CN101160264B - 纯净水制造装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种纯净水制造装置，其不使用热交换器，能防止获得的纯净水的水量发生变动。原水通过活性炭过滤装置1过滤后，经反渗透装置用供水泵2送到反渗透装置3，进行软化处理。用反渗透装置3软化处理的水和带有水温感应器4a的水质感应器4接触后，输送到电脱离子装置5，进行电脱离子处理。电脱离子处理过的水和具有水温感应器6a的水质感应器6接触后，作为处理过的水(纯净水)取出。水温感应器4a的感知信号输入到泵控制回路7中，从而控制泵2的供水量以使从反渗透装置3流出的透过水量保持一定。
Description
技术领域
本发明涉及一种纯净水制造装置，特别是涉及一种通过反渗透装置和电脱离子(electrodeionization)装置处理原水的纯净水制造装置。
背景技术
作为处理工业用水、城市用水、井水或半导体制造工艺等产生的循环水来制造纯净水的系统，公知的包括反渗透装置处理原水，并随后用电脱离子装置处理的装置(例如下述专利文献1和2)。
专利文献1：日本特开2003-1259号公报
专利文献2：日本特开2001-29752号公报
在通过反渗透装置和电脱离子装置处理原水来制造纯净水的纯净水制造装置中，将由反渗透装置或电脱离子装置处理的水的温度变动引起该反渗透装置的透过水或电脱离子装置的脱离子水的水量变动，相应地结果由纯净水制造装置制造的纯净水的水量会变动。
为了防止由于该水温变动引起的水量变动，已在反渗透装置的上游侧设置热交换器，以使反渗透装置的流入水的水温保持恒定。但是，设置这样的热交换器的话，纯净水制造装置的设备成本会增加。
在通过反渗透装置和电脱离子装置处理原水来制造纯净水的纯净水制造装置中，将由电脱离子装置处理的水的水温变动的话，会引起从电脱离子装置流出的处理水的水质。
为了防止由于该水温变动引起的水质变动，已在电脱离子装置的上游侧设置热交换器，以使电脱离子装置的流入水的水温保持恒定。但是，设置这样的热交换器的话，纯净水制造装置的设备成本会增加。
发明内容
本发明的第一目的在于提供一种不需要安装热交换器，能防止获得的纯净水水量变化的纯净水制造装置。
本发明的第二目的在于提供一种不需要安装热交换器，能防止获得的纯净水的水质变动的纯净水制造装置。
在本发明的第1方面中，纯净水制造装置用于由反渗透装置处理原水后，用电脱离子装置处理来制造纯净水，其特征在于包括感知(sense)透过反渗透装置的水的温度的感知装置(sensing means)，和基于该感知装置感知的水温，控制对该反渗透装置的给水量，使得反渗透装置的透过水水量维持一定水平的控制装置。
在本发明的第2方面中，纯净水制造装置用于由反渗透装置处理原水后，用电脱离子装置处理来制造纯净水，其特征在于包括感知来自电脱离子装置的脱离子水的水温的感知装置，和基于该感知装置感知的水温，控制对该电脱离子装置的给水量，使得电脱离子装置的脱离子水的水量保持一定水平的控制装置。
在本发明的第3方面中，纯净水制造装置用于由反渗透装置处理原水后，用电脱离子装置处理来制造纯净水，其特征在于包括感知原水、处理过程中的水或者处理后得到的纯净水的水温感知装置，和基于该感知装置感知的水温，控制对该电脱离子装置施加的电压和/或者通电电流，使得制造的纯净水的水质保持一定水平的控制装置。
本发明中，感知水温的感知装置还可以用作电导率仪或比电阻计的温度校准(conection)用传感器。
附图说明
图1表示本发明的纯净水制造装置的实施方案的示意图。
图2表示本发明的纯净水制造装置的实施方案的示意图。
具体实施方式
