CN105731695A - 一种超纯水制备系统及车用尿素溶液制备系统 - Google Patents

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Abstract

本发明是关于一种超纯水制备系统及车用尿素溶液制备系统，涉及超纯水制备技术领域。一种超纯水制备系统包括依次连接的预处理装置、反渗透处理装置及抛光树脂处理装置。预处理装置包括过滤组件。反渗透处理装置包括一个反渗透处理单元或多个串并联设置的反渗透处理单元；每个反渗透处理单元包括一个RO反渗透膜元件或多个RO反渗透膜元件。抛光树脂处理装置包括通过管路依次连接的抛光树脂过滤器、产水监控单元及超纯水收集单元。一种车用尿素溶液制备系统包括上述的超纯水制备系统。本发明主要用于实现超纯水制备系统的小型化和自动化，并使所制备的超纯水水质稳定。

Description

一种超纯水制备系统及车用尿素溶液制备系统
技术领域
本发明涉及一种超纯水制备技术领域，特别是涉及一种超纯水制备系统及车用尿素溶液制备系统。
背景技术
车用尿素是指尿素浓度为32.5％且溶剂为超纯水的尿素水溶液，其原料为尿素颗粒和超纯水。其中，车用尿素在对重型卡车、客车等柴油车的尾气进行处理时作为催化还原剂，使车辆尾气能够达到标准排放。
现阶段的车用尿素溶液主要是以化工厂生产的方式获得，其核心设备为溶解尿素颗粒所用的超纯水生产设备。但是，该超纯水生产设备至少存在如下技术问题：设备工序长、占地面积大、需要多个专业人员操作及维护、而且需要使用强酸、强碱等危险化学药品。截止目前，并无一种小型化集成自动超纯水制备系统应用在车用尿素溶液制备一体机中实现智能生产超纯水。
发明内容
有鉴于此，本发明提供一种超纯水制备系统及车用尿素溶液制备系统，主要目的在于实现超纯水制备系统的小型化，并使所制备的超纯水水质稳定。
为达到上述目的，本发明主要提供如下技术方案：
一方面，本发明的实施例提供一种超纯水制备系统，所述超纯水制备系统包括通过管路依次连接的预处理装置、反渗透处理装置及抛光树脂处理装置；其中，
所述预处理装置包括过滤组件，用于对原水进行初步过滤；
反渗透处理装置，用于对初步过滤后的水进行反渗透处理；其中，所述反渗透处理装置包括一个反渗透处理单元或多个串并联设置的反渗透处理单元；并且，每个所述反渗透处理单元包括一个RO反渗透膜元件或多个RO反渗透膜元件；
抛光树脂处理装置，用于对反渗透处理后的水进行离子交换处理；其中，所述抛光树脂处理装置包括通过管路依次连接的抛光树脂过滤器、产水监控单元及超纯水收集单元。
本发明的目的及解决其技术问题还可采用以下技术措施进一步实现。
优选地，所述抛光树脂过滤器的下端通过管路与所述反渗透处理装置连接。
优选地，所述抛光树脂过滤器的上端设置有投料口，用于向所述抛光树脂过滤器内注入抛光树脂；所述抛光树脂过滤器的下端还设置有排料结构，用于排出所述抛光树脂过滤器内需更换的抛光树脂。
优选地，所述排料结构包括与所述抛光树脂过滤器下端连接的排料管路及设置在所述排料管路上的排料控制阀。
优选地，所述抛光树脂处理装置还包括与所述抛光树脂过滤器连接的液位连通器，用于检测所述抛光树脂过滤器内的液位状态。
优选地，所述抛光树脂处理装置的产水监控单元包括电阻率仪；其中，所述电阻率仪设置在与所述抛光树脂过滤器上端连接的出水管路上，用于检测所述抛光树脂过滤器的产水水质。
优选地，所述超纯水收集单元包括超纯水收集水箱；其中，所述超纯水收集水箱与所述抛光树脂过滤器的出水管路连接。
优选地，所述超纯水制备系统还包括中间水箱；所述中间水箱设置在所述抛光树脂处理装置的上游管路、所述反渗透处理装置的下游管路上。
优选地，所述过滤组件包括前置过滤器、滤芯过滤器、吸附过滤器中的一种或几种；其中，所述滤芯过滤器为绕线滤芯过滤器或熔喷PP棉滤芯过滤器；所述吸附过滤器为颗粒活性炭过滤器或碳棒过滤器；其中，所述前置过滤器选用40μm的不锈钢网前置过滤器，以滤除原水中40μm以上的颗粒；所述绕线滤芯过滤器选用10μm的不锈钢绕线滤芯过滤器，以滤除原水中10μm以上的颗粒；所述颗粒活性炭过滤器选用10μm的颗粒活性炭过滤器，以吸附原水中含有的余氯。
优选地，所述过滤组件还包括超滤膜元件；其中，所述超滤膜元件设置在所述反渗透处理装置的上游管路。
