本發(fā)明涉及一種全屋分級凈水系統(tǒng)，屬于生活用水處理領域。

背景技術：

隨著全球水污染的加劇，自來水取水口的位置不斷遷移但無法避免水質的惡化。雖然自來水公司的出廠水均可以達到飲用標準，但由于城市自來水管網(wǎng)系統(tǒng)的逐漸老化，以及各住宅區(qū)的二次供水的衛(wèi)生問題，入戶自來水質仍處于十分不穩(wěn)定的狀態(tài)。人體內的70％由水組成，水質安全直接影響到生活質量，因此入戶自來水的凈化就顯得尤為重要。

家用凈水器作為近年來的熱銷產品，市場上具有多種品牌及型號的凈水產品，所使用的原理及凈化材料也不盡相同。一般來說，現(xiàn)有的家用水處理產品包括如下幾類：

1、家用小型水處理終端設備

這類終端設備，基本都是以城市自來水為原水，經過不同的水處理技術進行處理后，獲得更高質量的家用生活用水。但問題是：流量較小，不能全面滿足家庭用水需求；功能單一，往往只能滿足一方面的用水，比如家用RO(反滲透膜)機的流量一般只有6-8L/H，滿足飲用都非常緊張；濾芯使用壽命短，更換頻繁，成本高，不方便。

2、家用中央凈水機

市場上的幾乎所有相關機型，基本均采用“活性炭+KDF+或麥飯石”濾料，凱得菲KDF是高純度的銅/鋅合金顆粒，它通過微電化學氧化-還原反應Redox進行水處理工作，在與水接觸時，合金中的兩種金屬在亞微觀尺度上構成無數(shù)小的原電池系統(tǒng)，這種材料在水中具有強大的反應能力和極快的反應速度，可以清除水中高達99％的氯和水中溶解的鉛、汞、鎳、鉻等金屬離子和化合物。對抑制細菌、真菌、污垢、水藻的滋生效果卓著。功能單一；水質沒有保障；濾芯使用壽命短。

3、家用軟水機

功能單一，不能滿足飲水烹飪等關鍵需求；需加鹽；產生大量廢水；需外接電源，安裝相對復雜；由于沒有精細的預過濾(如膜處理)，水質雜質沒有祛除，水質仍然沒有保障。

現(xiàn)有的三類產品各有利弊，總的來說一般僅以滿足飲用水為主要目的，但家庭生活用水中不同用途對水質水量的要求也不同，因此三類產品無法全面滿足家庭用水的各方面要求。家庭用水一般分為食用水、洗滌水和衛(wèi)生清潔水三類，食用水用于烹飪及飲用，要求將水中的幾乎所有有害物質去除，并保留其中的有益物質，能滿足直飲水要求，口感好；洗滌水分為洗菜洗手用的食品級洗滌水和沐浴洗衣用的一般洗滌水兩類，食品級洗滌水要求去除水口的鐵銹、微生物、膠體及沙粒等等，對口感無要求，一般洗滌水即軟水，可用于鍋爐等大型設備，要求去除水中的鐵銹、微生物和膠體等，并去除水中的鈣鎂離子，使設備不易結垢，洗滌的衣物更柔軟，沐浴后皮膚更滑爽；衛(wèi)生清潔水對水質無要求，可以用普通的自來水即可。

濾芯是水處理設備的核心部件，現(xiàn)有的水處理設備的濾芯為集成型的過濾結構，普通凈水器的反滲透技術是一種膜分離技術。該凈水器是在高于溶液滲透壓的作用下，依據(jù)其他物質不能透過半透膜而將這些物質和水分離開來，是滲透的逆過程?，F(xiàn)有的凈水器采用納米級反滲透系統(tǒng)，主流的兩種超濾膜，一種是立式凈水器超濾膜，主要構造是PP棉、活性炭、超濾膜等，一種是臥式凈水器超濾膜，它是由不銹鋼外殼配超濾膜和KDF(KDF，微生物抑制裝置)組成。

