CN111439810B - 高水效tds蠕变解决方案 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及高水效TDS蠕变解决方案。更具体地，本发明涉及一种净水系统，该净水系统包括在待机期间存储渗透物的罐，在待机期间，杂质可以迁移而穿过过滤膜，从而导致在膜的下游侧产生非纯净水。在紧接在待机时段之后的抽水的初始部分期间，膜的下游侧的非纯净水用作原动流体以迫使渗透物离开罐以便输送到龙头。在罐中的渗透物被耗尽之后，在连续的基础上，渗透物被直接从膜提供到龙头。该系统包括控制系统和多个阀，以将用作原动流体的非纯净水再循环至膜以产生渗透物。在抽水结束时，罐充满渗透物，并且系统进入待机阶段直到进行下一次抽水。

Description

高水效TDS蠕变解决方案
技术领域
本发明涉及一种具有再循环特征的使用点净水系统，以有效地抵抗在待机期间发生的TDS蠕变。
发明内容
在一个方面，本发明提供了一种净水系统，该净水系统包括：进水口和出水口，所述进水口和出水口分别用于将给水输送到净水系统以及将净化水从净水系统抽出；泵，当所述泵被启动时，所述泵使给水在升高的压力下移动通过所述净水系统，并且当所述泵被关闭时，在待机时段期间不使给水移动通过所述净水系统；多个阀，所述多个阀能操作以控制通过所述净水系统的水的流动路径；膜，所述膜具有上游侧和下游侧并且被构造成在所述上游侧从所述泵接收升高的压力下的给水，并且随着所述水穿过所述膜迁移到所述下游侧而从所述水去除杂质，在升高的压力的条件下迁移到所述膜的所述下游侧的水是具有低于阈值水平的杂质浓度的渗透物，其中，在待机时段期间，当水不处于升高的压力的条件下时，杂质从所述上游侧穿过所述膜迁移到所述下游侧而将所述渗透物转变成具有高于所述阈值水平的杂质浓度的非纯净水；罐，所述罐被构造成接收来自所述膜的所述下游侧的渗透物并且储存待机体积的所述渗透物以便在紧接在待机时段之后的抽水的初始部分期间输送到所述出水口；以及控制系统，该控制系统用于启动所述泵并操纵所述多个阀以在抽水的初始部分期间使用从所述膜的下游侧转移的非纯净水作为原动流体来将渗透物从所述罐转移到所述出水口，所述控制系统操纵所述多个阀以使所述原动流体再循环通过所述膜以产生渗透物，所述控制系统在抽水结束之后将所述罐再填充达到渗透物的所述待机体积。
在本发明的另一个方面，膜的上游侧的水是浓缩物，该净水系统还包括与所述膜的上游侧连通的浓缩物管线，用于使浓缩物流出所述膜，所述浓缩物管线包括用于处理所述浓缩物的一部分的排放部和用于使所述浓缩物的一部分返回到所述膜的上游侧的返回部。该净水系统还可以包括调节浓缩物管线中的水的流速的复合阀。该净水系统可以进一步包括罐中的用以将罐分成渗透物侧和再循环侧的分隔器，其中渗透物被引入到渗透物侧，并且用作原动流体的非纯净水被引入到再循环侧。该净水系统还可以包括压力传感器，其中控制系统使用来自压力传感器的压力读数来确定储罐何时达到待机体积。该净水系统可使用压力传感器来监测罐中的渗透物的压力。该净水系统还可以包括压力传感器，其中控制系统使用来自压力传感器的压力读数来确定在抽水的初始部分期间渗透物何时从罐中完全耗尽，控制系统操纵多个阀以在渗透物从罐中完全耗尽之后将渗透物直接从膜输送到出水口。压力传感器可以测量用作原动流体的非纯净水的压力。该系统还可以包括与膜的下游的水连通的TDS传感器，其中该控制器基于来自TDS传感器的读数确定膜的下游的水是非纯净水还是渗透物。在本发明的另一个方面，当所述抽水小于所述待机体积时，所述控制器以第一模式操作所述净水系统，并且当所述抽水大于所述待机体积时，所述控制器以第二模式操作所述净水系统。在第一模式中，控制系统可在抽水结束之后且在将罐再填充达到渗透物的待机体积之前使至少一部分原动流体再循环通过膜以产生渗透物。
