CN107645959A - 用于对磷酸锆和氧化锆模块进行再装填的再装填器 - Google Patents

Abstract

提供用于在可重复使用吸附剂模块中再装填磷酸锆和氧化锆的系统和方法。所述系统和方法提供对磷酸锆吸附剂模块和/或氧化锆吸附剂模块的任何组合进行再装填。所述系统和方法还提供多个再装填器的链接以用于共享基础设施。

Description

用于对磷酸锆和氧化锆模块进行再装填的再装填器

技术领域

本发明涉及用于在吸附剂模块内再装填吸附剂材料的再装填器。再装填器可以再装填磷酸锆、氧化锆或磷酸锆和氧化锆两者，并且可以独立地使用或链接在一起以共享资源和/或基础设施

背景技术

在吸附剂透析中使用磷酸锆和氧化锆以从废透析液中去除废液和非所需溶质。一般来说，磷酸锆从透析液中去除铵离子、钾离子、钙离子和镁离子，而氧化锆去除例如磷酸根离子或氟离子的阴离子。两种材料通常一起封装在某一类型的滤筒中或包装在单独滤筒中。通常，吸附剂滤筒在使用之后丢弃和替换。使所丢弃的吸附剂滤筒分解，并且使个别材料彼此分离。因为磷酸锆和氧化锆是昂贵的并可再装填的，所以吸附剂重加工商用化学溶液处理所回收的磷酸锆和氧化锆。回收过程需要将材料输送到重加工设施，并且涉及除了再装填吸附剂材料之外的费力回收步骤。此外，吸附剂材料不能立即重复使用，并且必须添加到新的吸附剂滤筒中并且经过重新封装以用于出售。来自用于再装填所述材料的溶液的化学废液的安全处置还可能需要额外步骤，例如中和再装填溶液。常规方法抬高成本和基础设施要求，并且增加复杂度和废液。

因此，需要可以快速并且有效地再装填吸附剂材料而不需要从吸附剂滤筒或吸附剂模块去除废吸附剂材料的系统和方法。另外需要可以并行或独立地选择性再装填磷酸锆和氧化锆两者的系统和方法。另外需要可以快速并且有效地在单个再装填系统内再装填不同吸附剂材料的系统和方法。还需要可以再装填氧化锆和磷酸锆两者以允许自动中和再装填溶液的系统，从而允许在不进行额外处理的情况下安全处置。需要扩展到其中仅再装填滤筒之一的双重滤筒系统。需要可以选择性地再装填磷酸锆和氧化锆两者以用于容易并且快速使用的多点可连接系统和相关方法，其可以按比例调整以使用共享资源和/或基础设施。

发明内容

本发明专注于一种用于再装填氧化锆和/或磷酸锆的再装填器。在第一方面中，再装填器可以具有用于第一吸附剂模块的第一收纳隔室；所述第一收纳隔室包含第一吸附剂模块入口和第一吸附剂模块出口；一个或多个流体源，所述流体源通过第一组一个或多个流体连接器而流体地连接到所述第一吸附剂模块入口；一个或多个泵，所述泵定位在所述一个或多个流体连接器上以用于将来自所述一个或多个流体源的流体泵送到所述第一吸附剂模块入口；以及第一流出物管线，所述第一流出物管线流体地连接到所述第一吸附剂模块出口。在任一实施例中，再装填器可以具有用于第二吸附剂模块的第二收纳隔室；所述第二收纳隔室具有第二吸附剂模块入口和第二吸附剂模块出口；其中一个或多个流体源通过第二组一个或多个流体连接器而流体地连接到所述第二模块入口；一个或多个泵，所述泵定位在所述一个或多个流体连接器上以用于将来自所述一个或多个流体源的流体泵送到所述第二吸附剂模块入口；以及第二流出物管线，所述第二流出物管线流体地连接到所述第二吸附剂模块出口。

在任一实施例中，吸附剂模块可以是磷酸锆模块。在任一实施例中，一个或多个流体源可以是水源、消毒剂源、盐水源以及其组合中的任一个。盐水源可以含有氯化钠、乙酸钠、乙酸以及其组合的溶液中的任一种。在任一实施例中，氯化钠的浓度可以在2.5M与4.9M之间，乙酸钠浓度可以在0.3M与1.1M之间，并且乙酸浓度可以在0.2M与0.8M之间。