第二種為能量濾芯，里面都會含有一些礦物質石，小分子石、堿性球、磁化石等，可不要小看這些雜七雜八的石頭，它們可是能夠大大提高水中的礦物質含量，改變水的PH度以適應人們，因此這種濾芯凈水器在行業(yè)中也叫做活化凈水器。

第三種叫做反滲透膜，也叫RO膜，這種濾芯的價格也是最貴的，這種濾芯的凈水器具有其他凈水器所不具備的強大功能，比如只要凈水器里有這個反滲透膜(RO膜)，那么就屬于反滲透凈水器，可以把自來水直接轉化為超純水。

目前市面上使用的濾芯均為集成式濾芯，如需更換只能對濾芯整體進行，無法確定其中是否全部的濾層均已滿負荷。但由于不同地域的水質差異很大，因此針對不同地區(qū)的水處理應也有所不同；同一地區(qū)在不同的階段中水質也具有一定的波動，不同水質下對過濾的要求也不同，因此使用完全相同的濾芯進行凈化是非常不環(huán)保的一種做法。不同的用水需求下對水質的過濾處理也是不同的。因此設置一款能夠對不同水質進行分級處理的凈水系統(tǒng)是十分必要的。

技術實現(xiàn)要素：

針對現(xiàn)有技術存在的上述問題，本發(fā)明的目的是提供一種對水質進行分級處理的全屋分級凈水系統(tǒng)。

為實現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明采用的全屋分級凈水系統(tǒng)技術方案如下：

全屋分級凈水系統(tǒng)包括：前置凈水裝置、入水檢測裝置、分級過濾裝置、出水檢測裝置、直飲水裝置及微電腦控制器，前置凈水裝置物理過濾自來水，入水檢測裝置及出水檢測裝置分別檢測過濾前及過濾后的水質指標，并將檢測結果實時傳送至微電腦控制器，微電腦控制器根據(jù)水質等級決定不同的過濾級別，入水及出水檢測裝置檢測的指標數(shù)據(jù)差值用于統(tǒng)計濾芯的使用壽命。

