CN111233088A - 一种多重离子交换式滤水净化系统、方法及净水器 - Google Patents

Abstract

一种多重离子交换式滤水净化系统、方法及净水器，净水器采用一种多重离子交换式滤水净化系统进行脱盐净水，原水经过多重混合离子交换式滤水净化系统的独立型离子交换单元和混合型离子交换单元的依次脱盐后以纯水排出，通过该多重混合离子交换式滤水净化系统可以对原水进行多重过滤，脱盐过程中不产生废水，提高脱盐效率，还可以反向电解产生氢离子和氢氧根离子，对长期进行脱盐的滤水净化系统中的盐正离子和盐负离子进行置换，提高滤水净化系统的利用率，延长净水器的使用寿命。

Description

一种多重离子交换式滤水净化系统、方法及净水器

技术领域

本发明涉及净水器技术领域，特别是涉及一种多重离子交换式滤水净化系统、方法及净水器。

背景技术

现有的离子交换净水器大多采用阴离子和阳离子分开处理的组合滤芯进行净水，组合滤芯占用的空间较大，且连接的管路麻烦，且难免有部分未经处理的离子进入下一阶层的滤芯中因电性不同而无法过滤，降低净水器的产水品质，且现有的离子交换净水器技术中，离子交换组合滤芯在工作了一定的时间后需要更换滤芯以维持净水器正常的净水性能，更换成本高。

因此，针对现有技术不足，提供一种多重离子交换式滤水净化系统、方法及净水器以克服现有技术不足甚为必要。

发明内容

本发明的目的之一在于提供一种多重离子交换式滤水净化系统，通过该滤水净化系统可以对原水进行多重过滤，脱盐过程中不产生废水，提高脱盐效率，还可以反向电解产生氢离子和氢氧根离子，对长期进行脱盐的滤水净化系统中的盐正离子和盐负离子进行置换，提高滤水净化系统的利用率，减少滤水净化系统的更换频率。

本发明的上述目的通过以下技术措施实现。

提供一种多重离子交换式滤水净化系统，原水依过两种不同类型的离子交换单元依次脱盐后以纯水排出；两种类型的离子交换单元分别为独立型离子交换单元和混合型离子交换单元。

优选的，上述独立型离子交换单元处于混合型离子交换单元的前段水路。

另一优选的，上述独立型离子交换单元处于混合型离子交换单元的后段水路。

将处于前段水路的离子交换单元定义为一级离子交换单元，将处于后段水路的离子交换单元定义为二级离子交换单元，一级离子交换单元的纯水输入至二级离子交换单元的入水口作为二级离子交换单元的原水。

优选的，上述独立型离子交换单元的脱盐水路设置有阳离子交换单元、阴离子交换单元，阳离子交换单元夹设于第一阳离子交换膜与第二阳离子交换膜之间，阴离子交换单元夹设于第一阴离子交换膜与第二阴离子交换膜之间，第一阳离子交换膜与第一阴离子交换膜相贴。第一阳离子交换膜、第二阳离子交换膜及阳离子交换单元构成脱盐时的第一脱盐水路，第一阴离子交换膜、第二阴离子交换膜及阴离子交换单元构成脱盐时的第二脱盐水路，原水经过第一脱盐水路、第二脱盐水路后作为独立型离子交换单元的纯水排出。

优选的，上述独立型离子交换单元的再生水路设置有第一再生水路和第二再生水路，第二阴离子交换膜构成第一再生水路的部分结构，第二阳离子交换膜构成第二再生水路的部分结构，再生水依次通过第一再生水路、第二再生水路后以浓水排出。

优选的，上述阳离子交换单元设置为阳离子交换树脂。

优选的，上述阳离子交换树脂设置为强酸性阳离子交换树脂、弱酸性阳离子交换树脂中的一种，或者两者的组合。

优选的，上述阴离子交换单元设置为阴离子交换树脂。

优选的，上述阴离子交换树脂设置为强碱性阴离子交换树脂、弱碱性阴离子交换树脂中的一种，或者两者的组合。

优选的，独立型离子交换单元还设置有用于电解水的第一正极板和第一负极板，第一正极板装配于第一再生水路的远离第二阴离子交换膜的一侧，第一负极板装配于第二再生水路的原理第二阳离子交换膜的一侧。

优选的，上述混合型离子交换单元设置有混合离子交换单元，混合离子交换单元夹设于第三阳离子交换膜和第三阴离子交换膜之间。

优选的，上述混合离子交换单元由阳离子交换树脂和阴离子交换树脂混合构成。

优选的，上述混合型离子交换单元的再生水路设置有第三再生水路和第四再生水路，第三阴离子交换膜构成第三再生水路的部分结构，第三阳离子交换膜构成第四再生水路的部分结构，再生水依次通过第三再生水路、第四再生水路后以纯水排出。

优选的，上述混合型离子交换单元还设置有用于电解水的第二正极板和第二负极板，第二正极板设置于第三再生水路的远离第三阴离子交换膜的一侧，第二负极板装配于第四再生水路的远离第三阳离子交换膜的一侧。

在脱盐过程中，再生水路关闭，不施加电解电压，原水分别通过单级离子交换单元和混合离子交换单元的脱盐水路后以纯水排出。

具体的，在独立型离子交换单元的第一脱盐水路中，原水中的待脱盐的盐正离子被阳离子交换单元中的氢离子置换出来，盐正离子被阳离子交换单元吸附，氢离子被置换出来，置换出来的氢离子随原水进入第二脱盐水路；在第二脱盐水路中，原水中的盐负离子被阴离子交换单元中的氢氧根离子置换，盐负离子被阴离子交换单元吸附，氢氧根离子被置换出来；被置换出来的氢离子和氢氧根离子随着独立型离子交换单元的纯水排入混合型离子交换单元中，作为混合型离子交换单元的原水。

进一步的，混合型离子交换单元对独立型离子交换单元的纯水做进一步的脱盐净水；混合型离子交换单元的脱盐水路中，接入的原水中的未脱盐的盐正离子被阳离子交换树脂中的氢离子置换出来，盐正离子被阳离子交换树脂吸附，氢离子被置换出来；未脱盐的盐负离子被阴离子交换树脂中的氢氧根离子置换出来，盐负离子被阴离子交换树脂吸附，氢氧根离子被置换出来；被置换出来的氢离子和氢氧根离子反应形成水，以纯水的形式排出混合型离子交换单元。

