全屋分级净水系统的制作方法

本发明涉及一种全屋分级净水系统，属于生活用水处理领域。

背景技术：

随着全球水污染的加剧，自来水取水口的位置不断迁移但无法避免水质的恶化。虽然自来水公司的出厂水均可以达到饮用标准，但由于城市自来水管网系统的逐渐老化，以及各住宅区的二次供水的卫生问题，入户自来水质仍处于十分不稳定的状态。人体内的70％由水组成，水质安全直接影响到生活质量，因此入户自来水的净化就显得尤为重要。

家用净水器作为近年来的热销产品，市场上具有多种品牌及型号的净水产品，所使用的原理及净化材料也不尽相同。一般来说，现有的家用水处理产品包括如下几类：

1、家用小型水处理终端设备

这类终端设备，基本都是以城市自来水为原水，经过不同的水处理技术进行处理后，获得更高质量的家用生活用水。但问题是：流量较小，不能全面满足家庭用水需求；功能单一，往往只能满足一方面的用水，比如家用RO(反渗透膜)机的流量一般只有6-8L/H，满足饮用都非常紧张；滤芯使用寿命短，更换频繁，成本高，不方便。

2、家用中央净水机

市场上的几乎所有相关机型，基本均采用“活性炭+KDF+或麦饭石”滤料，凯得菲KDF是高纯度的铜/锌合金颗粒，它通过微电化学氧化-还原反应Redox进行水处理工作，在与水接触时，合金中的两种金属在亚微观尺度上构成无数小的原电池系统，这种材料在水中具有强大的反应能力和极快的反应速度，可以清除水中高达99％的氯和水中溶解的铅、汞、镍、铬等金属离子和化合物。对抑制细菌、真菌、污垢、水藻的滋生效果卓著。功能单一；水质没有保障；滤芯使用寿命短。

3、家用软水机

功能单一，不能满足饮水烹饪等关键需求；需加盐；产生大量废水；需外接电源，安装相对复杂；由于没有精细的预过滤(如膜处理)，水质杂质没有祛除，水质仍然没有保障。

现有的三类产品各有利弊，总的来说一般仅以满足饮用水为主要目的，但家庭生活用水中不同用途对水质水量的要求也不同，因此三类产品无法全面满足家庭用水的各方面要求。家庭用水一般分为食用水、洗涤水和卫生清洁水三类，食用水用于烹饪及饮用，要求将水中的几乎所有有害物质去除，并保留其中的有益物质，能满足直饮水要求，口感好；洗涤水分为洗菜洗手用的食品级洗涤水和沐浴洗衣用的一般洗涤水两类，食品级洗涤水要求去除水口的铁锈、微生物、胶体及沙粒等等，对口感无要求，一般洗涤水即软水，可用于锅炉等大型设备，要求去除水中的铁锈、微生物和胶体等，并去除水中的钙镁离子，使设备不易结垢，洗涤的衣物更柔软，沐浴后皮肤更滑爽；卫生清洁水对水质无要求，可以用普通的自来水即可。

滤芯是水处理设备的核心部件，现有的水处理设备的滤芯为集成型的过滤结构，普通净水器的反渗透技术是一种膜分离技术。该净水器是在高于溶液渗透压的作用下，依据其他物质不能透过半透膜而将这些物质和水分离开来，是渗透的逆过程。现有的净水器采用纳米级反渗透系统，主流的两种超滤膜，一种是立式净水器超滤膜，主要构造是PP棉、活性炭、超滤膜等，一种是卧式净水器超滤膜，它是由不锈钢外壳配超滤膜和KDF(KDF，微生物抑制装置)组成。

第二种为能量滤芯，里面都会含有一些矿物质石，小分子石、碱性球、磁化石等，可不要小看这些杂七杂八的石头，它们可是能够大大提高水中的矿物质含量，改变水的PH度以适应人们，因此这种滤芯净水器在行业中也叫做活化净水器。

第三种叫做反渗透膜，也叫RO膜，这种滤芯的价格也是最贵的，这种滤芯的净水器具有其他净水器所不具备的强大功能，比如只要净水器里有这个反渗透膜(RO膜)，那么就属于反渗透净水器，可以把自来水直接转化为超纯水。