在任一实施例中，吸附剂模块可以是氧化锆模块。

在任一实施例中，流体源可以包括水源、消毒剂源和碱源。在任一实施例中，碱源可以含有浓度在0.5与2.0M之间的氢氧化钠。在任一实施例中，第一流出物管线和第二流出物管线可以流体地连接到排放管线。在任一实施例中，排放管线可以流体地连接到排放口、共用储槽或其组合中的任一个

在任一实施例中，第一吸附剂模块可以是磷酸锆模块；并且第二吸附剂模块可以是氧化锆模块。替代地，第一吸附剂模块可以是氧化锆模块；并且第二吸附剂模块可以是磷酸锆模块。在任一实施例中，第一吸附剂模块或第二吸附剂模块中的任一个可以是磷酸锆模块；或第一吸附剂模块或第二吸附剂模块中的任一个可以是氧化锆模块。

在任一实施例中，第一和第二吸附剂模块可以各自是磷酸锆模块或可以各自是氧化锆模块。

在任一实施例中，再装填器可以具有多个流体源。

在任一实施例中，再装填器可以具有至少一个模块旁路管线；其中所述模块旁路管线定位在第一吸附剂模块入口的上游并且流体地连接到第一流出物管线。

在任一实施例中，再装填器可以具有第二模块旁路管线；其中所述第二模块旁路管线定位在第二吸附剂模块入口的上游并且流体地连接到流出物管线。

在任一实施例中。排放管线可以具有静态混合器。

在任一实施例中，第一模块入口可以可流体连接到第一模块出口，且/或第二模块入口可流体连接到第二模块出口。

在任一实施例中，流体源可以选自水源、碱源、消毒剂源、盐水源以及其组合的群组。

在任一实施例中，至少一个流体源可以流体地连接到第二再装填器中第二组一个或多个连接器。

在任一实施例中，吸附剂模块入口和吸附剂模块出口中的任一个或两个可以定位在弹性连接器上。

在第二方面中，本发明涵盖具有任一实施例中所描述的一个或多个吸附剂再装填器的透析系统，其中所述一个或多个吸附剂再装填器流体地连接到一组共用的一个或多个流体源。第一方面的任何特征都可以包括于第二方面中，并且第二方面的任何特征都可以包括于第一方面中。