在独立型离子交换单元的再生过程中，独立型离子交换单元的脱盐水路关闭，施加电解电压，再生水从第一再生水路进入从第二再生水路排出。

具体的，在施加电解电压的条件下，由在脱盐过程下渗透过第一阳离子交换膜、第一阴离子交换膜的氢离子、氢氧根离子生成的水在电解电压作用下重新分解成氢离子和氢氧根离子，氢氧根离子朝正极板移动，在氢氧根离子移动的过程中，透过第一阴离子交换膜进入阴离子交换树脂将阴离子交换树脂中的盐负离子置换，在正极板电性吸引下，置换出的盐负离子透过第二阴离子交换膜进入第一再生水路。

同时，氢离子朝负极电极移动，在氢离子移动的过程中，透过第一阳离子交换膜进入阳离子交换树脂将阳离子交换树脂中的盐正离子置换，在负极板电性吸引下，置换出的盐正离子透过第二阳离子交换膜进入第二再生水路。

在第二再生水路，被置换出的盐正离子与盐负离子化合，最终从第二再生水路以浓水排出。

在混合型离子交换单元的再生过程中，混合型离子交换单元的脱盐水路关闭，施加电解电压，再生水从第三再生水路进入，从第四再生水路排出。

具体的，在施加电解电压的条件下，由在脱盐过程下漂浮于混合型离子交换单元中的氢离子、氢氧根离子生成的水在电解电压作用下重新分解成氢离子和氢氧根离子，氢氧根离子朝正极板移动，在氢氧根离子移动的过程中，将混合型离子交换单元的阴离子交换树脂中的盐负离子置换，在正极板电性吸引下，置换出的盐负离子透过第三阴离子交换膜进入第三再生水路。

同时，氢离子朝负极电极移动，在氢离子移动的过程中，将混合型离子交换单元的阳离子交换树脂中的盐正离子置换，在负极板电性吸引下，置换出的盐正离子透过第三阳离子交换膜进入第四再生水路。

在第三再生水路，被置换出的盐正离子与盐负离子化合，最终从第四再生水路以浓水排出。

本发明的一种多重离子交换式滤水净化系统，原水经过两种不同类型的离子交换单元依次脱盐后以纯水排出，两种类型的离子交换单元分别为独立型离子交换单元和混合型离子交换单元。通过该独立型离子交换单元和混合型离子交换单元可以对原水进行多重过滤，脱盐过程中不产生废水，提高脱盐效率，还可以反向电解产生氢离子和氢氧根离子，对长期进行脱盐的滤水净化系统中的盐正离子和盐负离子进行置换，提高滤水净化系统的利用率，减少滤水净化系统的更换频率。

本发明的另一目的在于提供一种多重离子交换式滤水净化方法，采用一种多重离子交换式滤水净化系统进行脱盐净水，通过该滤水净化系统可以对原水进行多重过滤，脱盐过程中不产生废水，提高脱盐效率，还可以反向电解产生氢离子和氢氧根离子，对长期进行脱盐的滤水净化系统中的盐正离子和盐负离子进行置换，提高滤水净化系统的利用率，减少滤水净化系统的更换频率。

本发明的上述目的通过以下技术措施实现。

提供一种多重离子交换式滤水净化方法，采用一种多重离子交换式滤水净化系统进行脱盐净水。

在脱盐过程中，再生水路关闭，不施加电解电压，原水分别通过单级离子交换单元和混合离子交换单元的脱盐水路后以纯水排出。

具体的，在独立型离子交换单元的第一脱盐水路中，原水中的待脱盐的盐正离子被阳离子交换单元中的氢离子置换出来，盐正离子被阳离子交换单元吸附，氢离子被置换出来，置换出来的氢离子随原水进入第二脱盐水路；在第二脱盐水路中，原水中的盐负离子被阴离子交换单元中的氢氧根离子置换，盐负离子被阴离子交换单元吸附，氢氧根离子被置换出来；被置换出来的氢离子和氢氧根离子随着独立型离子交换单元的纯水排入混合型离子交换单元中，作为混合型离子交换单元的原水。

进一步的，混合型离子交换单元对独立型离子交换单元的纯水做进一步的脱盐净水；混合型离子交换单元的脱盐水路中，接入的原水中的未脱盐的盐正离子被阳离子交换树脂中的氢离子置换出来，盐正离子被阳离子交换树脂吸附，氢离子被置换出来；未脱盐的盐负离子被阴离子交换树脂中的氢氧根离子置换出来，盐负离子被阴离子交换树脂吸附，氢氧根离子被置换出来；被置换出来的氢离子和氢氧根离子反应形成水，以纯水的形式排出混合型离子交换单元。

在独立型离子交换单元的再生过程中，独立型离子交换单元的脱盐水路关闭，施加电解电压，再生水从第一再生水路进入从第二再生水路排出。

具体的，在施加电解电压的条件下，由在脱盐过程下渗透过第一阳离子交换膜、第一阴离子交换膜的氢离子、氢氧根离子生成的水在电解电压作用下重新分解成氢离子和氢氧根离子，氢氧根离子朝正极板移动，在氢氧根离子移动的过程中，透过第一阴离子交换膜进入阴离子交换树脂将阴离子交换树脂中的盐负离子置换，在正极板电性吸引下，置换出的盐负离子透过第二阴离子交换膜进入第一再生水路。

同时，氢离子朝负极电极移动，在氢离子移动的过程中，透过第一阳离子交换膜进入阳离子交换树脂将阳离子交换树脂中的盐正离子置换，在负极板电性吸引下，置换出的盐正离子透过第二阳离子交换膜进入第二再生水路。