优选地，所述超滤膜元件选用可清洗的PVDF超滤膜元件；并且，所述超滤膜元件连接有第一冲洗管路，用于对所述超滤膜元件进行冲洗；其中，所述第一冲洗管路上设置有第一冲洗控制阀，以对所述超滤膜元件的冲洗进行控制。
优选地，所述预处理装置还包括：
减压阀，所述减压阀设置在所述前置过滤器的上游管路上，用于控制进入所述预处理装置中的原水压力不大于第一设定值；
压力传感器，所述压力传感器设置在所述前置过滤器和绕线滤芯过滤器之间的管路上，用于检测所述前置过滤器的出水压力；
控制阀，所述控制阀设置在所述压力传感器和绕线滤芯过滤器之间的管路上；若压力传感器检测到的出水压力小于第二设定值，则控制阀处于关闭状态，使所述预处理装置停止工作；
增压泵，所述增压泵设置在所述控制阀和绕线滤芯过滤器之间的管路上，用于将所述绕线滤芯过滤器的进水压力增压至第三设定值；
进水控制阀，所述进水控制阀设置在所述减压阀的上游管路上，用于控制原水进入所述预处理装置中；
逆止阀，所述逆止阀设置在所述减压阀和所述前置过滤器之间的管路上，用于防止空气进入所述超纯水制备系统中。
优选地，每个所述反渗透处理单元还包括：
压力流量检测组件，所述压力流量检测组件设置在所述RO反渗透膜元件的上游管路上，用于检测反渗透处理单元的进水压力和进水流量；
压力流量调节组件，所述压力流量调节组件设置在所述进水压力检测组件的上游管路上，用于调节反渗透处理单元的进水压力和进水流量；
产水检测组件，所述产水检测组件设置在所述RO反渗透膜元件的下游管路上，用于检测反渗透处理单元的产水水质。
优选地，所述压力流量检测组件包括压力传感器和流量计；
所述压力流量调节组件包括高压泵及调节阀；其中，所述高压泵设置在所述压力流量检测组件的上游管路上；所述调节阀设置在与所述高压泵两端并联的回流支路上；
所述产水检测组件包括用于检测反渗透处理单元产水水质的电导率仪。
优选地，每个所述反渗透处理单元还包括浓水排放组件；其中，所述浓水排放组件包括：
浓水排放管路，所述浓水排放管路与所述RO反渗透膜元件的浓水排放口连接；且浓水排放管路上设置有用于控制浓水排放的浓水排放控制阀、用于检测浓水排放压力的压力传感器及用于检测浓水排放流量的流量计；
第二冲洗管路，所述第二冲洗管路与所述RO反渗透膜元件的浓水排放口连接；所述第二冲洗管路上设置有第二冲洗控制阀，以控制对RO反渗透膜元件的冲洗。
优选地，所述反渗透处理装置包括两个串联设置的反渗透处理单元，分别为一级反渗透处理单元和二级反渗透处理单元；其中，所述一级反渗透处理单元用于对经预处理装置初步过滤后的水进行一级反渗透处理；其中，所述一级反渗透处理单元包括两个并联设置的RO反渗透膜元件；所述二级反渗透处理单元对经一级反渗透处理后的水进行二级反渗透处理；其中，所述二级反渗透处理单元包括一个RO反渗透膜元件。
优选地，所述反渗透处理装置包括一个反渗透处理单元，所述反渗透处理单元包括一个RO反渗透膜元件。
优选地，当所述反渗透处理单元包括浓水排放组件时，所述二级反渗透处理单元的浓水排放管路上还设置有逆止阀。
另一方面，本发明的实施例提供一种车用尿素溶液制备系统，所述车用尿素溶液的制备系统包括上述任一项所述的超纯水制备系统。
借由上述技术方案，本发明的一种超纯水制备系统及车用尿素溶液制备系统至少具有下列有益效果：
本发明实施例提供的超纯水制备系统采用了全新系统设计，主要由预处理装置、反渗透处理装置及抛光树脂处理装置三部分组成，该三部分装置结构紧凑、占地面积小，从而实现了超纯水制备系统的小型化。另外该超纯水制备系统通过对原水依次进行初步过滤、反渗透处理及离子交换处理制备出超纯水，整个过程无需使用强酸、强碱，从而使超纯水的水质稳定。
进一步地，本发明实施例提供的超纯水制备系统通过对预处理装置、反渗透处理装置及抛光树脂处理装置进行合理的管道布局，并采用流量、压力、水质参数在线检测技术，使超纯水制备系统根据参数按照程序自动进行，无需专业人员进行操作，从而进一步实现了超纯水制备系统的自动化；使超纯水制备系统应用在车用尿素溶液制备一体机中时实现智能连续生产超纯水的目的。
进一步地，本发明实施例提供的超纯水制备系统通过在抛光树脂过滤器的上端设置一投料口，在抛光树脂过滤器的下端设置一排料结构，使得抛光树脂投料、排料过程方便，无需整体拆开。
另外，本发明实施例提供的车用尿素溶液制备系统通过采用上述的超纯水制备系统，不仅实现了车用尿素溶液的智能连续生产、还提高了车用尿素溶液的品质。