所公开的作为本发明一部分的任一特征都可以单独或以组合形式包括于本发明中。

附图说明

图1展示用于对磷酸锆和氧化锆模块进行再装填的再装填器。

图2展示流体地连接到外部流体源的再装填器。

图3展示流体地连接到单组流体源的多个再装填器。

图4展示再装填器中的收纳隔室。

图5A展示用于再装填磷酸锆和氧化锆的再装填流动路径。

图5B展示用于再装填磷酸锆的再装填流动路径，并且是图5A的左侧分解图。

图5C展示用于再装填氧化锆的再装填流动路径，并且是图5A的右侧分解图。

图6A展示用于借助再装填溶液的管线内混合来再装填磷酸锆和氧化锆的再装填流动路径。

图6B展示用于借助再装填溶液的管线内混合来再装填磷酸锆的再装填流动路径，并且是图6A的右侧分解图。

图6C展示用于借助再装填溶液的管线内混合来再装填氧化锆的再装填流动路径，并且是图6A的左侧分解图。

图7展示用于同时再装填氧化锆和磷酸锆的时间表。

图8展示用于独立再装填磷酸锆的时间表。

图9展示用于独立再装填氧化锆的时间表。

图10展示包括可重复使用模块的模块吸附剂滤筒中的材料层。

图11展示连接在一起以形成吸附剂滤筒的多个吸附剂模块。

具体实施方式

除非另外定义，否则本文中所使用的所有技术和科学术语一般具有与所属领域的普通技术人员通常所理解相同的含义。

冠词“一个(种)(a/an)”在本文中用来指所述冠词的一个或超过一个(即，指至少一个)语法宾语。举例来说，“一个要素”意味着一个要素或超过一个要素。

“碱源”是可以从其获得碱性溶液的流体或浓缩液源。

“盐水源”是可以从其获得盐水溶液的流体或浓缩液源。如本文中所使用，盐水溶液可以是指包含酸、碱和/或盐的任何溶液。

术语“包含”包括(但不限于)在词语“包含”之后的任何事物。所述术语的使用指示所列要素是必需的或必选的，但其它要素是任选的并且可能存在。

“共用储槽”可以是用于从包括流体管线或其它储槽的一个或多个流体源收集的容器。“共用储槽”可以例如储存用过的或废弃的流体。

术语“一组共用的”是指共享组件、模块、储槽或流体连接器的任何群组。举例来说，“一组共用流体源”可以是指由一个或多个再装填器使用的一组共享流体源。

术语“由……组成”包括并且限于在短语“由……组成”之后的任何事物。所述短语指示所述受限要素是必需的或必选的，并且不可以存在其它要素。

术语“基本上由……组成”包括在术语“基本上由……组成”之后的任何事物以及不影响所描述的设备、结构或方法的基本操作的额外要素、结构、动作或特征。

如本文中所使用的术语“含有(contain/containing/contained)”意味着将材料保持在特定地点内。“含有”可以是指材料放置于组件内、吸附到组件上、结合到组件，或将材料保持在特定地点的任何其它方法。

“消毒剂源”是可以从其获得消毒剂溶液的流体或浓缩液源。消毒剂溶液可以是例如过氧乙酸溶液的酸性溶液，或能够对可重复使用的吸附剂模块进行消毒的任何其它溶液。

术语“下游”是指流动路径中的第一组件相对于第二组件的位置，其中在正常操作期间流体将在第一组件之前经过第二组件。第一组件可以被称为在第二组件的“下游”，同时第二组件在第一组件的“上游”。

“排放口”是可以通过其处置流体的流体管线。

“排放管线”是用过的或废弃的流体可以通过其流动以用于处置的流体管线。排放管线可以连接到排放口，或连接到用于稍后处置流体的容器或储槽。

“流出物管线”是流体通道、管或离开容器、模块或组件的流体将流入的任何种类的路径。

“弹性连接器”是可以弯曲、扭转或以其它方式变形而不产生明显损伤或流体阻塞的连接器。

“流体”是任选地在所述流体中具有气相及液相的组合的液体物质。值得注意的是，如本文中所使用的液体因此可能还具有物质的气相和液相的混合物。

术语“可流体连接”、“流体地连接”、“用于流体连接”等等是指实现将流体、气体或其组合从一个点传递到另一点的能力。两个点可以处于任何类型的隔室、模块、系统、组件和再装填器中的任何一个或多个内或之间。连接可以任选地断开，并且接着再连接。

“流体连接器”、“流体连接”等等描述在两个组件之间的连接，其中流体、气体或其组合可以从一个组件通过用于连接的连接器或组件流动到另一个组件。连接器以其最广泛意义提供流体连接，并且可以包括本发明的任何一个或多个组件之间的任何类型的管道、流体或气体通道或导管。连接可以任选地断开，并且接着再连接。

术语“流体管线混合”是指在一个位置或接头处混合流体，其中在接头位置处的流动可以部分地混合一种或多种流体。

“流体源”是可以从其获得流体或浓缩液的来源。

术语“混合”一般是指使得来自任何来源的一种或多种流体合并在一起。举例来说，“混合”可以包括在流体管线或接头中的位置处的层流或扰流。“混合”的另一个实例可以包括在被配置成接收来自一个或多个来源的流体的组件中接收一种或多种流体并且在所述组件中将所述流体混合在一起。另外，混合可以是指用流体溶解一种或多种固体，其中所述一种或多种固体溶解于所述流体中。

“模块旁路管线”是指提供流体在两个点之间不穿过模块的移动的流体管线。

“组件入口”是流体、浆液或水溶液可以通过其进入吸附剂模块的连接器。

“模块出口”是流体、浆液或水溶液可以通过其离开吸附剂模块的连接器。

术语“定位”或“位置”是指组件或结构的物理位置。

术语“泵”是指通过施加抽吸或压力引起流体、气体或其组合的移动的任何装置。

术语“泵送(pumping/pumped/pump)”是指用泵移动流体、气体或其组合。

“收纳隔室”是再装填器内放置待再装填的吸附剂模块的空间。

“吸附剂再装填器”是被设计成再装填至少一种吸附剂材料的设备。

“再装填”是指处理吸附剂材料以恢复所述吸附剂材料的功能性能力，从而将吸附剂材料放回供重复使用或在新的透析过程中使用的条件中。在一些情况下，“可再装填的”吸附剂材料的总质量、重量和/或量保持相同。在一些情况下,“可再装填的”吸附剂材料的总质量、重量及/或量变化。在不受限于本发明的任何一个理论的情况下，所述再装填过程可以涉及用不同离子交换结合到吸附剂材料的离子，在一些情况下，所述交换可以增加或减小系统的总质量。然而，在一些情况下，吸附剂材料的总量将不会被再装填过程改变。在吸附剂材料经历“再装填”后，吸附剂材料接着可以被称为“经过再装填”。可再装填吸附剂材料的再装填并不与例如尿素酶的吸附剂材料的补充相同。值得注意的是，如本文中所定义，尿素酶并不“经过再装填”，但可以经过补充。