在第二再生水路，被置换出的盐正离子与盐负离子化合，最终从第二再生水路以浓水排出。

在混合型离子交换单元的再生过程中，混合型离子交换单元的脱盐水路关闭，施加电解电压，再生水从第三再生水路进入，从第四再生水路排出。

具体的，在施加电解电压的条件下，由在脱盐过程下漂浮于混合型离子交换单元中的氢离子、氢氧根离子生成的水在电解电压作用下重新分解成氢离子和氢氧根离子，氢氧根离子朝正极板移动，在氢氧根离子移动的过程中，将混合型离子交换单元的阴离子交换树脂中的盐负离子置换，在正极板电性吸引下，置换出的盐负离子透过第三阴离子交换膜进入第三再生水路。

同时，氢离子朝负极电极移动，在氢离子移动的过程中，将混合型离子交换单元的阳离子交换树脂中的盐正离子置换，在负极板电性吸引下，置换出的盐正离子透过第三阳离子交换膜进入第四再生水路。

在第三再生水路，被置换出的盐正离子与盐负离子化合，最终从第四再生水路以浓水排出。

本发明的一种多重离子交换式滤水净化方法，采用一种多重离子交换式滤水净化系统进行脱盐净水，通过该滤水净化系统可以对原水进行多重过滤，脱盐过程中不产生废水，提高脱盐效率，还可以反向电解产生氢离子和氢氧根离子，对长期进行脱盐的滤水净化系统中的盐正离子和盐负离子进行置换，提高滤水净化系统的利用率，减少滤水净化系统的更换频率。

发明的另一目的在于提供一种净水器，采用一种多重离子交换式滤水净化系统进行脱盐净水，通过该滤水净化系统可以对原水进行多重过滤，脱盐过程中不产生废水，提高脱盐效率，还可以反向电解产生氢离子和氢氧根离子，对长期进行脱盐的滤水净化系统中的盐正离子和盐负离子进行置换，提高滤水净化系统的利用率，延长净水器的使用寿命。

本发明的上述目的通过以下技术措施实现。

提供一种净水器，设置有一种多重离子交换式滤水净化系统，原水经过该多重离子交换式滤水净化系统的两种不同类型的离子交换单元依次脱盐后以纯水排出。该多重离子交换式滤水净化系统的两种类型的离子交换单元分别为独立型离子交换单元和混合型离子交换单元。

优选的，上述独立型离子交换单元处于混合型离子交换单元的前段水路。

另一优选的，上述独立型离子交换单元处于混合型离子交换单元的后段水路。

将处于前段水路的离子交换单元定义为一级离子交换单元，将处于后段水路的离子交换单元定义为二级离子交换单元，一级离子交换单元的纯水输入至二级离子交换单元的入水口作为二级离子交换单元的原水。

优选的，上述独立型离子交换单元的脱盐水路设置有阳离子交换单元、阴离子交换单元，阳离子交换单元夹设于第一阳离子交换膜与第二阳离子交换膜之间，阴离子交换单元夹设于第一阴离子交换膜与第二阴离子交换膜之间，第一阳离子交换膜与第一阴离子交换膜相贴。第一阳离子交换膜、第二阳离子交换膜及阳离子交换单元构成脱盐时的第一脱盐水路，第一阴离子交换膜、第二阴离子交换膜及阴离子交换单元构成脱盐时的第二脱盐水路，原水经过第一脱盐水路、第二脱盐水路后作为独立型离子交换单元的纯水排出。

优选的，上述独立型离子交换单元的再生水路设置有第一再生水路和第二再生水路，第二阴离子交换膜构成第一再生水路的部分结构，第二阳离子交换膜构成第二再生水路的部分结构，再生水依次通过第一再生水路、第二再生水路后以浓水排出。

优选的，上述阳离子交换单元设置为阳离子交换树脂。

优选的，上述阳离子交换树脂设置为强酸性阳离子交换树脂、弱酸性阳离子交换树脂中的一种，或者两者的组合。

优选的，上述阴离子交换单元设置为阴离子交换树脂。

优选的，上述阴离子交换树脂设置为强碱性阴离子交换树脂、弱碱性阴离子交换树脂中的一种，或者两者的组合。

优选的，独立型离子交换单元还设置有用于电解水的第一正极板和第一负极板，第一正极板装配于第一再生水路的远离第二阴离子交换膜的一侧，第一负极板装配于第二再生水路的原理第二阳离子交换膜的一侧。

优选的，上述混合型离子交换单元设置有混合离子交换单元，混合离子交换单元夹设于第三阳离子交换膜和第三阴离子交换膜之间。

优选的，上述混合离子交换单元由阳离子交换树脂和阴离子交换树脂混合构成。

优选的，上述混合型离子交换单元的再生水路设置有第三再生水路和第四再生水路，第三阴离子交换膜构成第三再生水路的部分结构，第三阳离子交换膜构成第四再生水路的部分结构，再生水依次通过第三再生水路、第四再生水路后以纯水排出。

优选的，上述混合型离子交换单元还设置有用于电解水的第二正极板和第二负极板，第二正极板设置于第三再生水路的远离第三阴离子交换膜的一侧，第二负极板装配于第四再生水路的远离第三阳离子交换膜的一侧。

在脱盐过程中，再生水路关闭，不施加电解电压，原水分别通过单级离子交换单元和混合离子交换单元的脱盐水路后以纯水排出。

具体的，在独立型离子交换单元的第一脱盐水路中，原水中的待脱盐的盐正离子被阳离子交换单元中的氢离子置换出来，盐正离子被阳离子交换单元吸附，氢离子被置换出来，置换出来的氢离子随原水进入第二脱盐水路；在第二脱盐水路中，原水中的盐负离子被阴离子交换单元中的氢氧根离子置换，盐负离子被阴离子交换单元吸附，氢氧根离子被置换出来；被置换出来的氢离子和氢氧根离子随着独立型离子交换单元的纯水排入混合型离子交换单元中，作为混合型离子交换单元的原水。

进一步的，混合型离子交换单元对独立型离子交换单元的纯水做进一步的脱盐净水；混合型离子交换单元的脱盐水路中，接入的原水中的未脱盐的盐正离子被阳离子交换树脂中的氢离子置换出来，盐正离子被阳离子交换树脂吸附，氢离子被置换出来；未脱盐的盐负离子被阴离子交换树脂中的氢氧根离子置换出来，盐负离子被阴离子交换树脂吸附，氢氧根离子被置换出来；被置换出来的氢离子和氢氧根离子反应形成水，以纯水的形式排出混合型离子交换单元。