上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本发明的较佳实施例并配合附图详细说明如后。
附图说明
图1是本发明的实施例提供的一种超纯水制备系统的整体示意图；
图2是本发明的实施例提供的另一种超纯水制备系统的整体示意图；
图3是本发明的实施例提供的一种抛光树脂处理装置的示意图；
图4是本发明的实施例提供的一种预处理装置的示意图；
图5是本发明的实施例提供的一种反渗透处理装置的示意图。
具体实施方式
为更进一步阐述本发明为达成预定发明目的所采取的技术手段及功效，以下结合附图及较佳实施例，对依据本发明申请的具体实施方式、结构、特征及其功效，详细说明如后。在下述说明中，不同的“一实施例”或“实施例”指的不一定是同一实施例。此外，一或多个实施例中的特定特征、结构、或特点可由任何合适形式组合。
实施例1
本实施例提供一种超纯水制备系统，该超纯水制备系统主要应用在车用尿素溶液的生产中，以制备出车用尿素溶液生产所需要的超纯水。具体地，本实施例中的超纯水制备系统包括通过管路依次连接的预处理装置、反渗透处理装置及抛光树脂处理装置。
其中，预处理装置包括过滤组件，用于对原水进行初步过滤，以除去原水中的颗粒、余氯、胶体及微生物，起到保护后续反渗透处理装置的作用。
反渗透处理装置用于对初步过滤后的水进行反渗透处理。其中，反渗透处理装置包括一个反渗透处理单元(如图2所示的超纯水制备系统包括一个反渗透处理单元)或多个串并联设置(在此的“串并联”包括全部串联、全部并联、既有并联又有串联的三种情形)的反渗透处理单元(如图1所示的超纯水制备系统包括两个串联的反渗透处理单元)。并且，每个反渗透处理单元包括一个RO反渗透膜元件(如图2所示超纯水制备系统中的反渗透处理单元包括一个RO反渗透膜元件20)或多个串并联设置的RO反渗透膜元件(如图1所示超纯水制备系统中的其中一个反渗透处理单元包括两个并联设置的RO反渗透膜元件201)。
抛光树脂处理装置用于对反渗透处理后的水进行离子交换处理，进一步除去水中含有的微量离子，使水达到超纯净的洁净程度。抛光树脂处理装置包括通过管路依次连接的抛光树脂过滤器、产水监控单元及超纯水收集单元。其中，抛光树脂过滤器以抛光树脂为过滤介质，对反渗透处理后的水进行离子交换处理，进一步除去水中含有的微量离子，使水达到超纯水的洁净程度。产水监控单元用于对抛光树脂过滤器过滤后的水进行水质监控。超纯水收集单元收集抛光树脂过滤器过滤后的超纯水。
本实施例提供的超纯水制备系统采用了全新系统设计，主要由上述的预处理装置、反渗透处理装置及抛光树脂处理装置三部分组成，该三部分装置结构紧凑、占地面积小，从而实现了超纯水制备系统的小型化。另外该超纯水制备系统通过对原水依次进行初步过滤、反渗透处理及离子交换处理制备出超纯水，整个过程无需使用强酸、强碱，从而使超纯水的水质稳定。
实施例2
较佳地，本实施例提供一种超纯水制备系统，与上一实施例相比，如图1、图2及图3所示，本实施例抛光树脂处理装置中的抛光树脂过滤器31的下端与反渗透处理装置的出水管路连接。抛光树脂过滤器上端连接有超纯水出水管路。通过这样设置能增加反渗透处理后的水与抛光树脂进行离子交换的时间。具体地，反渗透处理后的水从抛光树脂过滤器的下端进入抛光树脂处理过滤器31内，随着抛光树脂过滤器31内的液位不断升高，反渗透处理后的水充分与抛光树脂进行离子交换，最终得到的超纯水由抛光树脂过滤器上端的出水管路进入产水监控单元中经水质监控后进入超纯水收集单元。
较佳地，抛光树脂过滤器31的上端设置有投料口311，该投料口311通常为密封状态，当需要更换抛光树脂时，打开投料口311，向其中注入抛光树脂即可。抛光树脂过滤器31的下端还设置有排料结构，用于排出抛光树脂过滤器31内到期需要更换的抛光树脂。较佳地，排料结构包括排料管道，排料管道的一端连接在抛光树脂过滤器31的下端，另一端设置为预留排料口313。排料管道上还设置有排料控制阀312，排料控制阀312优选为手动球阀。在此，通过在抛光树脂过滤器31的上端设置一投料口311，在抛光树脂过滤器31的下端设置一排料结构，使得抛光树脂投料、排料过程方便，无需整体拆开。
较佳地，抛光树脂处理装置还包括与抛光树脂过滤器31连接的液位连通器，用于检测抛光树脂过滤器31内的液位状态。