在另一方面，本发明提供了一种操作用于净化给水的净水系统的方法，所述净水系统包括：进水口和出水口，所述进水口和出水口分别用于将给水输送到所述净水系统以及在抽水期间将净化水从所述净水系统抽出；泵；膜，所述膜具有上游侧和下游侧；以及罐，所述方法包括：接合所述泵以升高给水的压力；使升高的压力下的给水从所述上游侧穿过所述膜而到达所述下游侧，以在所述上游侧产生浓缩物并在所述下游侧产生渗透物；用待机体积的渗透物填充所述罐；在待机期间，当没有水从所述净水系统抽出时，使所述泵脱离接合，使得给水不处于升高的压力下，并且使得杂质从所述上游侧穿过所述膜迁移到所述下游侧而将所述下游侧的渗透物转变成非纯净水；在抽水期间，接合所述泵以升高给水的压力并升高所述非纯净水的压力；在所述抽水的初始部分期间，使用升高的压力下的非纯净水作为原动流体来将渗透物从所述罐转移到所述出水口；使所述原动流体再循环通过所述膜以产生渗透物；以及在抽水结束之后将所述罐再填充达到渗透物的待机体积。
在另一方面，所述膜的所述上游侧的水是浓缩物，所述方法还包括以下步骤：在抽水期间处理所述浓缩物的一部分并使所述浓缩物的一部分返回到所述膜的所述上游侧。该方法还可以包括以下步骤：调节所述浓缩物的流速。该方法还可以包括以下步骤：用分隔器将所述罐分成渗透物侧和再循环侧，其中，使用升高的压力下的非纯净水作为原动流体的步骤包括：将所述原动流体引入到所述渗透物侧以迫使所述渗透物离开所述渗透物侧。在另一方面，填充所述罐的步骤包括：通过监测所述渗透物的压力来确定所述罐何时达到所述待机体积。该方法还可以包括以下步骤：确定所述待机体积的渗透物何时从所述罐输送到所述出水口并且然后将渗透物直接从所述膜输送到所述出水口。在另一方面，确定所述待机体积的渗透物何时从所述罐输送到所述出水口的步骤包括：监测所述原动流体的压力。该方法还可以包括以下步骤：在抽水期间监测所述膜的所述下游侧的水的杂质水平，以确定所述下游侧的水是非纯净水还是渗透物，并且当所述下游侧的水是渗透物时，将水直接从所述膜供应到所述出水口。该方法可以进一步包括：当所述抽水小于所述待机体积时以第一模式操作所述净水系统，并且当所述抽水大于所述待机体积时以第二模式操作所述净水系统。在另一方面，所述第一模式中的操作包括：在所述抽水结束之后且在将所述罐再填充达到渗透物的所述待机体积之前使所述原动流体的至少一部分再循环通过所述膜以产生渗透物。
通过考虑详细描述和附图，本发明的其他方面将变得显而易见。
附图说明
图1A至图1D是在第一操作模式下操作的水循环系统的示意图。
图2A至图2C是在第二操作模式下操作的水循环系统的示意图。
图3是用于水循环系统的控制系统的示意图。
具体实施方式
在详细解释本发明的任何实施方式之前，应当理解，本发明在其应用方面不限于在以下描述中阐述的或在以下附图中示出的部件的构造和布置的细节。本发明可以有其他实施方式，并且可以以各种方式实践或执行。
图1A至图1D和2A至图2C示意性地示出了使用点净水系统110。图1A至图1D中示出了第一操作模式，并且图2A至图2C中示出了第二操作模式。在讨论操作模式之前，应该理解系统110的部件。系统110从水源115接收水(称为"给水")，该水源可以是市政水源、井或任何其他典型的饮用水源，并将清洁的净化水输送到诸如龙头120的饮用水输出装置。可以在供水系统的典型水头压力下提供给水。水源115和龙头120被示意性地示出，并且旨在包括用于系统110的任何进水口和任何出水口。
系统110的主要部件包括：给水管线130、泵140、膜150、浓缩物管线160、复合阀170、浓缩物三通180、排放阀185、排放装置190、渗透物管线210、渗透物三通220、TDS传感器230、输出阀240、渗透物压力传感器250、旁通阀260、再循环三通320、再循环管线330、再循环阀340、罐400、再循环压力传感器420和控制系统500。控制系统500包括控制逻辑以协调各种其他部件的操作。将在以下主要部件的描述之后说明具体的控制逻辑。
给水管线130在水源115和膜150之间进行连通。泵140位于给水管线130中。当启动时，泵140从水源115接收给水，将给水的压力增加到升高的压力，将升高的压力下的给水输送到膜150，并且使给水移动通过净水系统。由泵140提供的压力可以被称为升高的压力，以表示给水可能已经受到来自供水系统115的水头压力，但是泵140将压力升高到任何这样的给水压力之上。当泵140被关闭时，系统110处于待机模式，在待机模式中，给水和整个系统110的水通常是停滞的或不移动的。
