本发明公开了一种水处理系统，特别是水处理系统的预过滤单元，其包括至少一个氯传感器装置，其特征在于，水处理系统含有：盐水处理装置，其连接到氯传感器装置；电解单元，其布置在相联管线上；以及，之后的泵和释放阀。本发明还公开了用于对水处理系统的氯传感器装置的功能进行监控的方法。
1.一种水处理系统，其包括氯传感器装置，所述氯传感器装置包括传感器室和氯传感器，所述氯传感器连接到电子评估单元，其中，所述水处理系统包含：
其中，所述软化剂装置经由盐水管线连接到盐水槽，电解单元布置在盐水管线中，其特征在于，所述释放阀被布置在氯传感器测试管线中，所述氯传感器测试管线独立于所述软化剂装置所处的管线，所述泵从所述盐水槽抽吸盐水溶液经过所述电解单元再流经所述氯传感器测试管线到达所述氯传感器装置，从而将来自所述盐水槽的电解产生的已知浓度的氯以一定时间间隔供应到所述氯传感器装置，以测量所述盐水槽内的盐水溶液，采用所述电子评估单元评估所述氯传感器装置的测量值，从而监测所述氯传感器装置的功能。
2.一种水处理系统，其包括氯传感器装置，所述氯传感器装置包括传感器室和氯传感器，所述氯传感器连接到电子评估单元，其中，所述水处理系统包含：
其中，所述软化剂装置经由盐水管线连接到盐水槽，电解单元布置在所述盐水管线中，其特征在于，所述释放阀被布置在氯传感器测试管线上，所述氯传感器测试管线独立于所述软化剂装置所处的管线，所述泵从所述容器抽吸含氯溶液以流经所述氯传感器测试管线到达所述氯传感器装置，从而将来自所述容器的已知浓度的含氯溶液以一定时间间隔供应到所述氯传感器装置，以测量所述容器内的含氯溶液，采用所述电子评估单元评估所述氯传感器装置的测量值，从而监测所述氯传感器装置的功能。
3.根据权利要求1所述的水处理系统，其特征在于，泵、电解单元和氯传感器装置布置在再循环回路内，所述再循环回路连接到氯传感器测试管线并且其中被供应的盐水溶液循环经过电解单元和氯传感器装置。
4.根据权利要求2所述的水处理系统，其特征在于，泵和氯传感器装置布置在再循环回路内，所述再循环回路连接到氯传感器测试管线并且其中被供应的含氯液体循环经过氯传感器装置。
5.根据权利要求1或3所述的水处理系统，其特征在于，氯传感器测试管线在电解单元和软化剂装置之间从盐水管线分支。
6.根据权利要求1所述的水处理系统，其特征在于，所述泵为文氏管泵，并且
7.根据权利要求6所述的水处理系统，其特征在于，含氯溶液通过另一泵从氯传感器测试管线进入水管线而被测量。
8.根据权利要求1所述的水处理系统，其特征在于，盐水槽布置在称重装置上。
9.根据权利要求1所述的水处理系统，其特征在于，电解单元的电量能通过控制装置进行调节。
10.根据权利要求1或2所述的水处理系统，其特征在于，脱氯装置布置在水管线上，所述脱氯装置的输出经由另外管线和开关阀连接到氯传感器装置。
11.根据权利要求1或2所述的水处理系统，其特征在于，所述水处理系统是预过滤单元。
12.一种用于对权利要求1或3所述的水处理系统的氯传感器装置的功能进行监控的方法，其特征在于，电解产生的已知浓度的氯以一定时间间隔供应到氯传感器，并且氯传感器的各测量值与相关的期望值进行比较。
13.一种对权利要求2或4所述的水处理系统的氯传感器装置的功能进行监控的方法，其特征在于，已知浓度的氯以一定时间间隔供应到氯传感器，并且氯传感器的各测量值与相关期望值进行比较。
14.根据权利要求13所述的方法，其特征在于，氯由盐水槽的盐溶液产生。
15.根据权利要求12－14中的任一项所述的方法，其特征在于，氯循环经过管线回路中的氯传感器一段时间。
16.根据权利要求12所述的方法，其特征在于，在软化剂装置的再生过程中将氯供应到氯传感器。
水处理系统以及对氯传感器装置的功能进行监控的方法
技术领域
[0001] 本发明涉及一种流体系统，其用于反渗透操作的水预处理或另一水处理或水监控系统的质量/功能监控和/或物理及化学作用过滤级的控制。
背景技术
[0002] 过滤器线路具有以下缺点，氯和硬度的远程诊断和机械过滤器的脏污程度的监控不能被执行，或仅能通过付出很大努力而执行。