较佳地，本实施例抛光树脂处理装置中的产水监控单元包括电阻率仪321。其中，电阻率仪321设置在与抛光树脂过滤器31上端连接的出水管路上，用于检测经抛光树脂过滤器31离子交换后得到的超纯水的水质。
较佳地，本实施例抛光树脂处理装置中的超纯水收集单元包括超纯水收集水箱33。其中，超纯水收集水箱33与抛光树脂过滤器31的出水管路连接，且位于产水监控单元的下游。超纯水收集水箱33中设置有液位控制装置，对超纯水收集水箱的设定液位进行控制，且超纯水收集水箱严格密封；其中，设定液位有四个点(即4个液位控制点)，其中，最高的液位控制点(即，超纯水收集水箱的预留最高水位)为保险水位控制点，该预留高水位平时不接触水，当最高水位控制失效时，预留高水位起到防止超纯水收集水箱发生溢流的作用。超纯水收集水箱33的上端设置有呼吸器331，用于保证超纯水收集水箱33内部气体与大气交换的过程中，外部颗粒无法进入超纯水收集水箱33内部。另外，在超纯水收集水箱33的下端还设置有预留排水管道，预留排水管道上设置有排水控制阀333，预留排水管道的端口设置为预留排水口334。较佳地，超纯水收集水箱33的下端还设置有用于连接搅拌流程的出水管路332，以用于制备车用尿素溶液。
另外，本实施例及下述实施例提到的“上游”、“下游”是根据水流的流动方向定义的。
本实施例提供的抛光树脂处理装置的具体工作流程如下：经反渗透处理的纯水在密封的管路中直接从抛光树脂过滤器31的下端进入抛光树脂过滤器31内(其中，抛光树脂过滤器31内部填充满混合好的高效抛光树脂)。当反渗透处理后的水进入抛光树脂过滤器31后与充满其中的抛光树脂进行离子交换过程，水中含有的微量离子被交换吸附在抛光树脂过滤器31中以达到高度纯化的目的。通过抛光树脂过滤器31外的液位连通器可观察液位状态。经离子交换后所得的超纯水由抛光树脂过滤器31上端排出，经电阻率仪321检测水质后流入超纯水收集水箱33中，以作为制备车用尿素溶液的溶剂备用。
实施例3
较佳地，本实施例提供一种超纯水制备系统，与上一实施例相比，本实施例中预处理装置的过滤组件包括前置过滤器、滤芯过滤器(可选用绕线滤芯过滤器或熔喷PP棉滤芯过滤器)及吸附过滤器(可选用颗粒活性炭过滤器或碳棒过滤器)中的一种或几种。具体地，预处理装置的过滤组件可根据当地水质对过滤器进行增减。
较佳地，如图1、图2和图4所示，本实施例中预处理装置中的过滤组件可配置成如下：通过管路依次连接的前置过滤器111、绕线滤芯过滤器112(在此的绕线滤芯过滤器可用熔喷PP棉滤芯过滤器代替)、颗粒活性炭过滤器113(在此的颗粒活性炭过滤器可用碳棒过滤器代替)。在此，前置过滤器111选用40μm自动冲洗不锈钢网前置过滤器，以滤除原水中40μm以上的泥沙固体颗粒或杂质。绕线滤芯过滤器112选用5芯20寸10μm不锈钢绕线滤芯过滤器，以滤除原水中10μm以上的固体颗粒。颗粒活性炭过滤器113选用5芯20寸10μm颗粒活性炭过滤器，以吸附原水中含有的余氯和部分有机物，保证进入反渗透处理装置的水中不含余氯(具有强氧化性的余氯接触到反渗透膜会对其表面的功能层产生降解破坏的作用)。另外，前置过滤器111、绕线滤芯过滤器112、颗粒活性炭过滤器113除了选用上述过滤精度之外，也可以根据当地具体水质选用其他精度。
较佳地，若本实施例中的超纯水制备系统应用在水质较差的地区时，本实施例中的过滤组件还包括超滤膜元件114。其中，超滤膜元件114设置在反渗透处理装置的上游管路，优选设置在颗粒活性炭过滤器113的下游管路。以进一步除去原水中的0.1μm以上的颗粒、胶体、部分有机物、病毒、微生物。
较佳地，超滤膜元件优选为3t/h的PVDF可冲洗超滤膜元件。较佳地，超滤膜元件114连接有用于冲洗超滤膜元件的第一冲洗管路，第一冲洗管路上设置有第一冲洗控制阀15，以对超滤膜组件114的冲洗进行控制。较佳地，第一冲洗控制阀15选用电动球阀，以实现对超滤膜组件114的冲洗进行自动控制。
另外，在本实施例中，预处理装置的配置是可变的，根据当地的水质情况考虑是否设置超滤膜元件114。如，水质好的地区无需设置超滤膜元件114。在此，在水质好的地区也可以将超滤膜元件114的安装位置提前，同时去除前置过滤器和绕线滤芯过滤器，即过滤组件仅包括通过管路依次连接的超滤膜元件和吸附过滤器。
本实施例提供的预处理的装置通过对过滤组件进行如上配置能很好地滤除原水中的泥沙、颗粒、胶体、微生物，对后续的反渗透处理装置起到很好的保护作用。