膜150包括与给水管线130连通的上游侧150a和与渗透物管线210连通的下游侧150b。如本文所用，术语"膜"包括具有或不具有周围结构例如膜罐的实际膜元件，如从使用该术语的上下文中将清楚的。可适用于系统110的膜的示例性类型包括但不限于半透膜，例如反渗透(RO)膜、纳滤膜、超滤膜、微滤膜或适用于系统110的设计参数的另一类型的膜。
膜150接收来自泵140的升高的压力下的给水。由泵140提供的升高的压力导致给水从上游侧150a扩散穿过膜150而到达下游侧150b。杂质例如盐和溶解的固体积聚在膜150的上游侧150a上。结果，上游侧150a的水包括相对高浓度的杂质，并且可以被称为浓缩物。下游侧150b的水具有较低的杂质浓度，并且可以被称为渗透物。渗透物中杂质的浓度取决于所使用的膜200的类型，但是对于给定的膜，杂质的阈值浓度是确定的，并且只要杂质的浓度低于阈值，水就可以被称为渗透物。
在待机期间，当泵140被关闭且给水不处于升高的压力时，杂质将从上游侧150a穿过膜150迁移到下游侧150b。如果在待机期间下游侧150a的水中的杂质浓度超过阈值，则渗透物将变成非纯净水。
膜150的有效操作通常需要水沿着上游侧150a流动。给水或浓缩物沿着膜150的上游侧150a的运动有助于减少在上游侧150a上形成水垢。浓缩物管线160与上游侧150a连通以促进这种水的运动。复合阀170位于浓缩物管线160中，并且包括流量控制阀以维持通过浓缩物管线160的恒定流速，这也导致沿着上游侧150a的恒定流速。浓缩物三通180将浓缩物管线160分成排放部160a和返回部160b。排放阀185位于排放部160a中，并由控制系统500控制以打开或关闭排放部160a，从而允许浓缩物作为废水流入排放装置190。排放阀185通常是打开的，但是当最初填充渗透物管线210时可以是关闭的。返回部160b与泵140上游的给水管线130连通，或者直接与泵140的入口连通，以将浓缩物的一部分返回到膜150的入口侧150a。
渗透物管线210与膜150的下游侧150b连通。渗透物三通220将渗透物管线210分成输出部分210a和旁路部分210b。TDS传感器230位于膜150下游的渗透物管线210中，并与控制系统500连通以监测渗透物管线210中的杂质(例如总溶解固体)。TDS传感器230可例如如图所示地定位在膜150的紧下游和渗透物三通220的上游。在替代配置中，TDS传感器230可位于旁路部分210b中或甚至位于再循环管线330中，这在以下讨论TDS传感器230的目的时将变得明显。
渗透物管线210的输出部分210a在渗透物三通220与罐400的渗透物侧400a和龙头120之间连通。输出阀240位于渗透物管线210的输出部分210a中，并由控制系统500控制以打开和关闭输出部分210a，从而允许或阻止渗透物流到罐400的渗透物侧400a和龙头120。渗透物压力传感器250位于输出部分210a中。渗透物压力传感器250监测并向控制系统500报告渗透物管线210的输出部分210a中的水压，该水压与罐400的渗透物侧400a上的压力和龙头120处的压力相关。控制系统500可基于由渗透物压力传感器250测量的压力来确定龙头120是打开还是关闭。在控制系统500的其他配置中，不是或除了为此目的使用渗透物压力传感器250之外，龙头120可产生用于指示龙头120何时打开和关闭的电子信号。
渗透物管线210的旁通部分210b在渗透物三通220和再循环三通320之间连通。再循环三通320将渗透物管线210的旁路部分210b、再循环管线330和罐400的再循环侧400b设置成三向连通。旁通阀260位于渗透物管线210的旁通部分210b中。旁通阀260由控制系统500控制以打开和关闭旁通部分210b，从而允许或阻止水流到再循环三通320。在本领域普通技术人员将理解的系统的另一配置中，输出阀240和旁通阀260可在渗透物三通220的位置处组合成单个三通阀。这种三通阀将执行与单独的输出阀240和旁通阀260相同的功能。