目前市面上使用的滤芯均为集成式滤芯，如需更换只能对滤芯整体进行，无法确定其中是否全部的滤层均已满负荷。但由于不同地域的水质差异很大，因此针对不同地区的水处理应也有所不同；同一地区在不同的阶段中水质也具有一定的波动，不同水质下对过滤的要求也不同，因此使用完全相同的滤芯进行净化是非常不环保的一种做法。不同的用水需求下对水质的过滤处理也是不同的。因此设置一款能够对不同水质进行分级处理的净水系统是十分必要的。

技术实现要素：

针对现有技术存在的上述问题，本发明的目的是提供一种对水质进行分级处理的全屋分级净水系统。

为实现上述发明目的，本发明采用的全屋分级净水系统技术方案如下：

全屋分级净水系统包括：前置净水装置、入水检测装置、分级过滤装置、出水检测装置、直饮水装置及微电脑控制器，前置净水装置物理过滤自来水，入水检测装置及出水检测装置分别检测过滤前及过滤后的水质指标，并将检测结果实时传送至微电脑控制器，微电脑控制器根据水质等级决定不同的过滤级别，入水及出水检测装置检测的指标数据差值用于统计滤芯的使用寿命。

优选的，前置净水装置包括PP棉前置过滤器和/或不锈钢前置过滤器。

优选的，入水检测装置、出水检测装置的检测指标包括：pH值、ORP、电导率、TDS及盐度。

更优选的，各项指标分为优、良、差三个等级，各项指标等级计算平均数后得到水质指标。

作为一种优选的实施方式，水质分级标准如下：

当单项检测指标结果在参考标准的40％范围内浮动时，该项指标为优；

当单项检测指标结果在参考标准的70％范围内浮动时，该项指标为良；

当单项检测指标结果大于参考标准的70％时，该项指标为差。

优选的，对应水质，分级净水装置包括粗滤、普通过滤和精滤三个级别的过滤器。

更优选的，精滤过滤器包括KDF滤芯组件、UF超滤组件、活性炭滤芯组件、RO膜滤芯组件、后置活性炭滤芯组件及ACF碱性复合滤芯。

更优选的，普通过滤器包括KDF滤芯组件、UF超滤组件、RO膜滤芯组件、软化滤芯、ACF碱性复合滤芯及活性炭滤芯组件。

更优选的，活性炭滤芯组件包括UDF颗粒活性炭和/或CTO压缩活性炭。

更优选的，粗滤过滤器包括普通滤芯包括KDF滤芯组件、UF超滤组件、RO膜滤芯组件、软化滤芯、ACF碱性复合滤芯及纳米能量滤芯。

优选的，分级滤芯由微电脑控制器控制水流净化级别，并通过电磁阀进入相应的滤芯。

优选的，全屋分级净水系统还包括一可调压水泵，水泵设于分级净水装置的出水口处。

更优选的，当某级滤芯无法正常工作时，可通过水泵调节水压并将水流引入其他级别滤芯以达到净化效果。

更优选的，当较高级别过滤器无法正常工作时，水泵加压，使待过滤水体经过低级别滤芯，同时微电脑发出更换滤芯警报。

优选的，分级过滤装置采用组合外壳，外壳内设有紫外灯，分级过滤装置内滤芯组件为光触媒组件。

与现有技术相比，本发明采用的全屋分级净水系统具有如下技术效果：

1.水质前置过滤，集中处理大颗粒杂质，过滤精度高，保证了水质检测的水质质量并减少了下游滤芯的消耗，延长下游管道的使用寿命；

2.水质快速检测检测指标覆盖了基本水质检测的必要指标，检测相应时间短、检测结果准确，并且可以随时根据需要调整检测的指标及检测条件，灵活方便；

3.水质分级净化，做到物尽其用，使滤芯的使用寿命更长，且根据水质不同，滤芯组件灵活搭配，适应性强；

4.滤芯组件均为上下插接的连接方式，便于维修更换；

5.滤芯组件包括超滤膜及KDF复合滤芯，有效去除水中的余氯等一切杂质，纯净度高；

6.UF膜与RO膜的复合设置，使得净水系统中同时提供矿物质水及纯净水，性价比高；