实施例4
较佳地，本实施例提供一种超纯水制备系统，与实施例2相比，本实施例的预处理装置还包括压力控制组件，主要用于控制预处理装置及过滤组件的进水压力。
具体地，如图1、图2和图4所示，压力控制组件包括减压阀121、压力传感器122、控制阀123及增压泵124。其中，减压阀121设置在前置过滤器111的上游管路上，用于控制进入预处理装置的原水压力不大于第一设定值；较佳地，第一设定值为0.4MPa。压力传感器122设置在前置过滤器111和绕线滤芯过滤器112之间的管路上，用于检测前置过滤器111的出水压力。控制阀123设置在压力传感器122和绕线滤芯过滤器112之间的管路上；在此，压力传感器122与控制阀123形成低压保护机制；若压力传感器检测到的进水压力小于第二设定值(较佳地，第二设定值为0.2MPa)，第二控制阀123则处于关闭状态，使预处理装置停止工作。较佳地，控制阀123选用电动球阀。增压泵124设置在第二控制阀123和绕线滤芯过滤器112之间的管路上，用于将绕线滤芯过滤器112的进水压力增压至第三设定值。
另外，预处理装置还包括进水控制阀14和逆止阀13。其中，进水控制阀14设置在减压阀121的上游管路上，用于控制原水进入到预处理装置中。较佳地，进水控制阀14优选为手动球阀。逆止阀13设置在前置过滤器111的上游管路上(优选减压阀121和前置过滤器111之间的管路)；逆止阀13用于防止空气进入超纯水制备系统中，排除因空气进入系统而发生故障的风险。
本实施例通过对预处理装置的压力控制组件进行合理布局，在对原水进行预处理效率的同时，进一步实现超纯水制备系统的小型化、自动化。
本实施例提供的预处理装置对原水进行初步过滤的工作过程具体如下：符合GB5749-2006标准的合格市政自来水原水通过开启的手动球阀14进入超纯水制备系统的预处理装置中。通过减压阀121的作用确保进入预处理装置中的原水压力不大于0.4MPa。通过逆止阀13的作用确保空气无法从预处理装置的进水口处进入超纯水制备系统中，排除因空气进入系统而发生故障的风险。进入预处理装置的原水经减压阀121减压后经40μm自动冲洗不锈钢网前置过滤器111滤除其中的40μm以上的泥沙固体颗粒(定期自动冲洗将堆积在滤网表面的污染物排除)。压力传感器122和电动球阀123组合形成低压保护机制，当压力传感器122感应的进水压力低于系统设计的第二设定压力值0.2MPa时，电动球阀123关闭，系统停止工作。经过前置过滤器111过滤后的原水经增压泵124增压后依次进入5芯20寸10μm不锈钢绕线滤芯过滤器112和5芯20寸10μm不锈钢颗粒活性炭过滤器113。通过绕线滤芯过滤器112除水中大于10μm的固体颗粒，通过颗粒活性炭过滤器113可以吸附水中的余氯和部分有机物，保证进入反渗透处理单元的水中不含余氯。最后，经颗粒活性炭过滤器113过滤后的原水经PVDF可冲洗超滤膜元件114过滤后去除其中的0.1μm以上的颗粒、胶体、部分有机物、病毒、微生物即可。另外，通过第一冲洗控制阀15实现对超滤膜元件114的膜表面进行冲洗。当超滤膜元件114的通量衰减到经自动冲洗也无法恢复到1t/h时需将超滤膜元件的滤芯拆解进行手动冲洗。
实施例5
较佳地，本实施例提供一种超纯水制备系统，与实施例1相比，如图2所示，本实施例中反渗透处理装置的每个反渗透处理单元还包括：压力流量检测组件、压力流量调节组件及产水检测组件。
其中，压力流量调节组件设置在压力流量检测组件的上游管路上。并且，压力流量调节组件包括高压泵21和调节阀22(其中，调节阀22优选为手动球阀)。调节阀22设置在与高压泵21两端并联的回流支路上。通过高压泵21将经预处理装置预处理的水增压至RO反渗透膜元件20的工作压力(如，0.8或1.6MPa)。其中，流量和压力可通过与高压泵21并联回流支路上的调节阀22在一定范围内调节。
其中，压力流量检测组件包括设置在RO反渗透膜元件20上游管路的压力传感器23及脉冲式流量计(图中未示出)，可以对高压泵21输出水的压力和流量进行在线监控(即，监控反渗透处理单元的进水压力和进水流量)，当流量小于1t/h时系统发出提醒。
产水检测组件设置在RO反渗透膜元件20的下游管路上。具体地，产水检测组件包括用于在线监控反渗透膜处理单元的产水水质的电导率仪24；当产水的电导率大于40μmS·cm时系统发出提醒。另外，反渗透处理单元的产水压力和流量可通过设置在RO反渗透膜元件的下游管路上的压力传感器(图中未示出)及脉冲式流量计25进行在线监控。