再循环管线330在再循环三通320和泵140的上游的给水管线130之间进行连通。再循环阀340位于再循环管线330中，并由控制系统500控制以打开和关闭再循环管线330，从而允许或阻止水从再循环三通320流到泵140。
罐400可以采取任何容器或器皿的形式，其在待机期间可以储存渗透物，并且在抽水的初始部分期间可以通过龙头120从其分配渗透物。在这方面，术语"罐"旨在是包括所有这些容器和器皿的非常宽泛的术语。罐400包括将渗透物侧400a与再循环侧400b分开的分隔器410。可采用隔膜、囊、活塞或任何其他合适构件形式的分隔器410相对于罐400壁密封，使得水在系统110中预期的压力下不能在渗透物侧400a与再循环侧400b之间迁移而穿过所述分隔器。渗透物侧400a具有称为待机体积的容量。待机体积可以是比从龙头120汲取相对短的水所预期的体积更高的体积。在以下实施方式中，待机体积为600mL。
待机体积足以满足在待机期间之后立即进行的短的抽水。如将要讨论的，在系统设置期间和每次从龙头120抽水之后，用渗透物将罐400的渗透物侧400a填充至待机体积，以在待机时段期间，当龙头120关闭且泵140被关闭时，将渗透物侧400a的渗透物的体积保持在待机体积。
再循环压力传感器420位于再循环管线330中，并且监测并向控制系统500报告罐400的再循环侧400b的水压。控制系统500可基于再循环压力传感器420测量的压力来感测罐400的再循环侧400b是否是满的(这也可意味着渗透物侧400a被耗尽)。
具体参照图1A至图1C，现在将描述系统110的第一操作模式(其中用户抽吸小于罐400的体积)。在这些说明中，具有水流或处于升高的压力下的水的管道用比没有水流的管道粗的线描绘。在系统110的待机时段期间，泵140被关闭，罐400的渗透物侧400a包含待机体积的渗透物(例如，在本示例中为600mL)，旁通阀260和排放阀185打开，并且其他阀(即，龙头120、输出阀240和再循环阀340)关闭。如上所述，在待机时段期间，杂质从上游侧150a穿过膜150而蔓延到下游侧150b，结果是下游侧150b上全部溶解固体("TDS")潜在地超过渗透物变成非纯净水的阈值水平。
图1A示出了紧接在待机时段之后在从龙头120抽水的初始部分的开始时的系统110。术语"抽水的初始时段"是指冲洗膜150的下游侧150a的杂质使得下游侧150a的水是渗透物所需的部分，通常以体积流量表示。在龙头120打开的瞬间，控制系统500感测渗透物压力传感器250处的压降且接合泵140。泵140使升高的压力下的给水从水源115流到膜150。膜150的下游侧150b的非纯净水被迫通过渗透物管线210的旁路部分210b并进入罐400的再循环侧400b。在来自泵140的升高的压力的影响下起作用的这种非纯净水可以被称为"原动流体"。一些浓缩物通过复合阀170和浓缩物管线160从膜150的上游侧150a流出。浓缩物管线160中的一些浓缩物经由排放阀185流到排放装置190，而其余的浓缩物被引导回到泵140上游的给水管线130。
图1B示出了在龙头120打开时的抽水期间的中间时刻。再循环侧400b的原动流体使分隔器410偏转，以将储存在罐400的渗透物侧400a的渗透物转移通过渗透物管线210的输出部分210a并从龙头120排出。在图1B中所捕获的时刻，例如，大约一半(即，在该示例中为300mL)的待机体积已经被压出罐400的渗透物侧400a，并通过龙头120被输送到容器。浓缩物管线160如上所述地起作用，其中复合阀170调节流速，一些浓缩物被引导回到泵140的上游侧，并且一些浓缩物通过排放装置190被处理掉。