在独立型离子交换单元的再生过程中，独立型离子交换单元的脱盐水路关闭，施加电解电压，再生水从第一再生水路进入从第二再生水路排出。

具体的，在施加电解电压的条件下，由在脱盐过程下渗透过第一阳离子交换膜、第一阴离子交换膜的氢离子、氢氧根离子生成的水在电解电压作用下重新分解成氢离子和氢氧根离子，氢氧根离子朝正极板移动，在氢氧根离子移动的过程中，透过第一阴离子交换膜进入阴离子交换树脂将阴离子交换树脂中的盐负离子置换，在正极板电性吸引下，置换出的盐负离子透过第二阴离子交换膜进入第一再生水路。

同时，氢离子朝负极电极移动，在氢离子移动的过程中，透过第一阳离子交换膜进入阳离子交换树脂将阳离子交换树脂中的盐正离子置换，在负极板电性吸引下，置换出的盐正离子透过第二阳离子交换膜进入第二再生水路。

在第二再生水路，被置换出的盐正离子与盐负离子化合，最终从第二再生水路以浓水排出。

在混合型离子交换单元的再生过程中，混合型离子交换单元的脱盐水路关闭，施加电解电压，再生水从第三再生水路进入，从第四再生水路排出。

具体的，在施加电解电压的条件下，由在脱盐过程下漂浮于混合型离子交换单元中的氢离子、氢氧根离子生成的水在电解电压作用下重新分解成氢离子和氢氧根离子，氢氧根离子朝正极板移动，在氢氧根离子移动的过程中，将混合型离子交换单元的阴离子交换树脂中的盐负离子置换，在正极板电性吸引下，置换出的盐负离子透过第三阴离子交换膜进入第三再生水路。

同时，氢离子朝负极电极移动，在氢离子移动的过程中，将混合型离子交换单元的阳离子交换树脂中的盐正离子置换，在负极板电性吸引下，置换出的盐正离子透过第三阳离子交换膜进入第四再生水路。

在第三再生水路，被置换出的盐正离子与盐负离子化合，最终从第四再生水路以浓水排出。

本发明的一种净水器，采用一种多重离子交换式滤水净化系统进行脱盐净水，原水经过两种不同类型的离子交换单元依次脱盐后以纯水排出，两种类型的离子交换单元分别为独立型离子交换单元和混合型离子交换单元。通过该独立型离子交换单元和混合型离子交换单元可以对原水进行多重过滤，脱盐过程中不产生废水，提高脱盐效率，还可以反向电解产生氢离子和氢氧根离子，对长期进行脱盐的滤水净化系统中的盐正离子和盐负离子进行置换，提高滤水净化系统的利用率，延长净水器的使用寿命。

附图说明

利用附图对本发明作进一步的说明，但附图中的内容不构成对本发明的任何限制。

图1是滤水净化系统的脱盐水路的示意图。

图2是滤水净化系统的再生水路的示意图。

在图1至图2中，包括：

独立型离子交换单元100、

阳离子交换单元110、阴离子交换单元120、第一阳离子交换膜130、第二阳离子交换膜140、第一阴离子交换膜150、第二阴离子交换膜160、第一再生水路170、第二再生水路180、

混合型离子交换单元200、

混合离子交换单元210、第三阳离子交换膜220、第三阴离子交换膜230、第三再生水路240、第四再生水路250。

具体实施方式

结合以下实施例对本发明作进一步说明。

实施例1。

一种多重离子交换式滤水净化系统，原水经过两种不同类型的离子交换单元依次脱盐后以纯水排出，两种类型的离子交换单元分别为独立型离子交换单元100和混合型离子交换单元200，如图1和图2所示。

本实施例中，独立型离子交换单元100处于混合型离子交换单元200的前段水路。

需要说明的是，独立型离子交换单元100也可以处于混合型离子交换单元200的后段水路，不局限于本实施例中的一种连接方式。

将处于前段水路的离子交换单元定义为一级离子交换单元，将处于后段水路的离子交换单元定义为二级离子交换单元，一级离子交换单元的纯水输入至二级离子交换单元的入水口作为二级离子交换单元的原水。

本实施例中，独立型离子交换单元100的脱盐水路设置有阳离子交换单元110、阴离子交换单元120，阳离子交换单元110夹设于第一阳离子交换膜130与第二阳离子交换膜140之间，阴离子交换单元120夹设于第一阴离子交换膜150与第二阴离子交换膜160之间，第一阳离子交换膜130与第一阴离子交换膜150相贴。第一阳离子交换膜130、第二阳离子交换膜140及阳离子交换单元110构成脱盐时的第一脱盐水路，第一阴离子交换膜150、第二阴离子交换膜160及阴离子交换单元120构成脱盐时的第二脱盐水路，原水经过第一脱盐水路、第二脱盐水路后作为独立型离子交换单元100的纯水排出。

本实施例中，独立型离子交换单元100的再生水路设置有第一再生水路170和第二再生水路180，第二阴离子交换膜160构成第一再生水路170的部分结构，第二阳离子交换膜140构成第二再生水路180的部分结构，再生水依次通过第一再生水路170、第二再生水路180后以浓水排出。

本实施例中，阳离子交换单元110设置为阳离子交换树脂。

本实施例中，阳离子交换树脂设置为强酸性阳离子交换树脂，需要说明的是，阳离子交换树脂也可以设置为弱酸性阳离子交换树脂，或者强酸性阳离子交换树脂和弱酸性阳离子交换树脂的混合，组成成分不局限于本实施例中的一种。

本实施例中，阴离子交换单元120设置为阴离子交换树脂。

本实施例中，阴离子交换树脂设置为强碱性阴离子交换树脂，需要说明的是，阴离子交换树脂也可以设置为弱碱性阴离子交换树脂，或者强碱性阴离子交换树脂或者弱碱性阴离子交换树脂的混合，不局限于本实施例中的一种。