本实施例提供的超纯水制备系统通过对反渗透处理单元进行如上设置，实现了系统的自动运行、无需专业人员进行操作，流量、压力及水质参数在线检测的目的。
实施例6
较佳地，本实施例提供一种超纯水制备系统，与实施例5相比，如图2所示，本实施例中反渗透处理装置的每个反渗透处理单元还包括浓水排放组件。具体地，浓水排放组件包括浓水排放管路和第二冲洗管路。其中，浓水排放管路与RO反渗透膜元件20的浓水排放口连接。浓水排放管路上设置有压力传感器26、浓水排放控制阀27(优选为不锈钢手动针阀)及流量计28(优选为脉冲式流量计)。其中，排放浓水的压力和流量通过压力传感器26、流量计28进行在线监控。第二冲洗管路与RO反渗透膜元件20的浓水排放口连接，第二冲洗管路上设置有第二冲洗控制阀29，以控制对RO反渗透膜元件的冲洗。第二冲洗控制阀29优选电磁阀。每次开机时或连续运行一小时后强制冲洗设置情况下通过电磁阀29实现对RO反渗透膜元件20的冲洗。
实施例7
较佳地，本实施例提供一种超纯水制备系统，与实施例6相比，本实施例中反渗透处理装置包括两个串联设置的反渗透处理单元，分别为一级反渗透处理单元和二级反渗透处理单元。其中，一级反渗透处理单元用于对经预处理装置初步过滤后的水进行一级反渗透处理。二级反渗透处理单元对经一级反渗透处理后的水进行二级反渗透处理。
如图1和图5所示，一级反渗透处理单元包括两个并联设置的一级RO反渗透膜元件201。经预处理装置预处理后的水经一级高压泵211增压至一级RO反渗透膜元件201的工作压力(如，0.6或1.6MPa)。进入一级反渗透处理单元中水的压力和流量可以通过与一级高压泵211并联回流支路上的一级调节阀221(优选为手动球阀)在一定范围内调节。压力传感器231、脉冲式流量计可对一级高压泵211输出的水进行在线监控，当流量小于1t/h时，系统发出提醒。经一级高压泵211增压的水分别进入2支一级RO反渗透膜元件201中净化。根据当地的水质条件通过浓水排放控制阀271可以调节纯水/浓水回收率，一级RO反渗透膜元件回收率一般设置在30-50％。通过压力传感器261、流量计281对浓水排放的压力、流量进行在线检测。每次开机或连续运行1小时，通过控制第二冲洗管路上的第二冲洗控制阀291实现对两支一级RO反渗透膜元件201的冲洗。一级RO反渗透膜元件201的产水流量由流量计251在线检测，产水水质通过电导率仪241进行在线监控，当产水水质大于40μS·cm时系统发出提醒。
二级反渗透处理单元包括一个二级RO反渗透膜元件202。一级反渗透处理单元的产水由二级高压泵212增压至二级RO反渗透膜元件202的工作压力(如，0.6或1.6MPa)。流量和压力可以通过与二级高压泵212并联回流支路上的手动球阀222在一定范围内调节。经二级高压泵212增压的水进入二级RO反渗透膜元件202净化。根据当地的水质条件通过浓水排放控制阀272可以调节纯水/浓水回收率，二级RO反渗透膜元件回收率一般设置在40-90％。通过压力传感器262、流量计282对浓水排放压力、流量进行在线检测。每次开机或连续运行1小时，通过控制第二冲洗管路上的第二冲洗控制阀292实现对二级RO反渗透膜元件202的冲洗。二级RO反渗透膜元件202的产水流量由流量计252在线检测，产水水质通过电导率仪242进行在线监控，当产水水质大于20μS·cm时系统发出提醒。
另外，反渗透处理装置还包括第一排水管路51，反渗透处理单元的浓水排放管路及第二冲洗管路均连接至第一排水管路51。较佳地，如图1所示，预处理装置中的第一冲洗管路也和第一排水管路51连通。较佳地，在第一排水管路51的最高处还设置有排气阀511，用来排除第一排水管路中积存的气体，防止背压的产生。
较佳地，二级反渗透处理单元的浓水排放管路上还设置有逆止阀290，用来防止一级反渗透处理单元所排放的浓水对二级反渗透处理单元浓水的排放产生影响。
实施例8
较佳地，本实施例提供一种超纯水制备系统，与上述实施例相比，如图2所示，本实施例中反渗透处理装置仅包括一个反渗透处理单元，且该反渗透处理单元包括一个RO反渗透膜元件20。本实施例中的反渗透处理装置适用于水质较好的地区。其具体工作过程参考实施例7所述，在此不重复赘述。