[0003] 此外，出于安全的原因，特别在渗析水处理中必要地是，对水的硬度和/ 或氯含量的耗时的手工记录应每天进行，特别是为了提供这样的证据，即通过被使用的过滤器有毒的氯已经从液体中被去除。
[0004] 现有的用于在线测量的氯传感器没有经常以规律的间隔被氯化，并且在液体里缺少氯的情况下不能提供任何可靠的测量结果。
[0005] 为了从水中去除难溶的盐，如钙和/或镁，经常使用软化剂。
[0006] 当软化剂使用酸性阳离子交换树脂时，这些树脂必须以规律的间隔通过氯化钠盐水溶液进行再生。
[0007] 该再生通常利用氯化钠溶液进行，氯化钠溶液在所谓的盐水容器中被提供，其中盐溶解在预定量的液体中。
[0008] 例如，由于缺失氯化钠盐水溶液再生过程的失败可导致下游系统的严重钙化。
[0009] 此外，软化剂趋向于使微生物增长，随后污染流经的液体，因为树脂体积较大。
[0010] 过滤器堵塞带来了问题，因为这导致的过滤器材料的更换通常伴随操作的中断。
发明内容
[0011] 本发明的目的是发展致动器‑传感器的控制，这使得使用者能够通过在线接近来评价系统功能并在此基础上获得关于当前操作状态的远程诊断。
[0012] 为了满足标准的和/或室内的需求，必要的记录证据能与通过被连接的电子数据处理系统进行的自动记录一起同时被提供。
[0013] 由于通过对操作参数进行的分析和可视化而获得的期望的详细的系统评估，能获得维修操作的非周期性的分配并因而减少维修的次数。
[0014] 在此基础上，经济的和生态的过程是可能的，因为现场的修整材料(trained stuff)的配置能因此以改进的方式来协调并且由耗损引起的失败能以针对性的和预防的方式来避免。
[0015] 为了避免上述的缺点并符合目的，根据本发明的一个方面，一部分流借助被开关的阀相应地经过在过滤级之前或之后的对应的传感器并且通过电子测量装置被评价。这些测量装置在这里还可以是随后的水处理系统和/或控制室的一体部分，并且这里的起作用的(influencing)致动器和传感器的双向操作是可能的。
[0016] 有利地，利用电子压力传感器，通过测量压力和确定压力差不同的机械过滤级在脏污程度方面被在线监控，并且自动回洗程序在适合的过滤器具有对应的自动回洗系统的情况下也被启动。
[0017] 根据本发明的另一方面，利用在线测量氯传感器，该在线测量氯传感器的有关安全的功能根据本发明通过将已知浓度的电解产生的氯以规律的间隔供给到传感器而被检测。
[0018] 测量结果被电子记录和存档。
[0019] 氯能从现有的盐水溶液产生。
[0020] 软化剂的功能，即难溶钙盐和镁盐的过滤和还原能够通过离子敏感钙和/ 或镁传感器进行监控。
[0021] 盐水容器的填充高度和盐水容器中盐的剩余量必须相应地通过称重装置以简单方式进行监控。为此，盐水容器放置在具有称重单元的装配元件上。由于装配的下层结构能在独立于所使用的盐水容器的任何时间被使用，已经使用的盐水容器也能安装监控装置。
[0022] 直接示出盐水量或用带有信息颜色的信号灯方法示出盐水量是可能的；传送且记录于控制室或随后的水处理系统(其可以例如配置为RO系统)中也是可能的。
[0023] 必须通过工作人员每天执行的盐水容器中的盐供给的探测和记录由此能被省去(dispensed with)。
[0024] 在使用氯(其从软化器的盐水容器电解产生)的再生过程中对软化器的规律的弱氯化减少了软化器树脂的微生物生长并且由此确保了更无菌的液体。
附图说明
[0025] 图1示出根据本发明的预过滤单元；
[0026] 图2示出根据本发明的称重装置；
[0027] 图3示出本发明的另一预过滤单元。
具体实施方式
[0028] 图1示出根据本发明的预过滤单元，其具有：机械‑化学过滤级(stage)4；致动器‑传感器监控单元3；相联的(associated)电子评估单元2；和可能的电子单元5，其属于(pertain to)例如下游的反渗透系统；其中电子单元2 也可设计为控制室电子单元并且可与电子单元5通讯(communicate)。
[0029] 机械‑化学过滤级4仅以实例方式示出有关被布置的过滤级的选择，以便说明根据本发明的监控操作的功能。