優(yōu)選的，前置凈水裝置包括PP棉前置過濾器和/或不銹鋼前置過濾器。

優(yōu)選的，入水檢測裝置、出水檢測裝置的檢測指標包括：pH值、ORP、電導率、TDS及鹽度。

更優(yōu)選的，各項指標分為優(yōu)、良、差三個等級，各項指標等級計算平均數(shù)后得到水質指標。

作為一種優(yōu)選的實施方式，水質分級標準如下：

當單項檢測指標結果在參考標準的40％范圍內浮動時，該項指標為優(yōu)；

當單項檢測指標結果在參考標準的70％范圍內浮動時，該項指標為良；

當單項檢測指標結果大于參考標準的70％時，該項指標為差。

優(yōu)選的，對應水質，分級凈水裝置包括粗濾、普通過濾和精濾三個級別的過濾器。

更優(yōu)選的，精濾過濾器包括KDF濾芯組件、UF超濾組件、活性炭濾芯組件、RO膜濾芯組件、后置活性炭濾芯組件及ACF堿性復合濾芯。

更優(yōu)選的，普通過濾器包括KDF濾芯組件、UF超濾組件、RO膜濾芯組件、軟化濾芯、ACF堿性復合濾芯及活性炭濾芯組件。

更優(yōu)選的，活性炭濾芯組件包括UDF顆?；钚蕴亢?或CTO壓縮活性炭。

更優(yōu)選的，粗濾過濾器包括普通濾芯包括KDF濾芯組件、UF超濾組件、RO膜濾芯組件、軟化濾芯、ACF堿性復合濾芯及納米能量濾芯。

優(yōu)選的，分級濾芯由微電腦控制器控制水流凈化級別，并通過電磁閥進入相應的濾芯。

優(yōu)選的，全屋分級凈水系統(tǒng)還包括一可調壓水泵，水泵設于分級凈水裝置的出水口處。

更優(yōu)選的，當某級濾芯無法正常工作時，可通過水泵調節(jié)水壓并將水流引入其他級別濾芯以達到凈化效果。

更優(yōu)選的，當較高級別過濾器無法正常工作時，水泵加壓，使待過濾水體經過低級別濾芯，同時微電腦發(fā)出更換濾芯警報。

優(yōu)選的，分級過濾裝置采用組合外殼，外殼內設有紫外燈，分級過濾裝置內濾芯組件為光觸媒組件。

與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明采用的全屋分級凈水系統(tǒng)具有如下技術效果：

1.水質前置過濾，集中處理大顆粒雜質，過濾精度高，保證了水質檢測的水質質量并減少了下游濾芯的消耗，延長下游管道的使用壽命；

2.水質快速檢測檢測指標覆蓋了基本水質檢測的必要指標，檢測相應時間短、檢測結果準確，并且可以隨時根據(jù)需要調整檢測的指標及檢測條件，靈活方便；

3.水質分級凈化，做到物盡其用，使濾芯的使用壽命更長，且根據(jù)水質不同，濾芯組件靈活搭配，適應性強；

4.濾芯組件均為上下插接的連接方式，便于維修更換；

5.濾芯組件包括超濾膜及KDF復合濾芯，有效去除水中的余氯等一切雜質，純凈度高；

6.UF膜與RO膜的復合設置，使得凈水系統(tǒng)中同時提供礦物質水及純凈水，性價比高；

7.兩次水質快速檢測不僅保證了出水質量，還可以計算各級濾芯組件的有效使用率，為濾芯的及時更換提供了更準確的計算方式；

8.系統(tǒng)中還設有水泵，水泵不僅可以保證水質，還在某級濾芯無法工作時可以通過增壓降級的方式通過其他級別濾芯進行水質凈化，以起到靈活替換、保證水質的作用；

9.微電腦控制系統(tǒng)記錄快速檢測裝置反饋的檢測結果，并協(xié)調決定水質分級以進行不同級別的過濾處理，微電腦控制器參數(shù)可調反應靈敏，可與其他設備聯(lián)系方便操作；

10.全屋分級凈水系統(tǒng)包含管線機等終端設備，不僅可以提高含微量元素的礦泉水，還可以快速加熱或制冷，杜絕“千滾水”線性，保證飲水安全。

總之，本發(fā)明提供的全屋分級凈水系統(tǒng)，通過對水質的實時監(jiān)測，達到了分級凈水的效果，分級凈水不僅可以保證水質，也可以降低濾芯的不必要消耗，提高耗材壽命，節(jié)能環(huán)保，可根據(jù)不同場所的要求進行濾芯的調整與處理，適用范圍廣。

附圖說明

圖1是本發(fā)明提供的全屋分級凈水系統(tǒng)的流程圖；

圖2是本發(fā)明對實施例提供的過濾組件結構圖；

圖3是本發(fā)明實施例提供的過濾組件俯視圖。

附圖標記

10前置凈水裝置，20入水檢測裝置，30分級過濾裝置，濾過濾器，30普通過濾器，30粗濾過濾器，305加壓系統(tǒng)，306固定部分，307可拆卸部分，31 KDF濾芯組件，32 UF超濾組件，活性炭濾芯組件33，RO膜濾芯組件34，后置活性炭濾芯組件35，ACF堿性復合濾芯36，37預留組件位，紫外燈38，40出水檢測裝置，50直飲水裝置，60微電腦控制系統(tǒng)。