上述实施例提供的反渗透处理装置根据当地水质设置一个反渗透处理单元或多个串联的反渗透处理单元，且每个反渗透处理单元通过设置一个或多个串联的RO反渗透膜元件，压力流量检测组件，，压力流量调节组件、产水检测组件及浓水排放组件。通过上述设置不仅提高了反渗透装置的反渗透效果，还实现反渗透处理的进水、产水的流量、压力及水质进行在线监控及调节，实现了超纯水制备系统的自动化、智能化。
实施例9
较佳地，本实施例提供一种超纯水制备系统，与上述实施例相比，本实施例中的超纯水制备系统为了保证水质和流量在抛光树脂处理装置的上游管路、反渗透处理装置的下游管路设置一中间水箱。该中间水箱用于收集反渗透处理装置的产水，并向抛光树脂处理装置提供反渗透处理后的水。
较佳地，中间水箱严格密封。中间水箱设有用于对中间水箱的设定液位进行控制的液位控制装置，且中间水箱严格密封；其中，设定液位有四个点(即4个液位控制点)，最高的液位控制点(即，中间水箱的预留最高水位)为保险水位控制点，该预留高水位平时不接触水，当最高水位控制失效时，预留高水位起到防止中间水箱发生溢流的作用。中间水箱的顶部设置有呼吸器，用来排除多余气体的同时，保证外部的固体颗粒无法进入中间水箱。中间水箱的下端设置有出水管道，出水管道设置有出水控制阀，用于控制中间水箱的出水。
较佳地，上述实施例中提供的超纯水制备系统中的管道最高处设置有排气阀，以对管道进行保护及确保超纯水的水质。
实施例10
另一方面，本实施例提供一种车用尿素溶液制备系统，其中，该车用尿素溶液的制备系统包括上述任一项实施例的超纯水制备系统。
较佳地，本实施例中的车用尿素溶液制备系统还包括搅拌罐，该搅拌罐具有超纯水进口、尿素颗粒进口及车用尿素溶液出口。其中，超纯水进口与超纯水制备系统中的超纯水收集水箱连接。
本实施例提供的车用尿素溶液制备系统通过采用上述实施例的超纯水制备系统，不仅实现了车用尿素溶液的智能连续生产、还提高了车用尿素溶液的品质。
综上所述，本领域技术人员容易理解的是，在不冲突的前提下，上述各有利方式可以自由地组合、叠加。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。

Claims (19)

1.一种超纯水制备系统，其特征在于，所述超纯水制备系统包括通过管路依次连接的预处理装置、反渗透处理装置及抛光树脂处理装置；其中，
所述预处理装置包括过滤组件，用于对原水进行初步过滤；
反渗透处理装置，用于对初步过滤后的水进行反渗透处理；其中，所述反渗透处理装置包括一个反渗透处理单元或多个串并联设置的反渗透处理单元；并且，每个所述反渗透处理单元包括一个RO反渗透膜元件或多个RO反渗透膜元件；
抛光树脂处理装置，用于对反渗透处理后的水进行离子交换处理；其中，所述抛光树脂处理装置包括通过管路依次连接的抛光树脂过滤器、产水监控单元及超纯水收集单元。
2.根据权利要求1所述的超纯水制备系统，其特征在于，所述抛光树脂过滤器的下端通过管路与所述反渗透处理装置连接。
3.根据权利要求1所述的超纯水制备系统，其特征在于，所述抛光树脂过滤器的上端设置有投料口，用于向所述抛光树脂过滤器内注入抛光树脂；
所述抛光树脂过滤器的下端还设置有排料结构，用于排出所述抛光树脂过滤器内需更换的抛光树脂。
4.根据权利要求3所述的超纯水制备系统，其特征在于，所述排料结构包括与所述抛光树脂过滤器下端连接的排料管路及设置在所述排料管路上的排料控制阀。
5.根据权利要求1所述的超纯水制备系统，其特征在于，所述抛光树脂处理装置还包括与所述抛光树脂过滤器连接的液位连通器，用于检测所述抛光树脂过滤器内的液位状态。
6.根据权利要求1所述的超纯水制备系统，其特征在于，所述抛光树脂处理装置的产水监控单元包括电阻率仪；其中，
所述电阻率仪设置在与所述抛光树脂过滤器上端连接的出水管路上，用于检测所述抛光树脂过滤器的产水水质。
7.根据权利要求1所述的超纯水制备系统，其特征在于，所述超纯水收集单元包括超纯水收集水箱；其中，所述超纯水收集水箱与所述抛光树脂过滤器的出水管路连接。
8.根据权利要求1所述的超纯水制备系统，其特征在于，所述超纯水制备系统还包括中间水箱；所述中间水箱设置在所述抛光树脂处理装置的上游管路、所述反渗透处理装置的下游管路上。
9.根据权利要求1所述的超纯水制备系统，其特征在于，所述过滤组件包括前置过滤器、滤芯过滤器、吸附过滤器中的一种或几种；其中，所述滤芯过滤器为绕线滤芯过滤器或熔喷PP棉滤芯过滤器；所述吸附过滤器为颗粒活性炭过滤器或碳棒过滤器；其中，