[0030] 水管线6a的示例性布置开始于水入口6，关闭阀8，和具有排水阀和排水连接件的自动回洗预过滤器9。之后是安全关闭阀10，其由具有液体传感器22b 的泄露指示器22a致动。
[0031] 另外的部件可以是用于避免水入口6污染的回流阻止器12和管道分离器 11。
[0032] 在供水压力低的情况下能够加入增压单元13。另一可能的过滤级14可配置为筒式过滤器14a、砂滤器(14b)或者也可构造为纳米或微孔级(range) 的中空纤维滤器(在这里未示出)。
[0033] 软化器15(例如示出为双软化器)通常充满了强酸性、含阳离子的树脂，该树脂在耗尽时必须用来自盐水处理器16的NaCl溶液进行规律的再生。
[0034] 监控盐水容器16中的盐水的填充高度(fill level)在这里是重要的。这采用称重装置17进行，称重装置17设计为独立的装配下层结构。
[0035] 根据附图2，称重装置17包括称重单元46，称重单元的信号能通过称重平台42上的电子件44被放大、被电子处理，或能被电子件2处理，并且也能被相继的(successive)电子件5处理。盐水容器的预设重量限值在这里能被监控并且在视觉或听觉方面进行指示，或由专门(technical)的电子数据处理装置远程诊断。
[0036] 称重单元46通过螺钉48紧固到称重平台42，以便使得三分之一的盐水或盐的重量施重于测量支脚47上。侧边界部件45安装为用于盐水容器的横向 (lateral)引导。
[0037] 在软化器15的再生过程中，含氯的溶液能在电解装置18的帮助下从流向电解单元18的盐水流中形成。这不是说氯浓度依赖于盐水浓度，而是基本上依赖于施加到电解单元的电量。软化剂树脂的微生物生长因此大幅减少。
[0038] 19示出双碳过滤器/脱氯装置，其用于氯的过滤。
[0039] 在过滤水例如供给到反渗透系统或饮用水装置前，为细过滤级的过滤级20 能去除过滤水7中最小的颗粒。
[0040] 致动器‑传感器单元3能安装有电子水表21以记录和报告水的消耗。
[0041] 为了监控供给的液体的氯含量，氯传感器30优选放置在氯传感器室29中，以用于测量全部的氯或测量游离氯。
[0042] 氯传感器室29具有入口和自由出口。释放阀28直接放置在传感器室之前。
[0043] 通常，被供给的液体能被水供给部件用不同浓度的氯进行氯化；根据卫生状况，氯的输入可以被暂时省略。在这种情况下，没有进一步测量就不能作出关于氯 传感器30的适当功能的报告。
[0044] 为了规律的检查氯传感器，测试阀27、盐水抽吸阀24、和释放阀28打开并且电解单元18打开。盐水或含氯的溶液以选定的浓度比从盐水容器16经由可调的盐水抽吸阀24和泵23被抽吸，经由节流阀25与液体混合，到达氯传感器室29，通过氯传感器30被记录并分别用电子件2和5评估。
[0045] 氯传感器 30的适当的功能能通过该规律性测试确保。
[0046] 在本发明地范围内，独立于软化器或其它过滤级，也专门为了氯传感器监控的目的，提供和监测氯化钠盐水溶液。盐水溶液的抽吸管线和用于电解氯生产的电解单元在这里独立于软化器的和盐水抽吸管线电解单元。
[0047] 泵23优选的示出为文氏管泵，但是其它类型的泵也能用于执行功能；这种情况下含氯溶液通过泵(未示出)以计量的量从管线24a供应进入管线25a。
[0048] 为了监控校正的碳过滤功能/脱氯装置19，上游阀，例如40或27，可以首先被打开。同样地，释放阀28被打开。如果氯包含在供应的液体内，这通过先前校验的氯传感器30被记录。
[0049] 于是，阀33在第一过滤级之后，阀31在第二过滤级之后或者阀32也在过滤级20之后且氯释放阀28相继打开。碳过滤器的过滤级因此能被测试。如果氯传感器记录了没有氯，过滤器的检查成功完成。在本发明的范围内该测量也能独立执行并且通过电子数据处理装置被专门(technically)记录。