7.两次水质快速检测不仅保证了出水质量，还可以计算各级滤芯组件的有效使用率，为滤芯的及时更换提供了更准确的计算方式；

8.系统中还设有水泵，水泵不仅可以保证水质，还在某级滤芯无法工作时可以通过增压降级的方式通过其他级别滤芯进行水质净化，以起到灵活替换、保证水质的作用；

9.微电脑控制系统记录快速检测装置反馈的检测结果，并协调决定水质分级以进行不同级别的过滤处理，微电脑控制器参数可调反应灵敏，可与其他设备联系方便操作；

10.全屋分级净水系统包含管线机等终端设备，不仅可以提高含微量元素的矿泉水，还可以快速加热或制冷，杜绝“千滚水”线性，保证饮水安全。

总之，本发明提供的全屋分级净水系统，通过对水质的实时监测，达到了分级净水的效果，分级净水不仅可以保证水质，也可以降低滤芯的不必要消耗，提高耗材寿命，节能环保，可根据不同场所的要求进行滤芯的调整与处理，适用范围广。

附图说明

图1是本发明提供的全屋分级净水系统的流程图；

图2是本发明对实施例提供的过滤组件结构图；

图3是本发明实施例提供的过滤组件俯视图。

附图标记

10前置净水装置，20入水检测装置，30分级过滤装置，滤过滤器，30普通过滤器，30粗滤过滤器，305加压系统，306固定部分，307可拆卸部分，31 KDF滤芯组件，32 UF超滤组件，活性炭滤芯组件33，RO膜滤芯组件34，后置活性炭滤芯组件35，ACF碱性复合滤芯36，37预留组件位，紫外灯38，40出水检测装置，50直饮水装置，60微电脑控制系统。

具体实施方式

下面结合实施例及对比例对本发明作进一步详细、完整地说明。

图1为本发明的全屋分级净水系统的净水流程图。本发明的全屋分级净水系统包括前置净水装置10、入水检测装置20、分级过滤装置30、出水检测装置40、直饮水装置50和微电脑控制系统60。自来水通过管网首先进入前置净水装置10，滤去大颗粒杂质后进入水质检测装置20，水质检测装置20实时快速检测水质并将检测结果传递至远程的微电脑控制系统60中，经过微电脑控制系统60的计算分析得出水质级别，进入分级过滤装置30，给予不同水质的水不同的过滤后，出水检测装置40检测水质是否达到水质要求，将检测结果传递至微电脑控制系统60中，微电脑控制系统在计算分析后，如水质仍不达标将报警，水质达标则可放心使用，同时，根据各项检测指标的分析计算可以得出分级过滤装置30是否需要更换，如需更换将对应给予提示，无需更换则储存数据即可。经过出水检测装置40的水为纯净水，达到生活用水标准，可直接作为生活用水使用。为了使用者的饮水健康，全屋分级净水系统还包括直饮水装置50，直饮水装置50可以同时提供纯净水及矿物质水。

本发明中的水质标准均以国家生活饮用水卫生标准<GB5749-2006>为准，检测指标均不低于国家标准。本发明中的水质检测方法均以国家生活饮用水标准检验方法<GB/T5750-2006>的标准检测方法为准，检测结果真实可信。

自来水在水表或总阀后，安装有前置净水装置10，前置净水装置10的安装位置不限于室内，也就是说该前置净水装置可安装于室内或可安装于室外总阀后。根据水质需要前置净水装置包括PP棉前置过滤器和/或不锈钢前置过滤器、电磁阀、水阀及管道等，PP棉前置过滤器可以过滤自来水中二次污染的泥沙、铁锈、红虫、悬浮物等大颗粒物质，直径大于1μm的杂质均可被拦截在PP棉滤芯的外侧；不锈钢前置过滤器包括黄铜管壁及不锈钢滤网，不锈钢滤网与PP棉用途相同，可机械过滤直径大于60μm的杂质。前置净水装置的出水流量为240L/H。由于前置净水器仅为机械过滤大颗粒杂质用，因此需要定时清洁排出已过滤杂质，当前置净水过滤器达到过滤饱和后，可更换该部分装置。