在图1C中，当渗透物压力传感器250处的压力增加时，控制系统500确定龙头120已关闭。在本示例中，在图1C中捕获的时刻，大约三分之二的待机体积(即，大约400mL)已经被压出罐400。控制系统500打开再循环阀340，并继续运行泵140。泵140迫使给水通过膜150、通过渗透物管线210的旁路部分210b、进入再循环管线330、并回到再循环水与给水混合的给水管线130并返回到泵140。这持续预定的循环次数、预定的时段，或直到TDS传感器230证实膜150正在产生渗透物。浓缩物管线160如上所述地起作用，其中复合阀170调节流速，一些浓缩物被引导回到泵140的上游侧，并且一些浓缩物通过排放装置190被处理掉。
图1D示出了在控制系统500已经确定膜150正在产生从下游侧150b出来的渗透物之后的过程。控制系统500关闭旁通阀260，打开输出阀240，并且继续运行泵140。泵140继续迫使给水通过膜150以产生渗透物，但是渗透物现在被引导到渗透物管线210的输出部分210a中。因为龙头120关闭，所以在输出部分210a中产生背压，并且渗透物进入罐400的渗透物侧400a。当渗透物压力传感器250达到输出部分210a中的预定背压时，控制系统500确定渗透物侧410a已被再填充至待机体积。如所属领域的技术人员将了解的，在其他配置中，控制系统500可使用流率传感器或流量体积传感器而非依赖于压力传感器250来确定渗透物侧410a何时已被再填充。控制系统500然后关闭泵140，并且系统110处于待机状态。因此，在第一模式中，控制系统500使至少一部分原动流体再循环通过膜150，以在抽水结束之后并且在将罐400再填充达到渗透物的待机体积之前产生渗透物。
现在参考图2A至图2C，现在将描述系统110的第二操作模式，在该第二操作模式中，用户抽取多于待机体积的水。如上所述，为了说明的目的，表示处在压力下或具有水流的水导管的线被做得更粗。
图2A示出了处于与上述图1A和图1B类似的状态的系统110(龙头120、排水阀185和旁通阀260打开并且泵140启动)，除了持续进行抽水直到待机体积(例如600mL)被完全耗尽之外。此时，分隔器410已经达到其最大偏转，并且背压在旁路部分210b中积聚。完全偏转分隔器410和完全耗尽待机体积所需的原动流体的体积应该足以也充分地冲去膜150的非纯净水。如果膜150被充分地冲去非纯净水，那么到待机体积已经被完全耗尽时，他将在下游侧150a产生渗透物，如图2A所示。
在图2B中，控制系统500已经利用再循环压力传感器420识别了背压，并且已经关闭了旁通阀260并打开了输出阀240。应当理解，膜150的下游侧150b的任何水将立即被输送到龙头120，这就是为什么期望待机体积被选择成使得用于完全耗尽待机体积的原动流体的体积足以完全冲洗膜150的原因，如上所述。膜150和罐400可以被设定尺寸和构造为例如使得完全耗尽罐中的待机体积和完全冲洗膜150所需的原动流体的体积等于待机体积。只要龙头120处需要水，系统110就可以以图2B的配置运行。泵140迫使稳定的给水流通过膜150并通过渗透物管线210的输出部分210a而到达龙头120，直到龙头120关闭。
图2C示出了在龙头120已经关闭之后罐400的渗透物侧400a被再填充。响应于龙头120被关闭，控制系统500以与上面关于图1D描述的相同方式配置系统110。更具体地，控制系统500打开再循环阀340，同时保持输出阀240打开并继续运行泵140。泵140继续迫使给水(来自再循环管线330和水源115)通过膜150，以将渗透物供给到渗透物管线210的输出部分210a。因为龙头120被关闭，所以在输出部分210a中产生背压，并且渗透物进入罐400的渗透物侧400a。当渗透物压力传感器250达到输出部分210a中的预定背压时，控制系统500确定渗透物侧410a已达到待机体积。系统110现在准备好待机。
现在参考图3，控制系统500尤其包括电子处理器510(例如，微处理器、微控制器或另一合适的可编程装置)和存储器520。如这里所示，控制系统500与用户界面530通信，用于从系统110的操作者输入命令和信息以及向其输出命令和信息。