[0050] 图3示出本发明的另一预过滤单元，其与图1的预过滤单元的不同在于：确保氯测量单元的适当功能的测量和用于测试氯测量单元的适当功能的测量。盐水或含氯的溶液以预定的浓度比从盐水容器16(其设置为用于使软化器15 再生)抽吸，或从单独设置的盐水容器16b抽吸。相联的氯测试管线24a终止在氯测试循环回路50中的关闭阀49之后，在该氯测试循环回路中被抽吸的盐水溶液以顺时针方向运行，泵51、电解单元18b和具有氯传感器的测量室29b 和另一关闭阀52接连地安装。氯测量室 29b连接到自由出口53，如在图1 的实施例中的情况。在该实施例中盐水溶液直接从盐水容器16被抽吸(与图1 的实施例相反)并且不被分流为来自电解单元18和软化器15之间的连接管线 16a的含氯液体。
[0051] 在这里少量的盐水从盐水容器16取出、被提供为用于软化器15的再生或从可选地可利用的盐水容器16b取出并且循环经过氯产生器18b和氯测量室29b。这优选的以规律的时间间隔来完成，以便保持氯测量单元工作(active) 并且进行功能控制。氯测量单元或氯传感器30在这里相应地在氯产生器18b的短暂的、总是相同的打开时期示出预定范围内的测量值。在该致动和检测之后，通向盐水容器的整个管线免冲洗(flushed free)。冲洗间隔被限定为使得被取走的盐水溶液的量被补充。
[0052] 在本发明的范围内，代替盐水容器16b，使用具有氯漂白剂或二氧化氯或类似的含氯液体的容器。在这种情况下氯产生器18b被省略。
[0053] 通过氯测量单元的上述致动，可靠的阻止了该单元变钝化(passive)。在这里仅消耗最小量的NaCl。
[0054] 除了以上描述的用于氯测量单元(cell)的致动和控制的特征之外，图3 的预过滤单元(unit)对应图1中的预过滤单元，因此它的附图标记也可以适用于图3的实施例。八个阀37、38、39、40、27、33、31、32的布置以完全示意性的方式示出。这些阀和它们的相联的致动部件(其在说明书中也称为致动器)可以(除了附图中所示之外)被提供在从水管线6a分出来的相联的分支管线的位置处。
[0055] 为了监控过滤级9、14、20，压力传感器41利用经由图1所示的阀37、38、 39、40、31、32的在过滤级处的压力在过滤级之前或之后选择性地且相继地起作用。
[0056] 例如，过滤级9的压降通过测量经由上游阀37的入口压力来监控，并且出口压力通过随后的阀38监控。
[0057] 与所述测量等同，图1示出通过使用于过滤级14的阀39/40和用于过滤级 20的阀31/32开关来测量压降。
[0058] 也能通过使阀40，27，33，31相继地开关来确定软化级15和脱氯级19的压降。
[0059] 通常或在两次测量之间压力传感器41的气压降低(atmospheric relief) 能通过阀34执行，并且也能通过阀28执行。
[0060] 通过利用水表/流量计21来测量通过管线6a的流量或也通过在随后的处理过程中的对应流量的测量，在过滤器上测量的压力值能通过电子件2、5被计算为标准或平均值，并且对预设的压力差来说能预测警报、交换、冲洗或维修时间。
[0061] 由于过滤器压力差的确定通常与相关测量有关，单个压力传感器41的使用在成本和校准工作方面都是有利的。
[0062] 通常，管线6a上(例如在过滤器9上)的水的入口压力是已知的，以便压力传感器41(其在测量周期开始之前利用已知的压力起作用)必须由技术员在维修期间或测试期间进行校验。
[0063] 压力测量的有利发展在于通过电子件2，5确定相应的过滤器9，14，15， 19，20的平均压力值，因为例如50次测量被结合来形成平均值并且在1000个工作小时的示例性时期内被描述。
[0064] 由于压力 传感器41的使用寿命的终点或前述的过滤器的堵塞造成的变化能被电子数据处理装置技术性地识别或被相应地预测并且被远程查询。
[0065] 为了监控软化器15的正确功能，阀40首先被完全打开并且硬水经过打开的阀34经由测量室35被供应到钙传感器36。
[0066] 随后，软化的液体经由流量节流装置25和阀27、34进入测量室35到达离子敏感钙传感器36。
[0067] 标记列表
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