控制管線128、第二控制管線130中的 壓力來打開所述常閉閥108和常開閥110兩者,一種控制器(未示出)可引起第一控制開 關112和第二控制開關114迫使過濾系統100進入反沖洗循環。在一些實施例中,所述控制 器可引起所述第一控制開關112和第二控制開關114迫使過濾系統100進入罐充注循環, 例如W保證充足的水可用于服務和反沖洗循環。在一些實施例中,所述控制器可監測累積 時間和/或自最后沖洗循環之后的流量,且通過致動所述第一控制開關112和第二控制開 關114而可周期性地引起所述常閉閥108和常開閥110打開。
[00巧]在一個實施例中,所述使用終端過濾系統100可使用超濾元件102作為微濾元件 106的前置過濾器。該實施例防止微濾元件106積垢,同時在反沖洗循環中清潔超濾元件 102,下面將更詳細地對此進行描述。另外,通過使用儲罐104來將水輸送到微濾元件106 中,該使用終端過濾系統100W敞噴方式提供超純水,而不用擔屯、過早積垢,W提供生物安 全的飲用水。提供生物安全飲用水的方式是:首先,在給水F到達儲罐104之前通過超濾 元件102從給水F中去除掉任何病毒,然后,在給水F離開儲罐104之后通過使用微濾元件 106從給水F中去除掉任何細菌。
[00%] 常閉閥108和常開閥110分別流體聯接到第一控制管線128和第二控制管線130 上。常閉閥108和常開閥110可W是完全機械閥,例如為機械壓力開關,它們還適于流體聯 接到排水管線124上。由于該使用終端過濾系統中的壓力改變,所述常閉閥108和常開閥 110可從打開狀態切換到關閉狀態,反之亦然。更具體而言,可通過所述使用終端過濾系統 100 (如,通過所述控制器)和/或通過一種校正彈黃(例如,其位于所述常閉閥108和常開 閥110內部)可限定一種壓力設定值。該壓力設定值是致動所述常閉閥108和常開閥110 所需的壓力闊值。
[0027] 通常,所述常閉閥108在關閉位置開始操作。一旦系統或控制管線壓力高于所述 壓力設定值,常閉閥108就移動到打開位置上。系統或控制管線壓力高于所述壓力設定值 的一種情況是由于打開和/或關閉了所述使用終端過濾系統100中的龍頭122。更具體而 言,如果系統或控制管線壓力低于所述壓力設定值,那么常閉閥108將保持在關閉位置上。 另外,常開閥110在打開位置開始操作。一旦系統或控制管線壓力高于所述壓力設定值,那 么常開閥110就移動到關閉位置上。更具體而言,如果系統或控制管線壓力低于所述壓力 設定值,那么常開閥110將保持在打開位置上。
[002引圖1中所示的實施例示出了在停滯期間或罐充注循環期間,所述使用終端過濾系 統100中的給水F的流動。罐充注循環期間,常閉閥108由于第一控制管線128中的第一 壓力Pi而關閉,常開閥110由于第二控制管線130中的第二壓力Pz而關閉。第一控制管線 128中的壓力Pi低于第二控制管線130中的壓力P2。在所述使用終端過濾系統100完全被 安裝和可操作之前,所述常閉閥108和常開閥110可W是合適的手動閥。當第一控制管線 128中的壓力P郝第二控制管線130中的壓力P2高于一壓力設定值(如,69kPa)時,所述 常閉閥108打開,常開閥110關閉。當第一控制管線128中的壓力Pi和第二控制管線130 中的壓力Pz都低于所述壓力設定值時,所述常閉閥108關閉,常開閥110打開。當操作壓 力變化時,所述壓力設定值的波動最小。
[0029] 如圖1所示,罐充注循環期間,龍頭122關閉,給水F通過給水管線116進入所述 使用終端過濾系統100,流經限流器118,如表示流程F的箭頭所示。限流器118可調節所 述使用終端過濾系統100所需的流量。在另一實施例中,可使用一種常閉閥(未示出)而 非限流器118。在另一實施例中,限流器118可省掉和/或可替換為另一裝置W調節進入所 述使用終端過濾系統100中的給水流量。
