进水口与自来水管A相连,所述自来水管A上设有进水电磁阀1。所述家用反渗透净水机2的净水出水口与一级净水出水管B1的一端相连,所述家用反渗透净水机2的废水出口通过一级废水管路C1连接至水罐3,所述水罐3的顶部设有多个并列的清洗槽,每个清洗槽的上方分别设有一清洗支路,每条清洗支路上设有清洗电磁阀,每条清洗支路的端部均设有一喷头,本实施例中,清洗槽的数量为3个,包括第一清洗槽17、第二清洗槽18和第三清洗槽19所述第一清洗槽17、第二清洗槽18和第三清洗槽19中分别盛装有除垢剂、除菌剂和有机物沉积清洗剂;每条清洗支路上设有第一清洗电磁阀9、第二清洗电磁阀8和第三清洗电磁阀7。
所述一级废水管路C1上设有一级废水电磁阀6和水罐电磁阀11,所述一级废水管路C1上位于所述一级废水电磁阀6与所述水罐电磁阀11之间连接出一旁路,多个清洗支路并联于所述旁路。
所述水罐3的出水口与一水泵4的进水口相连,所述水泵4的出水口通过二级净水机进水电磁阀13连接至一个二级反渗透净水机5的进水口,所述二级反渗透净水机5的出水口与二级净水出水管B2的一端相连,所述一级净水出水管B1的另一端和所述二级净水出水管B2的另一端并联至一净水电磁阀16,通过所述净水电磁阀16为用户提供直饮纯净水。
所述二级反渗透净水机5的废水出口连接有二级废水管路C2,所述二级废水管路C2上设有二级废水电磁阀15,通过所述二级废水电磁阀15控制废水的排出。
自所述一级废水管路C1上且位于所述一级废水电磁阀6的前端处至所述水罐3的进水口之间连接有一级清洗回水管路D1,所述一级清洗回水管路D1上设有一级清洗回水电磁阀10;自所述二级废水管路C2上位于所述二级废水电磁阀15的前端至所述一级清洗回水管路D1上位于所述一级清洗回水电磁阀10的后端之间连接有二级清洗回水管路D2;自所述水泵4出口的管段至所述自来水管A之间连接有一级清洗出水管D3,所述一级清洗出水管D3上设有一级清洗出水电磁阀12。如图1所示,通过水泵4和相关电磁阀的开关控制,从而形成如下两个回路:
一条是用于清洗二级反渗透净水机5的回路1:自水罐3的出口——水泵4——二级净水机进水电磁阀13——二级反渗透净水机5——二级废水管路C2——二级清洗回水管路D2——二级净水机清洗回水电磁阀14——流回至水罐3。
另外一条是用于清洗家用反渗透净水机2的回路2:自水罐3的出口——水泵4——一级清洗出水电磁阀12——一级清洗出水管D3——自来水管A——家用反渗透净水机2——一级废水管路C1——一级清洗回水电磁阀10——一级清洗回水管路D1——流回至水罐3。
利用上述的家用反渗透净水机,通过控制水泵4及各电磁阀的开启或关闭状态,实现产水、二级反渗透净水机RO膜清洗和家用反渗透净水机清洗中的任何一种方式:
1)产水方式:打开进水电磁阀1、一级废水电磁阀6、水罐电磁阀11、二级净水机进水电磁阀13、净水电磁阀16和二级废水电磁阀15,此时,水泵4处于工作状态;关闭其他电磁阀;自来水沿自来水管A通过进水电磁阀1进入家用反渗透净水机2中,其中,家用反渗透净水机2的废水沿一级废水管路C1经过一级废水电磁阀6和水罐电磁阀11进入水罐3中,然后,通过水泵4增压后流经二级净水机进水电磁阀13进入二级反渗透净水机5中,二级反渗透净水机5的净水沿二级净水出水管B2与家用反渗透净水机2的净水沿一级净水出水管B1混合后一起通过净水电磁阀16后即可使用,二级反渗透净水机废水沿二级废水管路C2经二级废水电磁阀15排放。
