CN114656070A - 一种长效净水系统、控制方法和净水设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种长效净水系统、控制方法和净水设备，包括主管路、水泵、双极膜滤芯和膜滤芯：所述水泵、双极膜滤芯和膜滤芯依次设置在所述主管路上。本发明的长效净水系统，通过双极膜滤芯正向加电，对原水中的盐分去除，同时使得水呈酸性。呈酸性的水流入到膜滤芯中，对过滤膜上的水垢进行溶解或抑制水垢的产生。所以，本发明的长效净水系统可以清除或抑制过滤膜上的水垢，保证过滤效果，使得膜滤芯可以长效使用。

Description

一种长效净水系统、控制方法和净水设备

技术领域

本发明涉及水处理技术领域，尤其涉及一种长效净水系统、控制方法和净水设备。

背景技术

净水设备也叫净水机、水质净化器，是按照用水要求对水质进行深度过滤、净化处理的水处理设备。净水器的技术核心为滤芯装置，滤芯装置一般有超滤膜滤芯、RO反渗透膜滤芯、纳滤膜滤芯等。这些通过各种类型的过滤膜对水进行过滤处理的滤芯称为膜滤芯。膜滤芯分为进水侧和出水侧，原水和废水在进水侧，过滤后的净水在出水侧。

在使用过程中，膜滤芯的过滤膜会逐渐附着上水垢，并难以清除，影响过滤效果，一般只能更换滤芯，难以满足长效使用的需求。

发明内容

本发明的目的是提供一种长效净水系统、控制方法和净水设备，可以清除或抑制过滤膜上的水垢，保证过滤效果，长效使用。

本发明公开了一种长效净水系统，包括主管路、水泵、双极膜滤芯和膜滤芯：所述水泵、双极膜滤芯和膜滤芯依次设置在所述主管路上。

可选的，所述净水系统包括阀门和支流管路；所述支流管路两端与所述主管路连通，其中一端位于所述水泵和双极膜滤芯之间，另一端位于所述双极膜滤芯和膜滤芯之间；所述阀门设置在所述支流管路上。

本发明还公开了一种长效净水系统，包括主管路、水泵、双极膜滤芯、膜滤芯、支流管路和阀门：所述水泵和膜滤芯依次设置在所述主管路上；所述支流管路两端与所述主管路连通，其中一端位于所述水泵之前，另一端位于所述水泵和膜滤芯之间；所述阀门和双极膜滤芯依次设置在所述支流管路上。

本发明还公开了一种长效净水系统控制方法，应用于如上所述的净水系统，包括步骤：

启动净水系统；

双极膜滤芯正向通电，以使水中PH值呈酸性。

可选的，所述双极膜滤芯正向通电，以使水中PH值呈酸性之前包括步骤：

阀门开启，主管路内的水经过支流管路流入膜滤芯过滤；

经过一定时间后，阀门关闭，主管路内的水经过双极膜滤芯流入膜滤芯过滤。

可选的，所述双极膜滤芯正向通电，以使水中PH值呈酸性的步骤具体为：

经过一定时间后，双极膜滤芯正向通电，以使水中PH值呈酸性；其中，双极膜滤芯的电压值大于第一电压预设值。

可选的，所述双极膜滤芯正向通电，以使水中PH值呈酸性的步骤具体为：

同时双极膜滤芯正向通电，以使水中PH值呈酸性；其中，双极膜滤芯的电压值小于第一电压预设值。

可选的，，所述双极膜滤芯的双极膜有n层，所述第一电压预设值为5n-20n伏特。

本发明还公开了一种长效净水系统控制方法，应用于如上所述的净水系统，包括步骤：

启动净水系统，阀门关闭，主管路内的水经过水泵流入膜滤芯过滤；

经过一定时间后，水泵关停，阀门开启，主管路内的水经过支流管路流入膜滤芯过滤；

双极膜滤芯正向通电，以使水中PH值呈酸性。

本发明还公开了一种净水设，包括如上所述的净水系统。

本发明的长效净水系统，通过双极膜滤芯正向加电，对原水中的盐分去除，同时使得水呈酸性。呈酸性的水流入到膜滤芯中，对过滤膜上的水垢进行溶解或抑制水垢的产生。所以，本发明的长效净水系统可以清除或抑制过滤膜上的水垢，保证过滤效果，使得膜滤芯可以长效使用。