“再装填流动路径”是当在可重复使用的吸附剂模块中再装填吸附剂材料时流体可以行进通过的路径。

术语“溶液”是指具有溶质溶解于水中的流体。

“吸附剂滤筒模块”或“吸附剂模块”意味着吸附剂滤筒的精密组件。多个吸附剂滤筒模块可以装配在一起以形成具有两个、三个或更多个吸附剂滤筒模块的吸附剂滤筒。在一些实施例中，单个吸附剂滤筒模块可以含有用于透析的所有必要材料。在此类情况下，吸附剂滤筒模块可以是“吸附剂滤筒”。

“静态混合器”是被配置成接收来自一个或多个来源的流体并且将所述流体混合在一起的组件。静态混合器可以包括搅动流体以进一步混合的组件。

术语“上游”是指流动路径中的第一组件相对于第二组件的位置，其中在正常操作期间流体将在第二组件之前经过第一组件。第一组件可以被称为在第二组件的“上游”，同时第二组件在第一组件的“下游”。

“阀”是能够通过打开、闭合或阻挡一个或多个路径以控制流体、气体或其组合是否在路径中行进来引导流体、气体或其组合的流动的装置。实现所期望流动的一个或多个阀可以被配置成“阀组合件”。

“废液储槽”是用于收集和储存用过的或废弃的流体的容器。

“水源”是可以从其获得水的流体源。

“氧化锆模块”是含有氧化锆的吸附剂模块。

“磷酸锆模块”是含有磷酸锆的吸附剂模块。

磷酸锆和氧化锆再装填器

本发明涉及可以用于对可重复使用的吸附剂模块，例如含有磷酸锆和/或氧化锆的可重复使用吸附剂模块进行再装填的再装填器。所描述的再装填器可以用于并行或独立地在可重复使用的吸附剂模块中再装填磷酸锆和氧化锆。再装填器可以如图1中所示来配置。再装填器101包括用于收纳可重复使用磷酸锆模块103的收纳隔室102。流体连接(在图1中未展示)连接到磷酸锆模块103的顶部和底部以用于将再装填流体传递进入、通过和离开可重复使用的吸附剂模块103。如所描述，再装填流体在透析期间用新的离子置换结合到吸附剂材料的离子，在磷酸锆模块103内再装填磷酸锆，从而允许在透析中重复使用磷酸锆模块103。再装填器101还具有用于收纳可重复使用氧化锆模块105的第二收纳隔室104，其还流体地连接到再装填流体源以用于对氧化锆模块105进行再装填。再装填器101可以被配置成并行地对磷酸锆模块103和氧化锆模块105进行再装填，或独立地对磷酸锆模块103或氧化锆模块105进行再装填。提供用户界面106以由用户启动或控制再装填过程。用户界面106还可以向用户提供再装填过程的状态，例如完成每一再装填步骤的时间或完成整个再装填过程的时间。如果在再装填期间检测到任何问题，例如泄漏、阻塞、泵故障或化学物质不匹配，那么用户界面106提供警告消息。再装填器101上的门107在操作期间控制收纳隔室102和104的进入。

在图1中，收纳隔室102和104可以具有不同尺寸。因为与磷酸锆相比，透析需要更少氧化锆，所以氧化锆模块105小于磷酸锆模块103，并且收纳隔室102和104相应地经过尺寸化。磷酸锆收纳隔室102可以大于磷酸锆模块103并且氧化锆收纳隔室104可以大于氧化锆模块105。更大空间为用户提供空间来操纵流体连接器和吸附剂模块以将吸附剂模块上的入口和出口连接到再装填器101上的入口和出口。尽管在图1中展示为用于再装填磷酸锆和氧化锆两者的再装填器，但所属领域的技术人员应理解，可以类似地构建用于仅仅再装填氧化锆或仅仅再装填磷酸锆的再装填器。用于再装填单一吸附剂材料的再装填器可以具有用于收纳含有相同吸附剂材料的多个模块并对其进行再装填的单个收纳隔室或多个收纳隔室。可以构建具有任何数目个收纳隔室以用于对任何数目的氧化锆和/或磷酸锆吸附剂模块或其组合进行再装填的再装填器。举例来说，可以类似地构建具有两个磷酸锆收纳隔室和两个氧化锆收纳隔室的再装填器。再装填器可以具有1个、2个、3个、4个、5个、6个或更多个收纳隔室，每一收纳隔室都能够收纳氧化锆或磷酸锆吸附剂模块。