2)二级反渗透净水机RO膜清洗方式:首先关闭水泵4和所有电磁阀,将除垢剂加入到第一清洗槽17中,首先执行除垢:打开进水电磁阀1、一级废水电磁阀6、第一清洗电磁阀9、二级净水机进水电磁阀13和二级废水电磁阀15,使水带着除垢剂进入水罐3中,关闭进水电磁阀1、一级废水电磁阀6、第一清洗电磁阀9和二级废水电磁阀15,打开水泵4和二级净水机清洗回水电磁阀14,使除垢清洗液从水罐3的出口沿上述回路1回到水罐3中,循环一段时间后停止,关闭水泵4和所有电动阀;而后执行冲洗:打开进水电磁阀1、一级废水电磁阀6、水罐电磁阀11、二级净水机进水电磁阀13和二级净水机废水电磁阀15,使自来水冲洗二级反渗透净水机5,至此完成了二级反渗透净水机RO膜的清洗。
3)家用反渗透净水机清洗方式:关闭水泵4和所有电磁阀,将除垢剂加入第一清洗槽17,除菌剂加入第二清洗槽18,有机物沉积清洗剂加入第三清洗槽19中。
先执行有机物沉积清洗:打开进水电磁阀1、一级废水电磁阀6、第三清洗电磁阀7、二级净水机进水电磁阀13和二级废水电磁阀15,使水带着有机物沉积清洗剂进入水罐3中,关闭进水电磁阀1、一级废水电磁阀6、第三清洗电磁阀7、二级净水机进水电磁阀13和二级废水电磁阀15,打开水泵4、一级清洗出水电磁阀12和一级清洗回水电磁阀10,使有机物沉积清洗液从水罐3的出口沿上述回路2回到水罐3中,循环一段时间停止,关闭水泵4和所有电磁阀;而后执行冲洗:打开进水电磁阀1、一级废水电磁阀6、水罐电磁阀11、二级净水机进水电磁阀13和二级净水机废水电磁阀15,使自来水冲洗家用反渗透净水机2,关闭所有电磁阀。
其次执行除菌清洗:打开进水电磁阀1、一级废水电磁阀6、第二清洗电磁阀8、二级净水机进水电磁阀13和二级废水电磁阀15,使水带着除菌剂进入水罐3中,关闭进水电磁阀1、一级废水电磁阀6、第二清洗电磁阀8、二级净水机进水电磁阀13和二级废水电磁阀15,打开水泵4、一级清洗出水电磁阀12和一级清洗回水电磁阀10,使除菌液从水罐3的出口沿上述回路2回到水罐3中,循环一段时间停止,关闭水泵4和所有电磁阀;而后执行冲洗:打开进水电磁阀1、一级废水电磁阀6、水罐电磁阀11、二级净水机进水电磁阀13和二级净水机废水电磁阀15,使自来水冲洗家用反渗透净水机2,关闭所有电磁阀。
最后执行除垢清洗:打开进水电磁阀1、一级废水电磁阀6、第一清洗电磁阀9、二级净水机进水电磁阀13和二级废水电磁阀15,使水带着除垢剂进入水罐3中,关闭进水电磁阀1、一级废水电磁阀6、第一清洗电磁阀9、二级净水机进水电磁阀13和二级废水电磁阀15,打开水泵4、一级清洗出水电磁阀12和一级清洗回水电磁阀10,使除垢液从水罐3的出口沿上述回路2回到水罐3中,循环一段时间停止,关闭水泵4和所有电磁阀;而后执行冲洗:打开进水电磁阀1、一级废水电磁阀6、水罐电磁阀11、二级净水机进水电磁阀13和二级净水机废水电磁阀15,使自来水冲洗家用反渗透净水机2,关闭所有电磁阀;至此完成家用反渗透净水机的清洗。
尽管上面结合附图对本发明进行了描述,但是本发明并不局限于上述的具体实施方式,上述的具体实施方式仅仅是示意性的,而不是限制性的,本领域的普通技术人员在本发明的启示下,在不脱离本发明宗旨的情况下,还可以做出很多变形,这些均属于本发明的保护之内。