附图说明

所包括的附图用来提供对本发明实施例的进一步的理解，其构成了说明书的一部分，用于例示本发明的实施方式，并与文字描述一起来阐释本发明的原理。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性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。在附图中：

图1是本发明实施例净水系统的示意图；

图2是本发明实施例净水系统的另一示意图；

图3是本发明实施例双极膜滤芯吸附离子的示意图；

图4是本发明实施例双极膜滤芯再生的示意图；

图5是本发明实施例净水系统的另一示意图；

图6是本发明实施例净水系统的流程图；

图7是本发明实施例净水系统的另一流程图。

其中，1、主管路；2、水泵；3、双极膜滤芯；4、膜滤芯；41、进水侧；42、出水侧；43、过滤膜；5、阀门；6、支流管路；7、前置滤芯。

具体实施方式

需要理解的是，这里所使用的术语、公开的具体结构和功能细节，仅仅是为了描述具体实施例，是代表性的，但是本发明可以通过许多替换形式来具体实现，不应被解释成仅受限于这里所阐述的实施例。

下面参考附图和可选的实施例对本发明作详细说明。

如图1所示，作为本发明的第一实施例，公开了一种长效净水系统，包括主管路1、水泵2、双极膜滤芯3和膜滤芯4：所述水泵2、双极膜滤芯3和膜滤芯4依次设置在所述主管路1上。

需要说明的是，本发明所称的膜滤芯4指的是采用各种过滤膜43的滤芯，例如反渗透滤芯、超滤滤芯、纳滤滤芯等。具体的，所述膜滤芯4为反渗透滤芯、纳滤滤芯或超滤滤芯。过滤膜43将滤芯分为进水侧41和出水侧42。进水侧41指的是膜滤芯4中还未被膜过滤的一侧，处在该侧的是原水或者废水；出水侧42指的是水在膜滤芯4中已经被过滤的一侧，处在该侧的是净水，供使用者饮用。在本发明中，水分为原水、净水和废水。原水指的是被膜滤芯4过滤之前的水；净水指的是被反渗透膜过滤后的水，供使用者饮用；废水指的是原水在不断被过滤膜43过滤后，剩在进水侧41的水，该部分水的TDS浓度(Total dissolved solids，总溶解固体)一般高于原水，可以通过废水管路(未图示)排出。

如图3所示，本发明所采用的双极膜滤芯3由一对或多对电极，以及电极中间至少有一个或多个双极膜构成；每个双极膜由复合在一起的阳离子交换膜和阴离子交换膜构成，构成一个双极膜的阳离子交换膜和阴离子交换膜，之间为流道。

双极膜滤芯3在脱盐过程中，双极膜的阳膜面对的是正电极,原水在两个双极膜之间形成的流道中进行脱盐，如图3所示。原水中的阴离子如Cl-，朝着正电极方向移动，置换左侧的阴离子交换膜中的OH-，OH-进入流道中；同时原水中的阳离子如Na+，朝着负电极方向移动，置换右侧双极膜的阳离子交换膜中的H+离子，H+进入流道中；H+和OH-在流道中发生中和反应，生成水，从而实现对原水中的盐分去除，纯水从流道末端流出。

当脱盐进行一段时间后，双极膜滤芯3需要进行倒极再生，则对双极膜滤芯3反向加电，以释放出吸附在双极膜上的水中离子。此时，如图4所示，双极膜的阳离子膜和阴离子膜的界面层在电场下产生OH-和H+离子，双极膜的阳离子膜内部的阳离子如Na+被H+离子置换并向负电极移动，双极膜的阴离子膜中的阴离子如Cl-被OH-置换朝正电极移动，Na+、Cl-进入流道中，实现了双极膜滤芯3的再生过程。