图2说明用于并行或独立地再装填氧化锆和磷酸锆的再装填器设置的非限制性实施例。为了再装填吸附剂材料，将一种或多种再装填流体传递通过可重复使用的吸附剂模块。如图2中所示，再装填器201可以流体地连接到一个或多个再装填流体源，例如水源204、盐水源205、消毒剂源206以及碱源207。再装填器具有磷酸锆收纳隔室202和氧化锆收纳隔室203。再装填器还具有用于将来自流体源的再装填流体选择性地递送到可重复使用模块中的一个或多个泵和阀(在图2中未展示)。如图2中所示，再装填流体源容纳在再装填器201外部。替代地，再装填流体源可以容纳于再装填器201内。排放管线(未展示)也连接到再装填器201以用于处置离开可重复使用模块的废弃流体。排放管线流体地连接到排放口，或替代地，排放管线可以流体地连接到用于储存和稍后处置的一个或多个废液储槽。

如图3中所示，多个再装填器可以链接在一起并且连接到一组共用的流体源用于共享基础设施。具有磷酸锆收纳隔室303和氧化锆收纳隔室302的第一再装填器301流体地连接到水源307、盐水源308、消毒剂源309以及碱源310。具有氧化锆收纳隔室305和磷酸锆收纳隔室306的第二再装填器304流体地连接到水源307、盐水源308、消毒剂源309以及碱源310。任何数目的再装填器都可以连接到一组共用的流体源，包括2个、3个、4个、5个、6个或更多个再装填器，每一再装填器都流体地连接到单组流体源和单组废液储槽。将多个再装填器连接到单组流体源可以节省空间和材料，并且在临床或医院环境中简化再装填多组可重复使用模块。每个再装填器都可以包括单独排放管线和/或单独废液储槽，或每一再装填器都可以流体地连接到共用排放管线。排放管线也可以流体地连接到排放口、共用储槽或其组合中的任一个。经过连接的每个再装填器都可以具有用于加热盐水和/或消毒剂溶液的单独加热器，或可以包括集中加热器，其中集中加热共享溶液。

图4说明在再装填器401内具有单个收纳隔室402的吸附剂模块的非限制性实施例。收纳隔室402包括处于流体连接器403上的吸附剂模块入口404。如所描述，流体连接器403流体地连接到流体源，从而允许来自所述流体源的流体进入可重复使用的吸附剂模块中。收纳隔室还包括流体地连接到流出物管线(在图4中未展示)的吸附剂模块出口405。如所描述，流出物管线可以连接到排放管线。吸附剂模块入口404和吸附剂模块出口405中的任一个或两个可以定位在弹性连接器，例如流体连接器403上。弹性连接器允许更容易连接到可重复使用的吸附剂模块。预见具有多个收纳隔室和弹性连接器的再装填器的替代性实施例。流体连接器可以尺寸化为具有足够长度以允许将吸附剂模块入口404直接连接到吸附剂模块出口405。即使未对吸附剂模块进行再装填，在吸附剂模块入口404与吸附剂模块出口405之间的直接连接仍允许再装填流体传递通过系统的流体管线。如所描述，当对单个模块(例如氧化锆模块)进行再装填时，将磷酸锆再装填流体泵送通过再装填器并且进入合并排放管线中允许氧化锆流出物的管线内中和。替代地，相同功能可以通过在再装填流动路径中包括吸附剂模块旁路管线来实现。

可以在任何环境中使用再装填器，包括临床、家庭或移动环境。在任何环境中，再装填器可以使用水箱或饮用水或去离子水的任何其它来源。对于在移动环境中使用，货车或卡车可以将再装填器、消毒剂源、盐水溶液、碱溶液和任选地水运载到用于再装填的位置。对于家庭使用，盐水溶液、消毒剂溶液、碱溶液和任选地水可以经过预封装并运送给患者。患者可以将每一个所述来源连接到再装填器以允许在透析中对吸附剂模块进行再装填和重复使用。如所描述，再装填器可以提供化学物质的管线内混合，从而减少为了用于移动环境中而需要移动的化学物质的量。化学物质的管线内混合允许更小量的浓溶液被移动到移动环境或家庭环境中的位置，并且来自本地水源的水(例如城市饮用水)可以用于在管线内稀释消毒剂、碱和/或盐水。替代地，去离子或纯化水源可以在移动环境中提供。来自吸附剂模块的流出物可以在管线内收集并中和以用于在任何排放口中立即处置，或可以收集以用于稍后中和和离线处置。在排放口中中和和处置合并的流出物的能力允许更容易用于家庭或移动环境中，而不需要大型废液储槽和进一步处理。

