用于制备超纯水的设备转让专利

申请号 : CN201210375104.1

文献号 : CN103011341B

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发明人 : 曼弗雷德·弗尔克尔

申请人 : 曼弗雷德·弗尔克尔

摘要 :

用于制备超纯水的设备。用于根据反渗透原理制备超纯水的设备,具有反渗透过滤器,反渗透过滤器被RO膜再分为第一腔和第二腔,具有第一管路,原水通过第一管路供应到第一腔,并且浓缩物从第一管路排出,和具有第二管路,其用于提供渗透水到至少一个用户,优选到透析设备,其特征在于用于检测有机和/或无机沉积物的装置被安装在第一管路和/或第二管路的里面或上面,并连接到评价装置。

权利要求 :

1.一种用于根据反渗透原理制备超纯水的设备,具有反渗透过滤器(7),反渗透过滤器被RO膜(10)分为第一腔(9)和第二腔(8);具有第一管路(17,18),原水通过第一管路被供应到第一腔(9),并且浓缩物从第一腔排出;和具有第二管路(15,16),其用于提供渗透水到至少一个用户,其中,在第一管路(17,18)的管(17)中连接有泵(6),在第一管路(17,

18)的浓缩管(18)中连接有流阻装置(11)和具有排出口的阀(12),以及用于检测有机和/或无机沉积物的设备被安装在第一管路(17,18)和/或第二管路(15,16)的里面或上面,并连接到评价装置,其特征在于在第二管路(15,16)的渗透水管(15)中安装有柔性的可扩展容量的缓冲池,该缓冲池用于产生负跨膜压力,用于检测有机和/或无机沉积物的设备的传感器系统使得在出现相应的污染的情况下能够通过停止泵(6)并打开阀(12)以排出而对膜进行反洗。

2.根据权利要求1的设备,其特征在于

该评价装置连接到用于测量数值的显示装置上。

3.根据权利要求1或2的设备,其特征在于当达到或超过预先确定的极限测量值时,该评价装置输出报警信号。

4.根据权利要求1的设备,其特征在于

用于检测沉积物的设备包括具有用于传送光信号的传送器和用于接收信号的接收器的传感器系统。

5.根据权利要求4的设备,其特征在于

构成测量表面并将信号反射到接收器的反射镜装置被定位在光信号传送器的对面。

6.根据权利要求5的设备,其特征在于

插入到沉积物的表面,被定位在该测量表面的邻近,作为比较或校准表面。

7.根据权利要求4的设备,其特征在于

包括传感器系统或与液体接触部件的传导液体的管的部分完全由或部分由透明或半透明材料构成。

8.根据权利要求4的设备,其特征在于

该传感器系统安装在测量室内。

9.根据权利要求4的设备,其特征在于

发射紫外光以用于检测生物沉积物。

10.根据权利要求1或2的设备,其特征在于该评价装置确定生物和/或无机沉积物的厚度。

11.根据权利要求1的设备,其特征在于所述用户为透析设备。

说明书 :

用于制备超纯水的设备

技术领域

[0001] 本发明涉及一种用于根据反渗透原理的水处理设备。这种类型的设备,反渗透或RO系统特别用于与血液透析设备的结合以从用于制备透析液体的自来水中萃取超纯无菌水。

背景技术

[0002] 反渗透系统的工作原理在于在高压下沿半透膜的表面导入水,使其在过滤器模块中被准备,一部分所谓的渗透水穿过膜并在膜的另一侧被收集,然后供应到消费点。没有穿过膜的那部分原水富含残留物质,称之为浓缩物,在第一腔的流路末端流出膜模块。
[0003] 作为典型例子,图1所示的图表示根据现有技术,反渗透系统的必要功能元件的协作。待处理的原水从进水管1中流出,通过阀门4进入安装有填装水位控制的缓冲池5。水从容器5中流出,通过管17经泵6进入反渗透过滤器7,半透膜10将反渗透过滤器的第一腔9与第二腔8分隔开。渗透水从第二腔8流出进入环管15/16,用户管13从环管15/16上分出。在环管的末端,过量产生的渗透水通过一个插入式压力保持阀14回流到池5,所述阀的设置取决于环管15/16中现存的压力。
[0004] 过滤所需要的并正存在于RO过滤器9的第一腔中的压力是由泵6与流阻装置11的结合产生,流阻装置例如是节流阀或压力阀的形式,其插入到过滤器下游的浓缩物管18中。
[0005] 第一腔9出口和入口之间的残留物浓度差别对RO过滤器7的功能很重要。在过高的浓度下,特别是钙和镁,这些物质超过临界极限值会存在增大的风险。膜10的渗透生并且因而渗透流体,然后将由于沉积物的形成而减小,这意味着反渗透过滤器过早地失效。
[0006] 考虑到原水水质,由于该事实,尤其是钙和镁盐已经通过上游阳离子交换器柱2交换为钠。离子交换器维护麻烦并且成本较高。
[0007] 阳离子交换器的可靠运行需要氯化钠和冲洗水。而且,需要有规律间隔地手动再填装盐。除此之外,含盐冲洗水会污染废水。
[0008] 反渗透特别用于获得无菌水。
[0009] 没有通过膜10和富含残留化学水物质以及细菌的部分所供自来水将在流体传导系统的内表面形成生物膜。生物膜的代谢产物可以作为热原物质和内毒素穿过非理想状态的膜10,并且污染高纯渗透水管路16/16。
[0010] 因此,迄今为止已经习惯有规律间隔地对反渗透系统进行热或化学消毒。为此,运行被打断,并把热能或者化学消毒剂供应到该系统中。
[0011] 由于特别是由化学消毒引起的高风险,此处工作步骤不得不进行人工监控。这通常意味着相当大的工作量。