[0030] 當給水通過超濾元件102時,滲透水充注下游的儲罐104并對其加壓,直到儲罐 104中的壓力等于給水管線116中的壓力為止。滲透水繼續流動,如表示流程C的箭頭所 示,經過儲罐104,通過第一滲透管線132,流經微濾元件106和第二滲透管線134,從而提供 壓力給第一控制管線128和第二控制管線130。但是,第一控制管線128中的第一壓力Pi 未達到所述壓力設定值,從而引起常閉閥108在排水管線124處保持關閉,原因在于第一控 制開關112未被起動。一旦第二控制管線130中的第二壓力Pz達到所述壓力設定值,第二 控制開關114就被起動,常開閥110在排水管線124處關閉,如圖1所示。上述罐充注循環 運行,直到壓力被平衡為止。目P,儲罐104中的壓力等于給水管線116中的壓力。在一個實 施例中,平衡壓力可W大致為248kPa。在另一實施例中,平衡壓力為248kPa。
[0031] 圖2示出了服務期間或使用過程中、所述使用終端過濾系統100的循環期間的給 水流程。用戶無論何時打開龍頭122,服務循環即可開始,運引起第一控制管線128中的第 一壓降和第二控制管線130中的第二壓降。由于超濾元件102和/或微濾元件106提供的 背壓,第一控制管線128中的第一壓降小于所述第二壓降,運引起排水管126處的常閉閥 108在沒有電力供應的情況下打開。因此,第一控制管線128中的第一壓降引起第一壓力 Pi保持高于所述壓力設定值。第二控制管線130中的第二壓降引起排水管126處的常開閥 110打開,使得第二控制管線130中的第二壓降引起第二壓力Pz下降至低于所述壓力設定 值。常閉閥108和常開閥110的致動將完全、立即和/或自動引起積聚在儲罐104中的加 壓水的一部分向上游流動,將超濾元件102機械地置于反沖洗循環中,如表示流程B的箭頭 所示。
[0032]反沖洗循環的跨膜壓力(TM巧高于超濾元件102中的過濾跨膜壓力(TMP)。更具 體而言,通過使用儲罐104來收集來自于超濾元件102中的超純水,超濾元件102的膜上的 跨膜壓力(TM巧保持十分低,能降低積垢速率。從反沖洗循環中剩余的任何濃縮物可通過 排水管線124、常閉閥108和常開閥110離開所述使用終端過濾系統100而進入排水管126 中。積聚在儲罐104中的加壓水的另一部分將向下游流動W提供服務水,如表示流程S的 箭頭所示,服務水將在經過微濾元件106之后,通過滲透管線120和龍頭122離開。
[0033] 在一個實施例中,在圖2所示的反沖洗循環期間,來自于儲罐104的大致等量的超 純水用于反沖洗循環B和被提供給使用終端的服務水S。在另一實施例中,起初,在反沖洗 循環開始時,來自于儲罐104的較少部分(如,大致少于50%,或50% )超純水用于反沖洗 循環B,來自于儲罐104中的較大部分(如,大致多于50%,或50% )超純水用于被提供給 使用終端的服務水S,運是由于第一控制管線128中的初始壓力Pi更高。只要滲透水被分 配到滲透管線120中且龍頭122打開,超濾元件102就將處于反沖洗循環中。但是,當儲罐 104中的壓力下降時,由于超純水離開儲罐104,第一控制管線128中的壓力Pi緩慢下降,運 可引起常閉閥108關閉,即使龍頭122由于壓力Pi下降至低于所述壓力設定值而打開。一 旦龍頭122關閉,反沖洗將自動停止,第一控制管線128和第二控制管線130中的壓力將增 加,從而引起常閉閥108和常開閥110致動返回到關閉位置,如圖1所示。
[0034]所述使用終端過濾系統100使用的廢水比傳統住宅反滲透(RO)系統要明顯少得 多。通常,對于每19升廢水而言,住宅反滲透(RO)系統提供大致4升水。實驗測試期間, 對于每1升廢水而言,在此公開的所述使用終端過濾系統100提供大致4升的超純水。所 述使用終端過濾系統100提供的超純水與廢水之比率為:大致