为了再装填吸附剂材料，将来自流体源的流体传递通过吸附剂模块。本发明的流动路径可以如图5A到图5C中所示布置。图5A是再装填流动路径的总视图，其中细节展示于图5B和图5C中。再装填流动路径可以分成含有磷酸锆模块503的磷酸锆再装填流动路径501和含有氧化锆模块504的氧化锆再装填流动路径502。在图5B中说明在管线554的磷酸锆侧的磷酸锆再装填流动路径501的细节，同时在图5C中说明在管线554的氧化锆侧的氧化锆再装填流动路径502的细节。尽管展示了双重滤筒再装填器系统，但可以预见单个、两个或更多个滤筒再装填器系统。再装填器滤筒系统中的任一个可以链接在一起以共享用于对吸附剂滤筒进行再装填的资源并且可以适宜于大规模使用。类似地，链接的再装填器可以随着对再装填的需求减小按比例缩小。基于需求而具有更多或更少再装填器的模块化再装填设置可以有利地按需要使用。

在图5A中，磷酸锆再装填流动路径501和氧化锆再装填流动路径502具有水源505、盐水源506、消毒剂源507以及碱源508。盐水源506、消毒剂源507和/或碱源508可以是含有盐水、酸和/或碱组分的干燥床的塔。替代地，可以使用盐水、酸和/或碱组分的粉末状来源。干燥床或粉末状来源可以用水溶液加以溶解。静态混合器(未展示)可以在进入磷酸锆模块503或氧化锆模块504之前混合通过塔的单个管线。在磷酸锆模块503中再装填磷酸锆需要水、盐水和消毒剂。水源505、盐水源506和消毒剂源507可以流体地连接到磷酸锆再装填流动路径501。类似地，在氧化锆再装填流动路径502中的再装填氧化锆模块504需要水、碱和消毒剂。水源505、消毒剂源507和碱源508可以流体地连接到氧化锆再装填流动路径502。磷酸锆再装填流动路径501和氧化锆再装填流动路径502可以同时或独立地进行操作。消毒剂源507可以含有与磷酸锆和氧化锆相容的能够对可重复使用吸附剂模块进行消毒的任何类型的消毒剂。在任一实施例中，酸源507可以含有过氧乙酸。在任一实施例中，过氧乙酸可以是介于0.5％与2％之间的过氧乙酸水溶液。消毒剂源可以替代地含有与磷酸锆和氧化锆模块相容的任何其它消毒剂，包括漂白剂或柠檬酸。盐水源506可以具有酸、碱和钠盐。

在磷酸锆再装填期间，结合到磷酸锆的钾离子、钙离子、镁离子和铵离子必须被氢离子和钠离子置换。经过再装填的磷酸锆上的氢离子比钠离子的最终比率可以由再装填过程中所使用的盐水溶液的pH值、缓冲能力和钠浓度来决定。盐水源506可以是氯化钠、乙酸钠和乙酸的混合物。在一种非限制性盐水溶液中，氯化钠浓度可以在2.5M与4.9M之间，乙酸钠浓度可以在0.3M与1.1M之间，并且乙酸浓度可以在0.2M与0.8M之间。水源505可以含有任何类型的水，包括去离子水。为了在磷酸锆模块503中再装填磷酸锆，来自消毒剂源507的消毒剂可以流动到磷酸锆模块503以对磷酸锆模块503进行消毒。来自消毒剂源507的流体可以流动到磷酸锆再装填流动路径501中的阀512。磷酸锆泵509和510提供驱动力以将流体泵送通过磷酸锆再装填流动路径501。使用两个或更多个单独泵可以减少对泵的磨损。相应地，可以使用更小的泵。两个或更多个泵可以提供管线内混合和间歇泵送，因此在任何给定时间，单个泵可以将流体泵送通过磷酸锆再装填流动路径501。可以同时或独立地使用两个泵。当同时使用时，两个或更多个泵可以提供一种或多种单独流体流的流体管线混合。两个或更多个泵可以异步地操作但并行地使用。举例来说，第一泵可以操作持续一段时间并且第二泵保持关闭，接着第一泵关闭并且第二泵打开。如本文中所描述，预见处于不同计时的泵送阶段的多个泵。所属领域的技术人员应理解，单个磷酸锆泵也可以实现所描述的泵送功能。