本实施例中，独立型离子交换单元100还设置有用于电解水的第一正极板和第一负极板，第一正极板装配于第一再生水路170的远离第二阴离子交换膜160的一侧，第一负极板装配于第二再生水路180的原理第二阳离子交换膜140的一侧。

本实施例中，混合型离子交换单元200设置有混合离子交换单元210，混合离子交换单元210夹设于第三阳离子交换膜220和第三阴离子交换膜230之间。

本实施例中，混合离子交换单元210由阳离子交换树脂和阴离子交换树脂混合构成。

本实施例中，混合型离子交换单元200的再生水路设置有第三再生水路240和第四再生水路250，第三阴离子交换膜230构成第三再生水路240的部分结构，第三阳离子交换膜220构成第四再生水路250的部分结构，再生水依次通过第三再生水路240、第四再生水路250后以纯水排出。

本实施例中，混合型离子交换单元200还设置有用于电解水的第二正极板和第二负极板，第二正极板设置于第三再生水路240的远离第三阴离子交换膜230的一侧，第二负极板装配于第四再生水路250的远离第三阳离子交换膜220的一侧。

在脱盐过程中，再生水路关闭，不施加电解电压，原水分别通过单级离子交换单元和混合离子交换单元210的脱盐水路后以纯水排出。

具体的，在独立型离子交换单元100的第一脱盐水路中，原水中的待脱盐的盐正离子被阳离子交换单元110中的氢离子置换出来，盐正离子被阳离子交换单元110吸附，氢离子被置换出来，置换出来的氢离子随原水进入第二脱盐水路；在第二脱盐水路中，原水中的盐负离子被阴离子交换单元120中的氢氧根离子置换，盐负离子被阴离子交换单元120吸附，氢氧根离子被置换出来；被置换出来的氢离子和氢氧根离子随着独立型离子交换单元100的纯水排入混合型离子交换单元200中，作为混合型离子交换单元200的原水。

进一步的，混合型离子交换单元200对独立型离子交换单元100的纯水做进一步的脱盐净水；混合型离子交换单元200的脱盐水路中，接入的原水中的未脱盐的盐正离子被阳离子交换树脂中的氢离子置换出来，盐正离子被阳离子交换树脂吸附，氢离子被置换出来；未脱盐的盐负离子被阴离子交换树脂中的氢氧根离子置换出来，盐负离子被阴离子交换树脂吸附，氢氧根离子被置换出来；被置换出来的氢离子和氢氧根离子反应形成水，以纯水的形式排出混合型离子交换单元200。

在独立型离子交换单元100的再生过程中，独立型离子交换单元100的脱盐水路关闭，施加电解电压，再生水从第一再生水路170进入从第二再生水路180排出。

具体的，在施加电解电压的条件下，由在脱盐过程下渗透过第一阳离子交换膜130、第一阴离子交换膜150的氢离子、氢氧根离子生成的水在电解电压作用下重新分解成氢离子和氢氧根离子，氢氧根离子朝正极板移动，在氢氧根离子移动的过程中，透过第一阴离子交换膜150进入阴离子交换树脂将阴离子交换树脂中的盐负离子置换，在正极板电性吸引下，置换出的盐负离子透过第二阴离子交换膜160进入第一再生水路170。

同时，氢离子朝负极电极移动，在氢离子移动的过程中，透过第一阳离子交换膜130进入阳离子交换树脂将阳离子交换树脂中的盐正离子置换，在负极板电性吸引下，置换出的盐正离子透过第二阳离子交换膜140进入第二再生水路180。

在第二再生水路180，被置换出的盐正离子与盐负离子化合，最终从第二再生水路180以浓水排出。

在混合型离子交换单元200的再生过程中，混合型离子交换单元200的脱盐水路关闭，施加电解电压，再生水从第三再生水路240进入，从第四再生水路250排出。

具体的，在施加电解电压的条件下，由在脱盐过程下漂浮于混合型离子交换单元200中的氢离子、氢氧根离子生成的水在电解电压作用下重新分解成氢离子和氢氧根离子，氢氧根离子朝正极板移动，在氢氧根离子移动的过程中，将混合型离子交换单元200的阴离子交换树脂中的盐负离子置换，在正极板电性吸引下，置换出的盐负离子透过第三阴离子交换膜230进入第三再生水路240。

同时，氢离子朝负极电极移动，在氢离子移动的过程中，将混合型离子交换单元200的阳离子交换树脂中的盐正离子置换，在负极板电性吸引下，置换出的盐正离子透过第三阳离子交换膜220进入第四再生水路250。

在第三再生水路240，被置换出的盐正离子与盐负离子化合，最终从第四再生水路250以浓水排出。

本实施例的一种多重离子交换式滤水净化系统，原水经过两种不同类型的离子交换单元依次脱盐后以纯水排出，两种类型的离子交换单元分别为独立型离子交换单元100和混合型离子交换单元200。通过该独立型离子交换单元100和混合型离子交换单元200可以对原水进行多重过滤，脱盐过程中不产生废水，提高脱盐效率，还可以反向电解产生氢离子和氢氧根离子，对长期进行脱盐的滤水净化系统中的盐正离子和盐负离子进行置换，提高滤水净化系统的利用率，减少滤水净化系统的更换频率。

实施例2。

一种多重离子交换式滤水净化方法，采用一种多重离子交换式滤水净化系统进行脱盐净水。

在脱盐过程中，再生水路关闭，不施加电解电压，原水分别通过单级离子交换单元和混合离子交换单元的脱盐水路后以纯水排出。

具体的，在独立型离子交换单元的第一脱盐水路中，原水中的待脱盐的盐正离子被阳离子交换单元中的氢离子置换出来，盐正离子被阳离子交换单元吸附，氢离子被置换出来，置换出来的氢离子随原水进入第二脱盐水路；在第二脱盐水路中，原水中的盐负离子被阴离子交换单元中的氢氧根离子置换，盐负离子被阴离子交换单元吸附，氢氧根离子被置换出来；被置换出来的氢离子和氢氧根离子随着独立型离子交换单元的纯水排入混合型离子交换单元中，作为混合型离子交换单元的原水。