存储器520包括例如程序存储区域和数据存储区域。在一些构造中，存储器520可以是云中的存储空间。程序存储区域和数据存储区域可以包括不同类型的存储器的组合，诸如只读存储器("ROM")、随机存取存储器("RAM")(例如，动态RAM("DRAM")、同步DRAM("SDRAM")等)、电可擦除可编程只读存储器("EEPROM")、闪存、硬盘、SD卡、或其他合适的磁、光、物理或电子存储器设备。电子处理器510连接到存储器520并执行能够存储在RAM(例如，在执行期间)、ROM(例如，在通常永久的基础上)或诸如另一存储器或盘的另一非瞬态计算机可读介质中的软件指令。包括在净水系统110的实施中的软件可以存储在控制器505的存储器520中。软件包括例如固件、一个或多个应用、程序数据、膜、规则、一个或多个程序模块和其他可执行指令。控制器505从存储器520检索并执行与本文所述的控制过程和方法相关的指令等。在其他构造中，控制器505包括附加的、更少的或不同的部件。
可选的用户界面530可以用于控制或监测净水系统110。用户界面530包括实现净水系统110的期望水平的控制和监测所需的数字和模拟输入或输出装置的组合。例如，用户界面530包括显示器(例如，主显示器、次显示器等)和输入设备，诸如触摸屏显示器、操纵杆、多个旋钮、拨盘、开关、按钮等。显示器例如是液晶显示器("LCD")、发光二极管("LED")显示器、有机LED("OLED")显示器、电致发光显示器("ELD")、表面导电电子发射器显示器("SED")、场发射显示器("FED")、薄膜晶体管("TFT")LCD等。用户界面530还可以被配置成实时或基本上实时地显示与净水系统110相关联的条件或数据。例如，用户界面530被配置成显示净水系统110的测量的电特性和净水系统110的状态。在一些实施方式中，用户界面530与一个或多个指示器(例如，LED、扬声器等)结合而被控制以提供净水系统110的状态或状况的视觉或听觉指示。可选的用户界面530可以是运行被构造成与控制系统500通信的应用的智能电话。

Claims (21)

1.一种净水系统，该净水系统包括：
进水口和出水口，所述进水口和出水口分别用于将给水输送到所述净水系统以及将净化水从所述净水系统抽出；
泵，当所述泵被启动时，所述泵使给水在升高的压力下移动通过所述净水系统，并且当所述泵被关闭时，所述泵在待机时段期间不使给水移动通过所述净水系统；
多个阀，所述多个阀能操作以控制通过所述净水系统的水的流动路径；
膜，所述膜具有上游侧和下游侧并且被构造成在所述上游侧从所述泵接收升高的压力下的给水，并且随着水穿过所述膜迁移到所述下游侧而从水去除杂质，在升高的压力的条件下迁移到所述膜的所述下游侧的水是具有低于阈值水平的杂质浓度的渗透物，其中，在待机时段期间，当水不处于升高的压力的条件下时，杂质从所述上游侧穿过所述膜迁移到所述下游侧而将所述渗透物转变成具有高于所述阈值水平的杂质浓度的非纯净水；
罐，所述罐被构造成接收来自所述膜的所述下游侧的渗透物并且储存待机体积的所述渗透物以便在紧接在待机时段之后的抽水的初始部分期间输送到所述出水口；以及
控制系统，所述控制系统用于启动所述泵并操纵所述多个阀以在抽水的初始部分期间使用从所述膜的所述下游侧转移的非纯净水作为原动流体来将渗透物从所述罐转移到所述出水口，所述控制系统操纵所述多个阀以使所述原动流体再循环通过所述膜而产生渗透物，所述控制系统在抽水结束之后将所述罐再填充达到渗透物的所述待机体积。
2.根据权利要求1所述的净水系统，其中，所述膜的所述上游侧的水是浓缩物，所述净水系统还包括浓缩物管线，所述浓缩物管线与所述膜的所述上游侧连通，用于供浓缩物流出所述膜，所述浓缩物管线包括用于处理所述浓缩物的一部分的排放部和用于将所述浓缩物的一部分返回到所述膜的所述上游侧的返回部。
3.根据权利要求2所述的净水系统，该净水系统还包括调节所述浓缩物管线中的水的流速的复合阀。
4.根据权利要求1所述的净水系统，该净水系统还包括位于所述罐中以将所述罐分成渗透物侧和再循环侧的分隔器，其中，所述渗透物被引入到所述渗透物侧，并且用作原动流体的所述非纯净水被引入到所述再循环侧。
5.根据权利要求1所述的净水系统，该净水系统还包括压力传感器，其中，所述控制系统使用来自所述压力传感器的压力读数来确定所述罐何时达到所述待机体积。