在图5B中，磷酸锆泵509和510可以将来自消毒剂源507的流体泵送通过阀512和阀513。流体可以通过三通接头555泵送到阀516，并且通过磷酸锆模块入口524进入磷酸锆模块503。所说明的接头合并由两个泵泵送的入口化学物质或水，以使得可以获得更高的流动速率。在填充期间，可以强制磷酸锆模块503内部的流体通过磷酸锆模块出口525并且进入磷酸锆模块流出物管线539中。消毒剂可以隔离在磷酸锆模块503中以确保消毒。磷酸锆模块503上游的加热器519可以加热消毒剂，这是因为消毒在高温下可以变得更高效。在消毒之后，可以使用来自水源505的水清洗磷酸锆模块503。磷酸锆泵509和510可以将来自水源505的水通过阀511和512泵送到阀513。水可以接着泵送通过阀515和516，通过磷酸锆模块入口524而通过磷酸锆模块503，离开磷酸锆模块出口525并且进入磷酸锆模块流出物管线539中。水可以被泵送通过磷酸锆模块503，直到去除所有消毒剂为止。

来自盐水源506的流体可以泵送通过磷酸锆模块503以用钠离子与氢离子的恰当比率加载磷酸锆模块503。磷酸锆泵509和510可以将来自盐水源506的流体泵送到阀511。盐水可以遵循与水相同的路径通过磷酸锆模块503并且进入磷酸锆模块流出物管线539中。磷酸锆模块503上游的加热器519可以加热盐水，这是因为再装填在高温下可以变得更高效。热交换器520可以减轻加热器519上的负荷。可以使用一个或多个热交换器和一个或多个加热器。热交换器520可以流体地连接到磷酸锆模块流出物管线539并且连接到加热器519上游的磷酸锆模块入口524。在磷酸锆模块流出物管线539中离开磷酸锆模块503的经过加热的流体可以加热热交换器520中的进入盐水溶液。热交换器520可以具有至少一个第一腔室和第二腔室。磷酸锆入口管线中的流体可以传递通过热交换器520的第一腔室，并且磷酸锆流出物管线539中的流体可以传递通过热交换器520的第二腔室。第二腔室中的磷酸锆流出物的升高的温度可以加热第一腔室中的磷酸锆入口管线中的流体。可以通过将水泵送通过磷酸锆模块503再次清洗磷酸锆模块503。静态混合器(未展示)可以定位在磷酸锆模块503的上游并且在溶液进入磷酸锆模块503之前混合所述溶液。

如图5B中所示，多种传感器可以用于磷酸锆模块再装填流动路径501以确保恰当的浓度和温度。举例来说，电导率传感器517可以确保进水不含可能干扰再装填过程的限定含量的离子，并且盐水溶液和消毒剂溶液处于所期望的浓度下。电导率传感器517还可以确保充分清洗已发生以去除盐水和消毒剂溶液。压力传感器518可以监测磷酸锆入口管线中的压力以确保不存在阻塞或泄漏并且入口压力在可接受范围内。温度传感器522可以确保盐水溶液在进入磷酸锆模块503之前处于恰当温度下并且控制加热器519。温度传感器523可以放置于磷酸锆模块流出物管线539中以监测流出物温度，所述流出物温度可以由热交换器520和加热器519控制。流量传感器521可以监测磷酸锆再装填流动路径501中的流体的流动速率并且控制磷酸锆泵509和510。所属领域的技术人员应理解，在图5B中可以使用传感器的替代性布置并且可以添加一个或多个额外传感器。此外，传感器可以放置于磷酸锆再装填流动路径501中的任何适当位置处，以确定整个磷酸锆再装填流动路径501中的不同位置处的流体参数。