进一步的，混合型离子交换单元对独立型离子交换单元的纯水做进一步的脱盐净水；混合型离子交换单元的脱盐水路中，接入的原水中的未脱盐的盐正离子被阳离子交换树脂中的氢离子置换出来，盐正离子被阳离子交换树脂吸附，氢离子被置换出来；未脱盐的盐负离子被阴离子交换树脂中的氢氧根离子置换出来，盐负离子被阴离子交换树脂吸附，氢氧根离子被置换出来；被置换出来的氢离子和氢氧根离子反应形成水，以纯水的形式排出混合型离子交换单元。

在独立型离子交换单元的再生过程中，独立型离子交换单元的脱盐水路关闭，施加电解电压，再生水从第一再生水路进入从第二再生水路排出。

具体的，在施加电解电压的条件下，由在脱盐过程下渗透过第一阳离子交换膜、第一阴离子交换膜的氢离子、氢氧根离子生成的水在电解电压作用下重新分解成氢离子和氢氧根离子，氢氧根离子朝正极板移动，在氢氧根离子移动的过程中，透过第一阴离子交换膜进入阴离子交换树脂将阴离子交换树脂中的盐负离子置换，在正极板电性吸引下，置换出的盐负离子透过第二阴离子交换膜进入第一再生水路。

同时，氢离子朝负极电极移动，在氢离子移动的过程中，透过第一阳离子交换膜进入阳离子交换树脂将阳离子交换树脂中的盐正离子置换，在负极板电性吸引下，置换出的盐正离子透过第二阳离子交换膜进入第二再生水路。

在第二再生水路，被置换出的盐正离子与盐负离子化合，最终从第二再生水路以浓水排出。

在混合型离子交换单元的再生过程中，混合型离子交换单元的脱盐水路关闭，施加电解电压，再生水从第三再生水路进入，从第四再生水路排出。

具体的，在施加电解电压的条件下，由在脱盐过程下漂浮于混合型离子交换单元中的氢离子、氢氧根离子生成的水在电解电压作用下重新分解成氢离子和氢氧根离子，氢氧根离子朝正极板移动，在氢氧根离子移动的过程中，将混合型离子交换单元的阴离子交换树脂中的盐负离子置换，在正极板电性吸引下，置换出的盐负离子透过第三阴离子交换膜进入第三再生水路。

同时，氢离子朝负极电极移动，在氢离子移动的过程中，将混合型离子交换单元的阳离子交换树脂中的盐正离子置换，在负极板电性吸引下，置换出的盐正离子透过第三阳离子交换膜进入第四再生水路。

在第三再生水路，被置换出的盐正离子与盐负离子化合，最终从第四再生水路以浓水排出。

本实施例的一种多重离子交换式滤水净化方法，采用一种多重离子交换式滤水净化系统进行脱盐净水，通过该滤水净化系统可以对原水进行多重过滤，脱盐过程中不产生废水，提高脱盐效率，还可以反向电解产生氢离子和氢氧根离子，对长期进行脱盐的滤水净化系统中的盐正离子和盐负离子进行置换，提高滤水净化系统的利用率，减少滤水净化系统的更换频率。

实施例3。

一种净水器，设置有一种多重离子交换式滤水净化系统，原水经过该多重离子交换式滤水净化系统的两种不同类型的离子交换单元依次脱盐后以纯水排出。该多重离子交换式滤水净化系统的两种类型的离子交换单元分别为独立型离子交换单元和混合型离子交换单元。

本实施例中，独立型离子交换单元处于混合型离子交换单元的前段水路。

需要说明的是，独立型离子交换单元也可以处于混合型离子交换单元的后段水路，不局限于本实施例中的一种连接方式。

将处于前段水路的离子交换单元定义为一级离子交换单元，将处于后段水路的离子交换单元定义为二级离子交换单元，一级离子交换单元的纯水输入至二级离子交换单元的入水口作为二级离子交换单元的原水。

本实施例中，独立型离子交换单元的脱盐水路设置有阳离子交换单元、阴离子交换单元，阳离子交换单元夹设于第一阳离子交换膜与第二阳离子交换膜之间，阴离子交换单元夹设于第一阴离子交换膜与第二阴离子交换膜之间，第一阳离子交换膜与第一阴离子交换膜相贴。第一阳离子交换膜、第二阳离子交换膜及阳离子交换单元构成脱盐时的第一脱盐水路，第一阴离子交换膜、第二阴离子交换膜及阴离子交换单元构成脱盐时的第二脱盐水路，原水经过第一脱盐水路、第二脱盐水路后作为独立型离子交换单元的纯水排出。

本实施例中，独立型离子交换单元的再生水路设置有第一再生水路和第二再生水路，第二阴离子交换膜构成第一再生水路的部分结构，第二阳离子交换膜构成第二再生水路的部分结构，再生水依次通过第一再生水路、第二再生水路后以浓水排出。

本实施例中，阳离子交换单元设置为阳离子交换树脂。

本实施例的阳离子交换树脂设置为强酸性阳离子交换树脂，需要说明的是，阳离子交换树脂也可以设置为弱酸性阳离子交换树脂，或者强酸性阳离子交换树脂和弱酸性阳离子交换树脂的混合物。组成成分不局限于本实施例的一种。

本实施例中，阴离子交换单元设置为阴离子交换树脂。

本实施例的阴离子交换树脂设置为强碱性阴离子交换树脂，需要说明的是，阴离子交换树脂也可以设置为弱碱性阴离子交换树脂，或者由强碱性阴离子交换树脂与弱碱性阴离子交换树脂混合组成，组成成分不局限于本实施例的一种。

本实施例中，独立型离子交换单元还设置有用于电解水的第一正极板和第一负极板，第一正极板装配于第一再生水路的远离第二阴离子交换膜的一侧，第一负极板装配于第二再生水路的原理第二阳离子交换膜的一侧。

本实施例中，混合型离子交换单元设置有混合离子交换单元，混合离子交换单元夹设于第三阳离子交换膜和第三阴离子交换膜之间。

本实施例中，混合离子交换单元由阳离子交换树脂和阴离子交换树脂混合构成。

需要说明的是，混合离子交换单元可以由阳离子交换树脂和阴离子交换树脂均匀混合构成。

本实施例中，混合型离子交换单元的再生水路设置有第三再生水路和第四再生水路，第三阴离子交换膜构成第三再生水路的部分结构，第三阳离子交换膜构成第四再生水路的部分结构，再生水依次通过第三再生水路、第四再生水路后以纯水排出。