本发明的长效净水系统，通过双极膜滤芯3正向加电，对原水中的盐分去除，同时使得水呈酸性。呈酸性的水流入到膜滤芯4中，对过滤膜43上的水垢进行溶解或抑制水垢的产生。双极膜滤芯3正向加电电压越大，水的PH值就越小，水的酸性就越强。具体的，可以在膜滤芯4使用了一段时间后再将双极膜滤芯3正向加电，并使双极膜滤芯3的电压较大，水的酸性较强，此时可以直接溶解掉过滤膜43上已经产生的水垢。这种方式适用于长期使用后需要强清洗的情况。也可以在使用膜滤芯4的同时，将双极膜滤芯3正向加电，并使双极膜滤芯3的电压较小，水的酸性较弱，此时可以使水的硬度降低，抑制过滤膜43上产生水垢。所以，本发明的长效净水系统可以清除或抑制过滤膜43上的水垢，保证过滤效果，使得膜滤芯4可以长效使用。

具体的，需要直接溶解掉过滤膜43上已经产生的水垢时，双极膜滤芯3的电压值可以设置为大于100V，此时经过双极膜滤芯3处理后的水的PH值在1-3左右，酸性较强，可以直接溶解掉过滤膜43上已经产生的水垢。需要抑制过滤膜43上产生水垢时，双极膜滤芯3的电压值可以设置为小于100V，此时经过双极膜滤芯3处理后的水的PH值在6左右，酸性较弱，可以抑制过滤膜43上产生水垢。

进一步的，如图2所示，所述净水系统包括阀门5和支流管路6；所述支流管路6两端与所述主管路1连通，其中一端位于所述水泵2和双极膜滤芯3之间，另一端位于所述双极膜滤芯3和膜滤芯4之间；所述阀门5设置在所述支流管路6上。在本方案中，在不需要清除或抑制过滤膜43上的水垢的时候，打开阀门5，由于水流过双极膜滤芯3存在阻力，所以水会从支流管路6流过，加快过滤速度。在需要清除或抑制过滤膜43上的水垢的时候，关闭阀门5，并给双极膜滤芯3加载较大或较小的电压，水流过双极膜滤芯3后呈强酸或弱酸性，清除或抑制过滤膜43上的水垢。

进一步的，所述净水系统包括前置滤芯7，所述前置滤芯7设置在所述主管路1上，且位于所述水泵2之前。所述前置滤芯7可以为PP棉滤芯和活性炭滤芯中的任意一种或其组合。PP棉滤芯可以过滤原水中的颗粒杂质，活性炭滤芯可以除去水中的余氯、异味，颜色及有机物。前置滤芯7可以对原水做前处理，有利于保护膜滤芯4、双极膜滤芯3和水泵2，也可以提高原水的净化效果。在另一实施例中，所述前置滤芯7设置在所述主管路1上，可以位于所述水泵2和所述双极膜滤芯3之间。在另一实施例中，所述前置滤芯7设置在所述支流管路6上。

如图5所示，作为本发明的第二实施例，公开了一种长效净水系统，包括主管路1、水泵2、双极膜滤芯3、膜滤芯4、支流管路6和阀门5：所述水泵2和膜滤芯4依次设置在所述主管路1上；所述支流管路6两端与所述主管路1连通，其中一端位于所述水泵2之前，另一端位于所述水泵2和膜滤芯4之间；所述阀门5和双极膜滤芯3依次设置在所述支流管路6上。

在本方案中，在不需要清除或抑制过滤膜43上的水垢的时候，关闭阀门5，水流过水泵2后流入膜滤芯4过滤。在需要清除或抑制过滤膜43上的水垢的时候，关停水泵2，打开阀门5，并给双极膜滤芯3加载较大或较小的电压，水通过支流管路6流过双极膜滤芯3后呈强酸或弱酸性，再流入膜滤芯4，清除或抑制过滤膜43上的水垢。