具體實施方式

下面結合實施例及對比例對本發(fā)明作進一步詳細、完整地說明。

圖1為本發(fā)明的全屋分級凈水系統(tǒng)的凈水流程圖。本發(fā)明的全屋分級凈水系統(tǒng)包括前置凈水裝置10、入水檢測裝置20、分級過濾裝置30、出水檢測裝置40、直飲水裝置50和微電腦控制系統(tǒng)60。自來水通過管網(wǎng)首先進入前置凈水裝置10，濾去大顆粒雜質后進入水質檢測裝置20，水質檢測裝置20實時快速檢測水質并將檢測結果傳遞至遠程的微電腦控制系統(tǒng)60中，經過微電腦控制系統(tǒng)60的計算分析得出水質級別，進入分級過濾裝置30，給予不同水質的水不同的過濾后，出水檢測裝置40檢測水質是否達到水質要求，將檢測結果傳遞至微電腦控制系統(tǒng)60中，微電腦控制系統(tǒng)在計算分析后，如水質仍不達標將報警，水質達標則可放心使用，同時，根據(jù)各項檢測指標的分析計算可以得出分級過濾裝置30是否需要更換，如需更換將對應給予提示，無需更換則儲存數(shù)據(jù)即可。經過出水檢測裝置40的水為純凈水，達到生活用水標準，可直接作為生活用水使用。為了使用者的飲水健康，全屋分級凈水系統(tǒng)還包括直飲水裝置50，直飲水裝置50可以同時提供純凈水及礦物質水。

本發(fā)明中的水質標準均以國家生活飲用水衛(wèi)生標準<GB5749-2006>為準，檢測指標均不低于國家標準。本發(fā)明中的水質檢測方法均以國家生活飲用水標準檢驗方法<GB/T5750-2006>的標準檢測方法為準，檢測結果真實可信。

自來水在水表或總閥后，安裝有前置凈水裝置10，前置凈水裝置10的安裝位置不限于室內，也就是說該前置凈水裝置可安裝于室內或可安裝于室外總閥后。根據(jù)水質需要前置凈水裝置包括PP棉前置過濾器和/或不銹鋼前置過濾器、電磁閥、水閥及管道等，PP棉前置過濾器可以過濾自來水中二次污染的泥沙、鐵銹、紅蟲、懸浮物等大顆粒物質，直徑大于1μm的雜質均可被攔截在PP棉濾芯的外側；不銹鋼前置過濾器包括黃銅管壁及不銹鋼濾網(wǎng)，不銹鋼濾網(wǎng)與PP棉用途相同，可機械過濾直徑大于60μm的雜質。前置凈水裝置的出水流量為240L/H。由于前置凈水器僅為機械過濾大顆粒雜質用，因此需要定時清潔排出已過濾雜質，當前置凈水過濾器達到過濾飽和后，可更換該部分裝置。

經過前置初級過濾后，水質進入快速檢測設備，本發(fā)明中的水質快速檢測設備包括入水檢測及出水檢測。檢測內容及每項檢測結果如下表：

除上水標準檢測項目外，水質檢測還檢測溫度、水壓等不計分輔助項，以輔助判斷水質狀況。

需要指出的是，本實施例中所列水質檢測項目僅為本實施例的具體檢測內容，不是對本發(fā)明的所有水質檢測項目的概括，所有滿足國家標準的水質檢測項目均可以作為本發(fā)明的快速水質檢測項目，本實施例中的檢測項目不應作為對本發(fā)明的限制，檢測指標以檢測儀器的可檢測范圍為準，參考標準以國家標準為準。

自來水在經過快速入水檢測后將數(shù)據(jù)傳回微電腦控制終端，電腦終端通過各數(shù)據(jù)值在該項指標中的所處位置給予不同的分數(shù)，各項得分經過加權平均后得出最終該水質的得分，通過得分對水質進行分級處理，得分優(yōu)秀的進入簡易粗濾，得分普通的普通過濾，得分較差的水進入精準過濾，不同的過濾級別所使用的濾芯不同。