发明内容

[0012] 本发明的目的是减少运行费用,其在于自动决定什么时候需要分别进行第一管路和/或第二管路以及它们的管和部件的化学和/或热消毒或清洗。
[0013] 根据本发明该目的通过专利权利要求1的特征实现。
[0014] 本发明的有益的改进在从属权利要求中限定。

附图说明

[0015] 图1是一种现有技术反渗透设备的示意图。
[0016] 图2是本发明反渗透设备的第一实施例的示意图。
[0017] 图3是本发明反渗透设备的第二实施例的示意图。
[0018] 图4是本发明反渗透设备的第三实施例的示意图。

具体实施方式

[0019] 根据本发明,用于检测有机和/或无机沉积物的装置安装在第一管路和/或第二管路里面或上面,该检测装置连接到评价装置。该装置检测相关流体管中的、尤其在其内壁、或者在第一管路或第二管路的部件上,例如过滤器内部的沉积物,并且向评价装置传输检测数值,该评价装置可以被集成在RO系统的或者连接的透析设备的控制装置中。该评价装置可以方便地被配备显示装置,用于显示沉积物层的确定的测量值,其是一种污染物的表征。用于制备超纯水的设备包括处理器,其控制全部的制备步骤。检测装置19连接到该处理器。评价装置20是该处理器的一部分。
[0020] 图2说明一个实施例,其中检测装置在第一管路(1,4,5,9,17,18)中。图3和4示出其他实施例,其中检测装置在第二管路(8,15,16)中的可选位置。这些实施例仅仅是示例说明,并且对所属领域技术人员来说,在本发明范围内的其它实施例是显而易见的。
[0021] 更有利的是,为确定的测量值提供预先确定的限定值,并且当达到(或超过)所述限定值时产生报警信号,该报警信号表示必须对设备实施化学和/或热消毒。
[0022] 由此产生的结果是,这些清洗操作不在像迄今为止已成惯例的固定时间进行,而是当确定的沉积物显示现在需要这样的清洗操作时进行。因此,从一个方面来说避免了清洗工序的过度使用,而另一方面能保证在不能预料的严重污染的情况下实施必要的清洗工序,该污染可能有多种原因。
[0023] 具有很大优势,提供的用于检测沉积物的装置包括传感器装置,该传感器装置包括用于传送光信号的传送器和用于该信号的接收器。
[0024] 此处,也提供了由传送器传送的光信号被对面的反射镜装置反射回的光接收器。
[0025] 接收器信号的数量是污染程度或沉积物层厚度的正函数。
[0026] 为了确定生物污染层的沉积物,也提供了通过以例如UV光照射,所述沉积物反映对应于层厚的荧光可测量响应信号。
[0027] 配备了传感器装置的液体传导管可以用透明的或半透明的材料设计,籍此该传送器、接收器和可选的反射镜装置可以彼此面对地设置在该管外侧。
[0028] 污染物,尤其是由水垢(limescale)产生的,也可以用另一种方式确定,而不是通过传感器装置。已知容量的系统,在其能在热状态下清洗的情况下,可以用这样的方式确定加热表面上的污染物特别是水垢,该方式是,能量输入作为污染程度的测量值被评价,因为在加热表面被污染或具有沉积物的情况下,热量或能量输入液体要花更多的时间。
[0029] 有利地,传感器系统安装在测量室内,其中插入到污染物中并作为校准和比较表面确定相对污染度的表面被定位在测量表面的邻近。
[0030] 在本发明中,通过设定限定值确定反渗透设备管系统需要化学或物理清洗操作的时刻是可能的,该限定值在渗透水或浓缩物传导管或部件上的沉积物测试中确定。这样增加了设备的可靠性并且避免了不必要的操作成本。
[0031] 此处,膜清洗工序的一种特别有效的方式是借助负跨膜压力使半渗透膜10上的过滤方向反转。为了产生负跨膜压力,在渗透水管15中安装柔性的可扩大容量的缓冲池。
[0032] 在传感器系统开始反洗相关污染物的情况下,泵6停止并且阀门12向出口打开。优选地,流阻装置11打开或用旁通阀的方式桥接。缓冲池内的预载容量此处通过膜10流到出口并且同时送给用户13。
[0033] 短暂的反冲洗操作后,通过激活泵6恢复正常运行。