进一步的，所述净水系统包括前置滤芯7，所述前置滤芯7设置在所述主管路1上，且位于所述水泵2之前。在另一实施例中，所述前置滤芯7设置在所述主管路1上，可以位于所述水泵2和所述双极膜滤芯3之间。在另一实施例中，所述前置滤芯7设置在所述支流管路6上。

如图6所示，作为本发明的第三实施例，公开了一种长效净水系统控制方法，应用于第一实施例中所述的净水系统，包括步骤：

S100：启动净水系统；

S200：双极膜滤芯正向通电，以使水中PH值呈酸性。

在S100步骤中，启动净水系统，膜滤芯4开始过滤制水。对于S200步骤，可以在膜滤芯4使用一段时间后，再执行S200步骤。此时，S200步骤中的第一电压较大，产生酸性较强的水，溶解掉过滤膜43上已经产生的水垢。也可以在膜滤芯4使用的同时将双极膜滤芯3正向加电，并使双极膜滤芯3的电压较小，水的酸性较弱，此时可以使水的硬度降低，抑制过滤膜43上产生水垢。所以，本方法控制的长效净水系统可以清除或抑制过滤膜43上的水垢，保证过滤效果，使得膜滤芯4可以长效使用。

进一步的，所述双极膜滤芯正向通电，以使水中PH值呈酸性之前包括步骤：

阀门开启，主管路内的水经过支流管路流入膜滤芯过滤；

经过一定时间后，阀门关闭，主管路内的水经过双极膜滤芯流入膜滤芯过滤。

在本方案中，在不需要清除或抑制过滤膜43上的水垢的时候，打开阀门5，由于水流过双极膜滤芯3存在阻力，所以水会从支流管路6流过，加快过滤速度。在需要清除或抑制过滤膜43上的水垢的时候，关闭阀门5，并给双极膜滤芯3加载较大或较小的电压，水流过双极膜滤芯3后呈强酸或弱酸性，清除或抑制过滤膜43上的水垢。

进一步的，所述双极膜滤芯正向通电，以使水中PH值呈酸性的步骤具体为：

经过一定时间后，双极膜滤芯正向通电，以使水中PH值呈酸性；其中，双极膜滤芯的电压值大于第一电压预设值。第一电压预设值可以根据需要设置，例如80V、85V、90V、95V、100V、115V、120V、125V、130V等。优选的，第一电压预设值为100V。另外，也可以根据双极膜的层数确定第一电压预设值，具体的，所述双极膜滤芯的双极膜有n层，所述第一电压预设值为5n-20n伏特，优选为10n伏特。例如双极膜有10层，第一电压预设值取值范围为50-200伏特，优选为100伏特。此时经过双极膜滤芯3处理后的水的PH值在1-3左右，酸性较强，可以直接溶解掉过滤膜43上已经产生的水垢。在本方案中，由于水的PH值较小，酸性较强，不适合饮用，所以制得的净水可以直接排走。这种方式适用于长期使用后需要强清洗的情况。

在另一实施例中，所述双极膜滤芯正向通电，以使水中PH值呈酸性的步骤具体为：

同时双极膜滤芯正向通电，以使水中PH值呈酸性；其中，双极膜滤芯的电压值小于第一电压预设值。第一电压预设值可以根据需要设置，例如80V、85V、90V、95V、100V、115V、120V、125V、130V等。优选的，第一电压预设值为100V。另外，也可以根据双极膜的层数确定第一电压预设值，具体的，所述双极膜滤芯的双极膜有n层，所述第一电压预设值为5n-20n伏特，优选为10n伏特。例如双极膜有10层，第一电压预设值取值范围为50-200伏特，优选为100伏特。此时经过双极膜滤芯3处理后的水的PH值在6左右，酸性较弱，可以抑制过滤膜43上产生水垢。在本方案中，由于水的PH值接近中性，酸性较弱，可以正常饮用，所以可以一边制水一边让双极膜滤芯3通电以抑制水垢的产生，保证正常制水。