经过前置初级过滤后，水质进入快速检测设备，本发明中的水质快速检测设备包括入水检测及出水检测。检测内容及每项检测结果如下表：

除上水标准检测项目外，水质检测还检测温度、水压等不计分辅助项，以辅助判断水质状况。

需要指出的是，本实施例中所列水质检测项目仅为本实施例的具体检测内容，不是对本发明的所有水质检测项目的概括，所有满足国家标准的水质检测项目均可以作为本发明的快速水质检测项目，本实施例中的检测项目不应作为对本发明的限制，检测指标以检测仪器的可检测范围为准，参考标准以国家标准为准。

自来水在经过快速入水检测后将数据传回微电脑控制终端，电脑终端通过各数据值在该项指标中的所处位置给予不同的分数，各项得分经过加权平均后得出最终该水质的得分，通过得分对水质进行分级处理，得分优秀的进入简易粗滤，得分普通的普通过滤，得分较差的水进入精准过滤，不同的过滤级别所使用的滤芯不同。

本全屋分级净水系统中，开启不同的用水终端可启动不同的微电脑程序，选择不同的用水标准，在入水检测后选择需要的过滤级别。本实施例中分级过滤装置30包括精滤过滤器、普通过滤器及粗滤过滤器，三级过滤器平行设置于分级过滤装置30内，通过三通及电磁阀连接三级过滤器，在更换分级过滤器或分级过滤器组件时，关闭电磁阀即可操作。

如图3所示，分级过滤器采用组合外壳，壳体分为两部分，一部分为固定部分306，一部分为可拆卸部分307，固定部分306用于固定连接电磁阀及出水管，可拆卸部分307通过凹槽及密封件与固定部分紧密连接，外壳内设有紫外灯，并容纳过滤组件，不同级别的过滤器设置有不同组合的过滤组件，也可根据各地水质不同调整过滤组件的组成。紫外灯设于固定部分及可拆卸部分的内壁，能够照射过滤组件的光触媒材料，便于产生强氧化性。光触媒材料可设于包括过滤组件外壁的所有结构件部分。分级过滤器内水流逐层经过过滤组件，过滤组件上部为楔形结构，楔形口为圆形、直径小于等于过滤组件的直径，过滤组件下部为配合楔形结构的凹槽接口，由于各级过滤组件均有一致的结构，可对应的更换过滤饱和的组件，不需要如现有技术一般的更换整根滤芯，降低了耗材的消耗。接口内缘与楔形口外缘设有密封件，保证了各过滤组件间的密封性。各级过滤组件可组合安装，也就是水体的净化路径为直线型路径，水体通过经过时与各级过滤组件的充分接触来达到净化效果。分级过滤器内还设有预留组件位37，可灵活根据各地水质调整滤芯的组合，增加或减少滤芯组件。

如图2所示，精滤过滤器内过滤组件包括KDF滤芯组件31、UF超滤组件32、活性炭滤芯组件33、RO膜滤芯组件34、后置活性炭滤芯组件35及ACF碱性复合滤芯36，其中活性炭滤芯组件33包括UDF颗粒活性炭和/或CTO压缩活性炭，后置活性炭滤芯组件35为T33后置活性炭。精滤过滤器31内还设有光触媒材料及紫外灯38，光触媒材料涂覆于各组件内壁与水体接触面，紫外灯38设于过滤器内可覆盖光触媒接触面的位置。精滤过滤器31的出水流量为120L/H，过滤精度可达到0.0001μm。

普通过滤器与精滤过滤器的区别仅在于，不包含后置活性炭滤芯组件35，活性炭滤芯组件33仅包括UDF颗粒活性炭或CTO压缩活性炭的一种，包含软化滤芯以软化硬水。

粗滤过滤器与普通过滤器的区别仅在于，不包含任何活性炭滤芯组件，包括纳米能量滤芯。

UF超滤膜与RO膜的组合使用，可同时出矿物质水及纯净水。

上述滤芯组成均为本实施例中的列举实施方式，在不同使用地区或不同水质下可更换各过滤组件的搭配，任何可以用于水体过滤的组件均可用于本分级过滤器。本实施例中的滤芯组成不应被作为本发明的限制。