6.根据权利要求5所述的净水系统，其中，所述压力传感器监测所述罐中的渗透物的压力。
7.根据权利要求1所述的净水系统，该净水系统还包括压力传感器，其中，所述控制系统使用来自所述压力传感器的压力读数来确定在所述抽水的所述初始部分期间渗透物何时从所述罐完全耗尽，所述控制系统操纵所述多个阀以在所述渗透物从所述罐完全耗尽之后将渗透物直接从所述膜输送到所述出水口。
8.根据权利要求7所述的净水系统，其中，所述压力传感器测量用作原动流体的所述非纯净水的压力。
9.根据权利要求1所述的净水系统，该净水系统还包括TDS传感器，所述TDS传感器与所述膜的下游的水连通，其中，所述控制系统基于来自所述TDS传感器的读数来确定所述膜的下游的水是非纯净水还是渗透物。
10.根据权利要求1所述的净水系统，其中，当所述抽水小于所述待机体积时所述控制系统操作所述净水系统的模式与当所述抽水大于所述待机体积时所述控制系统操作所述净水系统的模式不同。
11.根据权利要求10所述的净水系统，其中，在所述抽水小于所述待机体积时所述控制系统操作所述净水系统的模式中，所述控制系统在所述抽水结束之后且在将所述罐再填充达到渗透物的所述待机体积之前使所述原动流体的至少一部分再循环通过所述膜以产生渗透物。
12.一种操作用于净化给水的净水系统的方法，所述净水系统包括：
进水口和出水口，所述进水口和出水口分别用于将给水输送到所述净水系统以及在抽水期间将净化水从所述净水系统抽出；
泵；
膜，所述膜具有上游侧和下游侧；以及
罐，
所述方法包括：
接合所述泵以升高给水的压力；
使升高的压力下的给水从所述上游侧穿过所述膜而到达所述下游侧，以在所述上游侧产生浓缩物并在所述下游侧产生渗透物；
用待机体积的渗透物填充所述罐；
在待机期间，当没有水从所述净水系统抽出时，使所述泵脱离接合，使得给水不处于升高的压力下，并且使得杂质从所述上游侧穿过所述膜迁移到所述下游侧而将所述下游侧的渗透物转变成非纯净水；
在抽水期间，接合所述泵以升高给水的压力并升高所述非纯净水的压力；
在所述抽水的初始部分期间，使用升高的压力下的非纯净水作为原动流体来将渗透物从所述罐转移到所述出水口；
使所述原动流体再循环通过所述膜以产生渗透物；以及
在抽水结束之后将所述罐再填充达到渗透物的待机体积。
13.根据权利要求12所述的方法，其中，所述膜的所述上游侧的水是浓缩物，所述方法还包括以下步骤：在抽水期间处理所述浓缩物的一部分并使所述浓缩物的一部分返回到所述膜的所述上游侧。
14.根据权利要求13所述的方法，该方法还包括以下步骤：调节所述浓缩物的流速。
15.根据权利要求12所述的方法，该方法还包括以下步骤：用分隔器将所述罐分成渗透物侧和再循环侧，其中，使用升高的压力下的非纯净水作为原动流体的步骤包括：将所述原动流体引入到所述再循环侧以迫使所述渗透物离开所述渗透物侧。
16.根据权利要求12所述的方法，其中，填充所述罐的步骤包括：通过监测所述渗透物的压力来确定所述罐何时达到所述待机体积。
17.根据权利要求12所述的方法，该方法还包括以下步骤：确定所述待机体积的渗透物何时从所述罐输送到所述出水口并且然后将渗透物直接从所述膜输送到所述出水口。
18.根据权利要求17所述的方法，其中，确定所述待机体积的渗透物何时从所述罐输送到所述出水口的步骤包括：监测所述原动流体的压力。
19.根据权利要求12所述的方法，该方法还包括以下步骤：在抽水期间监测所述膜的所述下游侧的水的杂质水平，以确定所述下游侧的水是非纯净水还是渗透物，并且当所述下游侧的水是渗透物时，将水直接从所述膜供应到所述出水口。
20.根据权利要求12所述的方法，其中，当所述抽水小于所述待机体积时操作所述净水系统的模式与当所述抽水大于所述待机体积时操作所述净水系统的模式不同。
21.根据权利要求20所述的方法，其中，在所述抽水小于所述待机体积时操作所述净水系统包括：在所述抽水结束之后且在将所述罐再填充达到渗透物的所述待机体积之前使所述原动流体的至少一部分再循环通过所述膜以产生渗透物。
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