高水效TDS蠕变解决方案制造技术

本发明专利技术涉及高水效TDS蠕变解决方案。更具体地，本发明专利技术涉及一种净水系统，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。

【技术实现步骤摘要】
高水效TDS蠕变解决方案
本专利技术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。
技术实现思路
在一个方面，本专利技术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。在本专利技术的另一个方面，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。在本专利技术的另一个方面，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，本专利技术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，本专利技术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专利技术的任何实施方式之前，应当理解，本专利技术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。本专利技术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本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种净水系统，该净水系统包括：/n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；/n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；/n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；/n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；/n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/n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。/n...

【技术特征摘要】
20190117 US 16/250,1391.一种净水系统，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...

【专利技术属性】
技术研发人员：张海峰，
申请(专利权)人：AO史密斯公司，
类型：发明
国别省市：美国;US