第1方面或第2方面的纯净水制造装置是通过感知反渗透装置的透过水或电脱离子装置的脱离子水的水温，基于该感知水温，控制对反渗透装置或电脱离子装置的给水量，使得该反渗透装置的透过水的水量保持恒定。通过由此控制对该反渗透装置的给水量，能防止反渗透装置的透过水或者电脱离子装置的脱离子水的水量变动，结果能防止纯净水的水量变动。因此该纯净水制造装置不需要在反渗透装置的上游侧设置热交换器，并从而降低了纯净水制造装置的设备成本。
第3方面的纯净水制造装置是通过感知原水、处理中的水或处理得到的纯净水的水温，基于该感知水温，控制对电脱离子装置施加的电压和/或通电电流，由此使得纯净水的水质保持恒定。通过这样控制对电脱离子装置施加的电压和/或通电电流，能防止纯净水的水质变动。因此该纯净水制造装置不需要在电脱离子装置的上游侧设置热交换器，并由此降低纯净水制造装置的设备成本。
作为感知水温的感知装置，通过利用反渗透装置的透过水或电脱离子装置的脱离子水的水质感知用的电导率仪或比电阻计的温度校准用传感器，可以进一步降低设备成本。
下面，参照附图来说明实施方案。图1是关于第1和第2方面的实施方案的纯净水制造装置的系统图。
原水通过活性炭过滤装置1过滤后，经用于反渗透装置(图1中标为RO)的供水泵2输送到反渗透装置3中，进行软化处理。由反渗透装置3软化处理的水和带有水温传感器4a的水质传感器4接触后，输送到电脱离子装置5中并进行电脱离子处理。该电脱离子处理过的水与具有水温传感器6a的水质传感器6接触后，取出处理过的水(纯净水)。
第1方面的控制方式中，来自上述水温传感器4a的感知信号输入到泵控制回路7中，以控制由泵2的供水量以防止由水温变动引起的反渗透装置透过水量的变化。该泵2的控制，例如通过换流器来进行。
如上所述，该纯净水制造装置设计为用水温传感器4a感知从反渗透装置3流出的软化水的水温，并基于此温度控制由泵2的供水量，来防止软化水水量的变动。根据该纯净水制造装置，因为能不使用热交换器就能防止软化水的水量变动，能确实地防止得到的纯净水的水量变动，纯净水制造装置的设备成本也相对降低。
第2方面的控制方式中，来自上述水温传感器6a的感知信号输入到泵控制回路7中，以控制泵2的供水量，能防止由水温变动引起的、来自电脱离子装置5的脱离子水的水量变动。
如上所述，基于这样的水温传感器6a感知的感知水温，控制对电脱离子装置5的供水量，该纯净水制造装置能防止电脱离子装置5的脱离子水的水量变动，且因而不需要在电脱离子装置5的上游侧设置热交换器，能降低纯净水制造装置的设备成本。
上述实施方案中，由于用于水质传感器4，6的温度校准用的水温传感器4a，6a用作水温传感器，因而不必新装水温传感器，由此能进一步降低纯净水制造装置的设备成本。
图2是关于第3方面的实施方案的纯净水制造装置的系统图。
和图1类似，原水通过活性炭过滤装置1过滤以后，经过反渗透装置(RO)用供水泵2送入反渗透装置3中，进行软化处理。来自反渗透装置3的软化水和带有水温传感器4a的水质传感器4接触后，送入电脱离子装置5中进行电脱离子处理。经历了电脱离子处理的水和具有水温传感器6a的水质传感器6接触，并取出处理过的水(纯净水)。
上述水温传感器4a的感知信号输入到泵控制回路7中，以控制泵2的供水量，从而即使水温发生变化，反渗透装置3的透过水量也保持恒定。
该第3方面中，来自上述水温传感器6a的感知信号输入到用于电脱离子装置的电流控制回路8中，以控制对电脱离子装置5施加的电压和/或通电电流，使得从电脱离子装置5流出的处理水的导电率或比电阻保持一定。具体来说，使得来自电脱离子装置5的处理过的水的导电率或比电阻保持恒定。更具体地说，当水温降低时，加大对电脱离子装置5施加的电压和/或通电电流，以及当水温升高时，降低对电脱离子装置5施加的电压和/或通电电流，由此使得从电脱离子装置5流出的透过水的导电率或比电阻保持恒定。