本实施例的另一种优选方式中，分级过滤器下端还设有抽水阀，抽水阀具有三个作用，一是保证净水系统的水压，二是在水压降低或对应级别的净水器滤芯需要更换无法再工作时，可通过加压增大或降低水流量的方式使带过滤水经过其他级别的滤芯，灵活替换暂时需要更换的滤芯，三是在需要更换滤芯组件时，可在关闭电磁阀34后抽空过滤器内残留水，便于更换。

水体经过分级过滤后，将再次进行出水检测，出水检测的内容与入水检测相同，通过二次检测水质，一方面保证了净化后的水质，另一方面可以根据两次检测的数据差值，计算出不同滤芯的过滤组件的消耗量，由此可以灵活判断出需要更换的组件，无需通过计算流量或使用时间来更换整根的过滤器，降低了滤芯耗材的使用，使用成本低且环保。检测后的水为超纯水，可以直接作为生活用水使用。

为了使饮用水的口感更佳，饮用水的水质更健康，以及配合不同的使用环境。本净水系统还设有直饮水装置50，直饮水装置内还设有麦饭石陶瓷球滤芯，为水体增加对人体有益的微量元素。

直饮水装置50内设有纳米加热管，可在3～5秒内急速加热，还设有温水档及冷水档。装置还设有童锁，在使用完毕后可自动转为童锁模式。

微电脑控制器60参数可调反应灵敏，可与其他设备联系方便操作，例如手机APP及家用管理系统等，方便用户使用，可设置可视界面，方便全家人使用。

本发明的全屋分级净水系统还可以根据需要加设其他装置，如饮水机等，随着技术的发展任何在本发明的发明核心之内的用水设备的添加均应作为落入本发明的保护范围之内。

使用该全屋分级净水系统的全屋分级净水方法，包括如下步骤：

a.自来水先进入前置过滤，去除大颗粒杂质，过滤孔径为PP棉1μm，不锈钢滤网60μm；

b.入水快速检测，检测水中pH、ORP、电导率、TDS及盐度，每项指标检测后结构进行远程实时分析，其中

当单项检测指标结果在参考标准的40％范围内浮动时，该项指标为优；

当单项检测指标结果在参考标准的70％范围内浮动时，该项指标为良；

当单项检测指标结果大于参考标准的70％时，该项指标为差；

统计分析各项指标的分数及范围，平均后得出总体入水水质，当水质为优时可进行粗滤及以上级别过滤，当水质为良时可进行普通过滤及以上级别过滤，当水质为差时，必须进行精滤；

c.根据分析结果分级过滤水体，过滤时如有水压变化可通过水泵进行压力调节；当较高级别过滤器无法正常工作时，水泵加压，使待过滤水体经过低级别滤芯，同时微电脑发出更换滤芯警报；

d.过滤后的水质通过出水检测，出水检测项目及标准同入水检测，检测后两侧检测结果用于计算滤芯寿命；

e.开启直饮水终端时，水通过直饮水机加微量元素，加热、常温或制冷，供直接饮用；

f.当微电脑根据水质计算出不同滤芯组件的使用寿命后，及时提醒更换需更换的组件，并将需要净化的水引入其他过滤装置。

当某一级别的部分或全部过滤组件故障或需要更换时，微电脑控制系统将引导水流至其他级别的过滤装置，当由高级别调整至低级别时，需要水泵辅助增压来增强净化目的，其中部分加压净化效果对比如下表：

由此表可知，在水质稳定的情况下，适当增加某一级别过滤装置的水压可以起到更好的水质净化效果，因此当某一级别过滤器故障或需要更换时，可以通过加压的方式临时调整净水级别，以起到相似的净化效果。

本实施例中未详细做出说明的内容，将参照现有技术进行实施，不作为对本发明的限制。

最后有必要在此说明的是：以上实施例只用于对本发明的技术方案作进一步详细地说明，不能理解为对本发明保护范围的限制，本领域的技术人员根据本发明的上述内容作出的一些非本质的改进和调整均属于本发明的保护范围。