本全屋分級凈水系統(tǒng)中，開啟不同的用水終端可啟動不同的微電腦程序，選擇不同的用水標準，在入水檢測后選擇需要的過濾級別。本實施例中分級過濾裝置30包括精濾過濾器、普通過濾器及粗濾過濾器，三級過濾器平行設置于分級過濾裝置30內，通過三通及電磁閥連接三級過濾器，在更換分級過濾器或分級過濾器組件時，關閉電磁閥即可操作。

如圖3所示，分級過濾器采用組合外殼，殼體分為兩部分，一部分為固定部分306，一部分為可拆卸部分307，固定部分306用于固定連接電磁閥及出水管，可拆卸部分307通過凹槽及密封件與固定部分緊密連接，外殼內設有紫外燈，并容納過濾組件，不同級別的過濾器設置有不同組合的過濾組件，也可根據(jù)各地水質不同調整過濾組件的組成。紫外燈設于固定部分及可拆卸部分的內壁，能夠照射過濾組件的光觸媒材料，便于產生強氧化性。光觸媒材料可設于包括過濾組件外壁的所有結構件部分。分級過濾器內水流逐層經過過濾組件，過濾組件上部為楔形結構，楔形口為圓形、直徑小于等于過濾組件的直徑，過濾組件下部為配合楔形結構的凹槽接口，由于各級過濾組件均有一致的結構，可對應的更換過濾飽和的組件，不需要如現(xiàn)有技術一般的更換整根濾芯，降低了耗材的消耗。接口內緣與楔形口外緣設有密封件，保證了各過濾組件間的密封性。各級過濾組件可組合安裝，也就是水體的凈化路徑為直線型路徑，水體通過經過時與各級過濾組件的充分接觸來達到凈化效果。分級過濾器內還設有預留組件位37，可靈活根據(jù)各地水質調整濾芯的組合，增加或減少濾芯組件。

如圖2所示，精濾過濾器內過濾組件包括KDF濾芯組件31、UF超濾組件32、活性炭濾芯組件33、RO膜濾芯組件34、后置活性炭濾芯組件35及ACF堿性復合濾芯36，其中活性炭濾芯組件33包括UDF顆?；钚蕴亢?或CTO壓縮活性炭，后置活性炭濾芯組件35為T33后置活性炭。精濾過濾器31內還設有光觸媒材料及紫外燈38，光觸媒材料涂覆于各組件內壁與水體接觸面，紫外燈38設于過濾器內可覆蓋光觸媒接觸面的位置。精濾過濾器31的出水流量為120L/H，過濾精度可達到0.0001μm。

普通過濾器與精濾過濾器的區(qū)別僅在于，不包含后置活性炭濾芯組件35，活性炭濾芯組件33僅包括UDF顆?；钚蕴炕駽TO壓縮活性炭的一種，包含軟化濾芯以軟化硬水。

粗濾過濾器與普通過濾器的區(qū)別僅在于，不包含任何活性炭濾芯組件，包括納米能量濾芯。

UF超濾膜與RO膜的組合使用，可同時出礦物質水及純凈水。

上述濾芯組成均為本實施例中的列舉實施方式，在不同使用地區(qū)或不同水質下可更換各過濾組件的搭配，任何可以用于水體過濾的組件均可用于本分級過濾器。本實施例中的濾芯組成不應被作為本發(fā)明的限制。

本實施例的另一種優(yōu)選方式中，分級過濾器下端還設有抽水閥，抽水閥具有三個作用，一是保證凈水系統(tǒng)的水壓，二是在水壓降低或對應級別的凈水器濾芯需要更換無法再工作時，可通過加壓增大或降低水流量的方式使帶過濾水經過其他級別的濾芯，靈活替換暫時需要更換的濾芯，三是在需要更換濾芯組件時，可在關閉電磁閥34后抽空過濾器內殘留水，便于更換。