如上所述，根据该纯净水制造装置，基于水温传感器6a感知的水温，控制对电脱离子装置5施加的电压和/或通电电流，能防止电脱离子装置5的处理水的水质变动，且因此不需要在电脱离子装置5的上游侧设置热交换器，降低了纯净水制造装置的设备成本。
在该实施方案中，纯净水制造装置设计为用水温传感器4a感知从反渗透装置3流出的软化水水温，并基于此温度控制泵2的供水量，来防止软化水的水量变动。因此可以防止由纯净水制造装置制造的纯净水的水量波动。
还是在该实施方案中，因为水质传感器4，6的温度校准用的水温传感器4a，6a用作水温传感器利，不需要新装水温传感器，由此能进一步降低纯净水制造装置的设备成本。
本发明中，作为处理对象的原水包括工业用水、城市用水、井水或者半导体制造工艺的循环水，例如半导体和液晶等的制造工艺的清洗废水等。所述原水也可以是上述两种或更多种的混合物。在以诸如半导体制造工艺循环水之类的制造工艺的循环水作为原水时，当该循环水的有机物(TOC)浓度高的情况下，循环水也可以用生物处理装置、加热装置、催化剂分解装置等的TOC除去装置预先处理。
例如工业用水、城市用水、井水之类的原水优选根据需要像该实施方案这样用活性炭过滤装置1等进行预先处理。另外，也可以使用活性炭过滤装置以外的装置，包括超滤(UF)装置和微滤(MF)装置。
原水或预处理过的水(或经历了TOC除去处理的水)也可以与例如HCl、H2SO4等无机酸结合，以将pH值调节到4～6，并用脱氧装置处理。
调整pH值是为了除去氧气和CO2气体，以减轻下游的软化装置的负荷。作为该脱氧装置，能使用膜脱气装置、真空脱气装置、空气脱气装置等。在原水被酸化至酸性pH以在脱氧装置中进行脱氧处理时，向水中添加例如NaOH的碱以调节pH值至7～8。
作为反渗透装置的膜没有特别限制，可以使用聚砜、聚酰胺、聚醋酸乙烯等的膜。
作为电脱离子装置5，能使用在带有阳极的阳极室和带有阴极的阴极室之间，交替排列多个阴离子交换膜和阳离子交换膜，以交替形成浓缩室和脱盐室，其中在软化室中填充离子交换体(例如阴离子交换树脂和阳离子交换树脂的混合树脂或离子交换纤维)。该电脱离子装置5的外加电压为大约10～100V，优选大约30～70V。通电电流密度优选为大约4～20A/m2，特别优选约6～10A/m2。
电脱离子装置5的脱离子水根据需要能用额外的反渗透装置或超滤膜装置(略图示)处理，以进一步除去残留的痕量TOC或二氧化硅等，以提高纯度。
本发明中，从提高水的回收率考虑，优选在反渗透装置3的入口侧返回来自电脱离子装置5的浓缩水并重复处理。这样情况下，由于对电脱离子装置5的供水水质通过反渗透装置3的处理充分地提高了，因此通过将来自电脱离子装置的浓缩水返回到反渗透装置3的入口侧，不会有处理过的水水质降低的问题。
本发明中也可以通过控制阀的开放来控制流过管道的水量，也可以通过在管道上安装孔板(orifice)，来调节(设定)流量。
Claims (2)
1.一种纯净水制造装置，该装置用于由反渗透装置处理并随后用电脱离子装置处理原水来制造纯净水，其包括：
感知装置，其感知原水、处理过程中的水或者经处理得到的纯净水的水温；和
控制装置，其基于该感知装置感知的水温，控制对该反渗透装置的供水量、对电脱离子装置的供水量、对该电脱离子装置施加的电压以及向该电脱离子装置的通电电流的至少之一，使得反渗透装置的透过水水量、电脱离子装置的脱离子水输出量以及制造的纯净水水质的至少之一保持恒定，
其中，所述感知装置是用于感知来自电脱离子装置的脱离子水水温的感知装置，并且所述控制装置是基于该感知装置感知的水温，控制对该电脱离子装置的供水量以使得电脱离子装置的脱离子水输出量保持恒定。
2.如权利要求1所述的纯净水制造装置，其中，所述用于感知水温的感知装置还用作电导率仪或者比电阻计的温度校准用传感器。
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