本实施例中，混合型离子交换单元还设置有用于电解水的第二正极板和第二负极板，第二正极板设置于第三再生水路的远离第三阴离子交换膜的一侧，第二负极板装配于第四再生水路的远离第三阳离子交换膜的一侧。

在脱盐过程中，再生水路关闭，不施加电解电压，原水分别通过单级离子交换单元和混合离子交换单元的脱盐水路后以纯水排出。

具体的，在独立型离子交换单元的第一脱盐水路中，原水中的待脱盐的盐正离子被阳离子交换单元中的氢离子置换出来，盐正离子被阳离子交换单元吸附，氢离子被置换出来，置换出来的氢离子随原水进入第二脱盐水路；在第二脱盐水路中，原水中的盐负离子被阴离子交换单元中的氢氧根离子置换，盐负离子被阴离子交换单元吸附，氢氧根离子被置换出来；被置换出来的氢离子和氢氧根离子随着独立型离子交换单元的纯水排入混合型离子交换单元中，作为混合型离子交换单元的原水。

进一步的，混合型离子交换单元对独立型离子交换单元的纯水做进一步的脱盐净水；混合型离子交换单元的脱盐水路中，接入的原水中的未脱盐的盐正离子被阳离子交换树脂中的氢离子置换出来，盐正离子被阳离子交换树脂吸附，氢离子被置换出来；未脱盐的盐负离子被阴离子交换树脂中的氢氧根离子置换出来，盐负离子被阴离子交换树脂吸附，氢氧根离子被置换出来；被置换出来的氢离子和氢氧根离子反应形成水，以纯水的形式排出混合型离子交换单元。

在独立型离子交换单元的再生过程中，独立型离子交换单元的脱盐水路关闭，施加电解电压，再生水从第一再生水路进入从第二再生水路排出。

具体的，在施加电解电压的条件下，由在脱盐过程下渗透过第一阳离子交换膜、第一阴离子交换膜的氢离子、氢氧根离子生成的水在电解电压作用下重新分解成氢离子和氢氧根离子，氢氧根离子朝正极板移动，在氢氧根离子移动的过程中，透过第一阴离子交换膜进入阴离子交换树脂将阴离子交换树脂中的盐负离子置换，在正极板电性吸引下，置换出的盐负离子透过第二阴离子交换膜进入第一再生水路。

同时，氢离子朝负极电极移动，在氢离子移动的过程中，透过第一阳离子交换膜进入阳离子交换树脂将阳离子交换树脂中的盐正离子置换，在负极板电性吸引下，置换出的盐正离子透过第二阳离子交换膜进入第二再生水路。

在第二再生水路，被置换出的盐正离子与盐负离子化合，最终从第二再生水路以浓水排出。

在混合型离子交换单元的再生过程中，混合型离子交换单元的脱盐水路关闭，施加电解电压，再生水从第三再生水路进入，从第四再生水路排出。

具体的，在施加电解电压的条件下，由在脱盐过程下漂浮于混合型离子交换单元中的氢离子、氢氧根离子生成的水在电解电压作用下重新分解成氢离子和氢氧根离子，氢氧根离子朝正极板移动，在氢氧根离子移动的过程中，将混合型离子交换单元的阴离子交换树脂中的盐负离子置换，在正极板电性吸引下，置换出的盐负离子透过第三阴离子交换膜进入第三再生水路。

同时，氢离子朝负极电极移动，在氢离子移动的过程中，将混合型离子交换单元的阳离子交换树脂中的盐正离子置换，在负极板电性吸引下，置换出的盐正离子透过第三阳离子交换膜进入第四再生水路。

在第三再生水路，被置换出的盐正离子与盐负离子化合，最终从第四再生水路以浓水排出。

本实施例的一种净水器，采用一种多重离子交换式滤水净化系统进行脱盐净水，原水经过该滤水净化系统的两种不同类型的离子交换单元依次脱盐后以纯水排出，两种类型的离子交换单元分别为独立型离子交换单元和混合型离子交换单元。通过该独立型离子交换单元和混合型离子交换单元可以对原水进行多重过滤，脱盐过程中不产生废水，提高脱盐效率，还可以反向电解产生氢离子和氢氧根离子，对长期进行脱盐的滤水净化系统中的盐正离子和盐负离子进行置换，提高滤水净化系统的利用率，延长净水器的使用寿命。

最后应当说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对本发明保护范围的限制，尽管参照较佳实施例对本发明作了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的实质和范围。

Claims (15)

1.一种多重离子交换式滤水净化系统，其特征在于：原水经过两种不同类型的离子交换单元依次脱盐后以纯水排出；

两种类型的离子交换单元分别为独立型离子交换单元和混合型离子交换单元。

2.根据权利要1所述的多重离子交换式滤水净化系统，其特征在于：独立型离子交换单元处于混合型离子交换单元的前段水路。

3.根据权利要1所述的多重离子交换式滤水净化系统，其特征在于：独立型离子交换单元处于混合型离子交换单元的后段水路。

4.根据权利要1所述的多重离子交换式滤水净化系统，其特征在于：将处于前段水路的离子交换单元定义为一级离子交换单元，将处于后段水路的离子交换单元定义为二级离子交换单元，一级离子交换单元的纯水输入至二级离子交换单元的入水口作为二级离子交换单元的原水。

5.根据权利要1所述的多重离子交换式滤水净化系统，其特征在于：所述独立型离子交换单元的脱盐水路设置有阳离子交换单元、阴离子交换单元，阳离子交换单元夹设于第一阳离子交换膜与第二阳离子交换膜之间，阴离子交换单元夹设于第一阴离子交换膜与第二阴离子交换膜之间，第一阳离子交换膜与第一阴离子交换膜相贴；