水體經過分級過濾后，將再次進行出水檢測，出水檢測的內容與入水檢測相同，通過二次檢測水質，一方面保證了凈化后的水質，另一方面可以根據(jù)兩次檢測的數(shù)據(jù)差值，計算出不同濾芯的過濾組件的消耗量，由此可以靈活判斷出需要更換的組件，無需通過計算流量或使用時間來更換整根的過濾器，降低了濾芯耗材的使用，使用成本低且環(huán)保。檢測后的水為超純水，可以直接作為生活用水使用。

為了使飲用水的口感更佳，飲用水的水質更健康，以及配合不同的使用環(huán)境。本凈水系統(tǒng)還設有直飲水裝置50，直飲水裝置內還設有麥飯石陶瓷球濾芯，為水體增加對人體有益的微量元素。

直飲水裝置50內設有納米加熱管，可在3～5秒內急速加熱，還設有溫水檔及冷水檔。裝置還設有童鎖，在使用完畢后可自動轉為童鎖模式。

微電腦控制器60參數(shù)可調反應靈敏，可與其他設備聯(lián)系方便操作，例如手機APP及家用管理系統(tǒng)等，方便用戶使用，可設置可視界面，方便全家人使用。

本發(fā)明的全屋分級凈水系統(tǒng)還可以根據(jù)需要加設其他裝置，如飲水機等，隨著技術的發(fā)展任何在本發(fā)明的發(fā)明核心之內的用水設備的添加均應作為落入本發(fā)明的保護范圍之內。

使用該全屋分級凈水系統(tǒng)的全屋分級凈水方法，包括如下步驟：

a.自來水先進入前置過濾，去除大顆粒雜質，過濾孔徑為PP棉1μm，不銹鋼濾網(wǎng)60μm；

b.入水快速檢測，檢測水中pH、ORP、電導率、TDS及鹽度，每項指標檢測后結構進行遠程實時分析，其中

當單項檢測指標結果在參考標準的40％范圍內浮動時，該項指標為優(yōu)；

當單項檢測指標結果在參考標準的70％范圍內浮動時，該項指標為良；

當單項檢測指標結果大于參考標準的70％時，該項指標為差；

統(tǒng)計分析各項指標的分數(shù)及范圍，平均后得出總體入水水質，當水質為優(yōu)時可進行粗濾及以上級別過濾，當水質為良時可進行普通過濾及以上級別過濾，當水質為差時，必須進行精濾；

c.根據(jù)分析結果分級過濾水體，過濾時如有水壓變化可通過水泵進行壓力調節(jié)；當較高級別過濾器無法正常工作時，水泵加壓，使待過濾水體經過低級別濾芯，同時微電腦發(fā)出更換濾芯警報；

d.過濾后的水質通過出水檢測，出水檢測項目及標準同入水檢測，檢測后兩側檢測結果用于計算濾芯壽命；

e.開啟直飲水終端時，水通過直飲水機加微量元素，加熱、常溫或制冷，供直接飲用；

f.當微電腦根據(jù)水質計算出不同濾芯組件的使用壽命后，及時提醒更換需更換的組件，并將需要凈化的水引入其他過濾裝置。

當某一級別的部分或全部過濾組件故障或需要更換時，微電腦控制系統(tǒng)將引導水流至其他級別的過濾裝置，當由高級別調整至低級別時，需要水泵輔助增壓來增強凈化目的，其中部分加壓凈化效果對比如下表：

由此表可知，在水質穩(wěn)定的情況下，適當增加某一級別過濾裝置的水壓可以起到更好的水質凈化效果，因此當某一級別過濾器故障或需要更換時，可以通過加壓的方式臨時調整凈水級別，以起到相似的凈化效果。

本實施例中未詳細做出說明的內容，將參照現(xiàn)有技術進行實施，不作為對本發(fā)明的限制。

最后有必要在此說明的是：以上實施例只用于對本發(fā)明的技術方案作進一步詳細地說明，不能理解為對本發(fā)明保護范圍的限制，本領域的技術人員根據(jù)本發(fā)明的上述內容作出的一些非本質的改進和調整均屬于本發(fā)明的保護范圍。