如图7所示，作为本发明的第三实施例，公开了一种长效净水系统控制方法，应用于第二实施例所述的净水系统，包括步骤：

步骤A：启动净水系统，阀门关闭，主管路内的水经过水泵流入膜滤芯过滤；

步骤B：经过一定时间后，水泵关停，阀门开启，主管路内的水经过支流管路流入膜滤芯过滤；

步骤C：双极膜滤芯正向通电，以使水中PH值呈酸性。

在本方法中，在不需要清除或抑制过滤膜43上的水垢的时候，关闭阀门5，水流过水泵2后流入膜滤芯4过滤。在需要清除或抑制过滤膜43上的水垢的时候，关停水泵2，打开阀门5，并给双极膜滤芯3加载较大或较小的电压，水通过支流管路6流过双极膜滤芯3后呈强酸或弱酸性，再流入膜滤芯4，清除或抑制过滤膜43上的水垢。

作为本发明的第五实施例，公开了一种净水设备，包括如第一实施例中所述的净水系统或如第二实施例中所述的净水系统。

需要说明的是，本方案中涉及到的各步骤的限定，在不影响具体方案实施的前提下，并不认定为对步骤先后顺序做出限定，写在前面的步骤可以是在先执行的，也可以是在后执行的，甚至也可以是同时执行的，只要能实施本方案，都应当视为属于本发明的保护范围。

以上内容是结合具体的可选实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种长效净水系统，其特征在于，包括主管路、水泵、双极膜滤芯和膜滤芯：所述水泵、双极膜滤芯和膜滤芯依次设置在所述主管路上。

2.如权利要求1所述的净水系统，其特征在于，所述净水系统包括阀门和支流管路；所述支流管路两端与所述主管路连通，其中一端位于所述水泵和双极膜滤芯之间，另一端位于所述双极膜滤芯和膜滤芯之间；所述阀门设置在所述支流管路上。

3.一种长效净水系统，其特征在于，包括主管路、水泵、双极膜滤芯、膜滤芯、支流管路和阀门：所述水泵和膜滤芯依次设置在所述主管路上；所述支流管路两端与所述主管路连通，其中一端位于所述水泵之前，另一端位于所述水泵和膜滤芯之间；所述阀门和双极膜滤芯依次设置在所述支流管路上。

4.一种长效净水系统控制方法，应用于如权利要求1至3任意一项所述的净水系统，其特征在于，包括步骤：

启动净水系统；

双极膜滤芯正向通电，以使水中PH值呈酸性。

5.如权利要求4所述的控制方法，其特征在于，所述双极膜滤芯正向通电，以使水中PH值呈酸性之前包括步骤：

阀门开启，主管路内的水经过支流管路流入膜滤芯过滤；

经过一定时间后，阀门关闭，主管路内的水经过双极膜滤芯流入膜滤芯过滤。

6.如权利要求4所述的控制方法，其特征在于，所述双极膜滤芯正向通电，以使水中PH值呈酸性的步骤具体为：

经过一定时间后，双极膜滤芯正向通电，以使水中PH值呈酸性；其中，双极膜滤芯的电压值大于第一电压预设值。

7.如权利要求4所述的控制方法，其特征在于，所述双极膜滤芯正向通电，以使水中PH值呈酸性的步骤具体为：

同时双极膜滤芯正向通电，以使水中PH值呈酸性；其中，双极膜滤芯的电压值小于第一电压预设值。

8.如权利要求6或7所述的控制方法，其特征在于，所述双极膜滤芯的双极膜有n层，所述第一电压预设值为5n-20n伏特。

9.一种长效净水系统控制方法，应用于如权利要求4所述的净水系统，其特征在于，包括步骤：

启动净水系统，阀门关闭，主管路内的水经过水泵流入膜滤芯过滤；

经过一定时间后，水泵关停，阀门开启，主管路内的水经过支流管路流入膜滤芯过滤；

双极膜滤芯正向通电，以使水中PH值呈酸性。

10.一种净水设备，其特征在于，包括如权利要求1至3任意一项所述的净水系统或如权利要求4所述的净水系统。

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