第一阳离子交换膜、第二阳离子交换膜及阳离子交换单元构成脱盐时的第一脱盐水路，第一阴离子交换膜、第二阴离子交换膜及阴离子交换单元构成脱盐时的第二脱盐水路，原水经过第一脱盐水路、第二脱盐水路后作为独立型离子交换单元的纯水排出。

6.根据权利要5所述的多重离子交换式滤水净化系统，其特征在于：独立型离子交换单元的再生水路设置有第一再生水路和第二再生水路，第二阴离子交换膜构成第一再生水路的部分结构，第二阳离子交换膜构成第二再生水路的部分结构，再生水依次通过第一再生水路、第二再生水路后以浓水排出。

7.根据权利要1所述的多重离子交换式滤水净化系统，其特征在于：

所述阳离子交换单元设置为阳离子交换树脂，所述阳离子交换树脂设置为强酸性阳离子交换树脂、弱酸性阳离子交换树脂中的一种，或者两者的组合；

所述阴离子交换单元设置为阴离子交换树脂，所述阴离子交换树脂设置为强碱性阴离子交换树脂、弱碱性阴离子交换树脂中的一种，或者两者的组合。

8.根据权利要6至7任意一项所述的多重离子交换式滤水净化系统，其特征在于：还设置有用于电解水的第一正极板和第一负极板，第一正极板装配于第一再生水路的远离第二阴离子交换膜的一侧，第一负极板装配于第二再生水路的原理第二阳离子交换膜的一侧。

9.根据权利要6至7任意一项所述的多重离子交换式滤水净化系统，其特征在于：混合型离子交换单元设置有混合离子交换单元，混合离子交换单元夹设于第三阳离子交换膜和第三阴离子交换膜之间，混合离子交换单元由阳离子交换树脂和阴离子交换树脂混合构成。

10.根据权利要求9所述的多重离子交换式滤水净化系统，其特征在于：所述混合型离子交换单元的再生水路设置有第三再生水路和第四再生水路，第三阴离子交换膜构成第三再生水路的部分结构，第三阳离子交换膜构成第四再生水路的部分结构，再生水依次通过第三再生水路、第四再生水路后以纯水排出。

11.根据权利要求10所述的多重离子交换式滤水净化系统，其特征在于：所述混合型离子交换单元还设置有用于电解水的第二正极板和第二负极板，第二正极板设置于第三再生水路的远离第三阴离子交换膜的一侧，第二负极板装配于第四再生水路的远离第三阳离子交换膜的一侧。

12.一种多重离子交换式滤水净化方法，其特征在于：采用如权利要求1至11任意一项所述的多重离子交换式滤水净化系统进行脱盐净水；

在脱盐过程中，再生水路关闭，不施加电解电压，原水分别通过单级离子交换单元和混合离子交换单元的脱盐水路后以纯水排出；

在独立型离子交换单元的第一脱盐水路中，原水中的待脱盐的盐正离子被阳离子交换单元中的氢离子置换出来，盐正离子被阳离子交换单元吸附，氢离子被置换出来，置换出来的氢离子随原水进入第二脱盐水路；在第二脱盐水路中，原水中的盐负离子被阴离子交换单元中的氢氧根离子置换，盐负离子被阴离子交换单元吸附，氢氧根离子被置换出来；被置换出来的氢离子和氢氧根离子随着独立型离子交换单元的纯水排入混合型离子交换单元中，作为混合型离子交换单元的原水；

混合型离子交换单元对独立型离子交换单元的纯水做进一步的脱盐净水；混合型离子交换单元的脱盐水路中，接入的原水中的未脱盐的盐正离子被阳离子交换树脂中的氢离子置换出来，盐正离子被阳离子交换树脂吸附，氢离子被置换出来；未脱盐的盐负离子被阴离子交换树脂中的氢氧根离子置换出来，盐负离子被阴离子交换树脂吸附，氢氧根离子被置换出来；被置换出来的氢离子和氢氧根离子反应形成水，以纯水的形式排出混合型离子交换单元。

13.根据权利要求12所述的多重离子交换式滤水净化方法，其特征在于：在独立型离子交换单元的再生过程中，独立型离子交换单元的脱盐水路关闭，施加电解电压，再生水从第一再生水路进入从第二再生水路排出；

在施加电解电压的条件下，由在脱盐过程下渗透过第一阳离子交换膜、第一阴离子交换膜的氢离子、氢氧根离子生成的水在电解电压作用下重新分解成氢离子和氢氧根离子，氢氧根离子朝正极板移动，在氢氧根离子移动的过程中，透过第一阴离子交换膜进入阴离子交换树脂将阴离子交换树脂中的盐负离子置换，在正极板电性吸引下，置换出的盐负离子透过第二阴离子交换膜进入第一再生水路；

同时，氢离子朝负极电极移动，在氢离子移动的过程中，透过第一阳离子交换膜进入阳离子交换树脂将阳离子交换树脂中的盐正离子置换，在负极板电性吸引下，置换出的盐正离子透过第二阳离子交换膜进入第二再生水路；

在第二再生水路，被置换出的盐正离子与盐负离子化合，最终从第二再生水路以浓水排出。

14.根据权利要求13所述的多重离子交换式滤水净化方法，其特征在于：在混合型离子交换单元的再生过程中，混合型离子交换单元的脱盐水路关闭，施加电解电压，再生水从第三再生水路进入，从第四再生水路排出；

在施加电解电压的条件下，由在脱盐过程下漂浮于混合型离子交换单元中的氢离子、氢氧根离子生成的水在电解电压作用下重新分解成氢离子和氢氧根离子，氢氧根离子朝正极板移动，在氢氧根离子移动的过程中，将混合型离子交换单元的阴离子交换树脂中的盐负离子置换，在正极板电性吸引下，置换出的盐负离子透过第三阴离子交换膜进入第三再生水路；

同时，氢离子朝负极电极移动，在氢离子移动的过程中，将混合型离子交换单元的阳离子交换树脂中的盐正离子置换，在负极板电性吸引下，置换出的盐正离子透过第三阳离子交换膜进入第四再生水路；

在第三再生水路，被置换出的盐正离子与盐负离子化合，最终从第四再生水路以浓水排出。

15.一种净水器，具有如权利要求1至14任意一项所述的多重离子交换式滤水净化系统。

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