所述前置过滤器选用40μm的不锈钢网前置过滤器，以滤除原水中40μm以上的颗粒；
所述绕线滤芯过滤器选用10μm的不锈钢绕线滤芯过滤器，以滤除原水中10μm以上的颗粒；
所述颗粒活性炭过滤器选用10μm的颗粒活性炭过滤器，以吸附原水中含有的余氯。
10.根据权利要求9所述的超纯水制备系统，其特征在于，所述过滤组件还包括超滤膜元件；其中，所述超滤膜元件设置在所述反渗透处理装置的上游管路。
11.根据权利要求10所述的超纯水制备系统，其特征在于，所述超滤膜元件选用可清洗的PVDF超滤膜元件；并且，所述超滤膜元件连接有第一冲洗管路，用于对超滤膜元件进行冲洗；其中，所述第一冲洗管路上设置有第一冲洗控制阀，以对所述超滤膜元件的冲洗进行控制。
12.根据权利要求9所述的超纯水制备系统，其特征在于，所述预处理装置还包括：
减压阀，所述减压阀设置在所述前置过滤器的上游管路上，用于控制进入所述预处理装置中的原水压力不大于第一设定值；
压力传感器，所述压力传感器设置在所述前置过滤器和绕线滤芯过滤器之间的管路上，用于检测所述前置过滤器的出水压力；
控制阀，所述控制阀设置在所述压力传感器和绕线滤芯过滤器之间的管路上；若压力传感器检测到的出水压力小于第二设定值，则控制阀处于关闭状态，使所述预处理装置停止工作；
增压泵，所述增压泵设置在所述控制阀和绕线滤芯过滤器之间的管路上，用于将所述绕线滤芯过滤器的进水压力增压至第三设定值；
进水控制阀，所述进水控制阀设置在所述减压阀的上游管路上，用于控制原水进入所述预处理装置中；
逆止阀，所述逆止阀设置在所述减压阀和所述前置过滤器之间的管路上，用于防止空气进入所述超纯水制备系统中。
13.根据权利要求1所述的超纯水制备系统，其特征在于，每个所述反渗透处理单元还包括：
压力流量检测组件，所述压力流量检测组件设置在所述RO反渗透膜元件的上游管路上，用于检测反渗透处理单元的进水压力和进水流量；
压力流量调节组件，所述压力流量调节组件设置在所述进水压力检测组件的上游管路上，用于调节反渗透处理单元的进水压力和进水流量；
产水检测组件，所述产水检测组件设置在所述RO反渗透膜元件的下游管路上，用于检测反渗透处理单元的产水水质。
14.根据权利要求13所述的超纯水制备系统，其特征在于，
所述压力流量检测组件包括压力传感器和流量计；
所述压力流量调节组件包括高压泵及调节阀；其中，所述高压泵设置在所述压力流量检测组件的上游管路上；所述调节阀设置在与所述高压泵两端并联的回流支路上；
所述产水检测组件包括用于检测反渗透处理单元产水水质的电导率仪。
15.根据权利要求1所述的超纯水制备系统，其特征在于，每个所述反渗透处理单元还包括浓水排放组件；其中，所述浓水排放组件包括：
浓水排放管路，所述浓水排放管路与所述RO反渗透膜元件的浓水排放口连接；且浓水排放管路上设置有用于控制浓水排放的浓水排放控制阀、用于检测浓水排放压力的压力传感器及用于检测浓水排放流量的流量计；
第二冲洗管路，所述第二冲洗管路与所述RO反渗透膜元件的浓水排放口连接；所述第二冲洗管路上设置有第二冲洗控制阀，以控制对RO反渗透膜元件的冲洗。
16.根据权利要求13-15任一项所述的超纯水制备系统，其特征在于，所述反渗透处理装置包括两个串联设置的反渗透处理单元，分别为一级反渗透处理单元和二级反渗透处理单元；其中，
所述一级反渗透处理单元用于对经预处理装置初步过滤后的水进行一级反渗透处理；其中，所述一级反渗透处理单元包括两个并联设置的RO反渗透膜元件；
所述二级反渗透处理单元对经一级反渗透处理后的水进行二级反渗透处理；其中，所述二级反渗透处理单元包括一个RO反渗透膜元件。
17.根据权利要求13-15任一项所述的超纯水制备系统，其特征在于，所述反渗透处理装置包括一个反渗透处理单元，所述反渗透处理单元包括一个RO反渗透膜元件。
18.根据权利要求16所述的超纯水制备系统，其特征在于，当所述反渗透处理单元包括浓水排放组件时，所述二级反渗透处理单元的浓水排放管路上还设置有逆止阀。
19.一种车用尿素溶液制备系统，其特征在于，所述车用尿素溶液制备系统包括权利要求1-18任一项所述的超纯水制备系统。
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