图5B中的磷酸锆模块旁路管线552将阀515流体地连接到磷酸锆流出物管线539中的阀514。阀515和516可以受到控制以引导流体通过磷酸锆模块旁路管线552并且进入磷酸锆流出物管线539中。图5A中所描绘的再装填流动路径的双重流动路径方面可以通过将来自磷酸锆模块503的酸性流出物与来自氧化锆模块504的碱性流出物混合而中和来自磷酸锆模块503和氧化锆模块504两者的流出物。如果使用图5C的流动路径仅再装填氧化锆模块504，那么图5B中的磷酸锆模块旁路管线552可以用于将来自盐水源506的流体引导到磷酸锆流出物管线539，以中和氧化锆流出物而不需要同时对磷酸锆模块503进行再装填。替代地，磷酸锆模块入口524可以直接地连接到磷酸锆模块出口525。磷酸锆再装填流动路径501可以包括清洗回路551以将处于加热器519和热交换器520上游的阀513流体连接到阀516，从而绕过加热器519和热交换器520。清洗回路551可以清洗来自磷酸锆模块503的盐水溶液。通过经由清洗回路551绕过加热器519和热交换器520，可以使磷酸锆模块503更快冷却。

在图5C中，氧化锆模块504可以通过将来自消毒剂源507的消毒剂泵送到氧化锆模块504来再装填以对氧化锆模块504进行消毒。来自消毒剂源507的流体可以泵送到氧化锆再装填流动路径502中的阀529。氧化锆泵526和527可以将流体泵送通过氧化锆再装填流动路径502。如所描述，涵盖单个氧化锆泵作为图5C中的双重泵送系统的替代方案。另外，涵盖超过两个氧化锆泵。两个或更多个氧化锆泵在同时使用时可以提供一种或多种单独流体流的流体管线混合。两个或更多个泵可以是异步的但并行地使用。举例来说，第一泵可以操作持续一段时间并且第二泵保持关闭，接着第一泵关闭并且第二泵打开。如本文中所描述，预见处于不同计时的泵送阶段的多个泵。图5C的氧化锆泵526和527将来自消毒剂源507的流体通过阀529泵送到阀530。流体可以通过氧化锆模块入口535流动到氧化锆模块504。在填充期间，氧化锆模块504内部的流体可以流动通过氧化锆模块出口536并且进入氧化锆模块流出物管线538中。消毒剂可以隔离在氧化锆模块504中以确保消毒。在消毒完成之后可以接着用来自水源505的水冲洗氧化锆模块504。氧化锆泵526和527可以将来自水源505的水通过阀528和529和接头557泵送到阀530。流体穿过接头558和559以到达阀530。水可以接着通过氧化锆模块入口535泵送到氧化锆模块504，并且离开氧化锆模块出口536并且进入氧化锆模块流出物管线538中。氧化锆模块504可以用确保完全去除消毒剂所需要的任何体积的水来冲洗。

在图5C中，氧化锆泵526和527可以将来自碱源508的流体通过阀528泵送到氧化锆模块504。碱源508可以含有氢氧根离子以对氧化锆模块504进行再装填。氢氧根离子可以流动通过氧化锆模块504并且进入氧化锆模块流出物管线538中。碱源508可以是能够用氢氧根离子置换结合到氧化锆的磷酸根和其它阴离子的任何合适的碱性溶液。氢氧化物碱可以是任何合适的碱，例如氢氧化钠。一种非限制性实例是浓度介于0.5M与2.0M之间的氢氧化钠。另一个非限制性实例是浓度为90％或大于再装填溶液浓度的2％的氢氧化钠。可以通过将水泵送通过图5A的氧化锆再装填流动路径502和氧化锆模块504来执行氧化锆模块504的最终清洗。氧化锆再装填流动路径502还可以具有氧化锆模块旁路管线537，如图5C中所示，所述旁路管线将氧化锆入口管线中的阀530流体地连接到氧化锆流出物管线538中的阀531。阀530和531可以将流体引导通过氧化锆模块旁路管线537并且进入氧化锆流出物管线538中。氧化锆模块旁路管线537可以将来自碱源508的流体直接地传送到氧化锆流出物管线538以中和磷酸锆流出物而不需要同时对氧化锆模块504进行再装填。替代地，氧化锆模块入口535可以流体地连接到氧化锆模块出口536。多个传感器可以包括于氧化锆再装填流动路径502中以监测流体浓度。举例来说，电导率传感器532可以监测氧化锆再装填流体的浓度；压力传感器534可以监测氧化锆入口管线中的压力并检测泄漏或阻塞。流量传感器533可以确定流体通过氧化锆入口管线的流动速率并用于控制氧化锆泵526和527。静态混合器(未展示)可以定位在氧化锆模块504的上游并且在溶液进入氧化锆模块504之前混合所述溶液。加热器和热交换器(未展示)可以定位在氧化锆再装填流动路径502中以在流体进入氧化锆模块504之前加热所述流体。加热氧化锆再装填流动路径502中的流体可以减少再装填时间并且允许用碱溶液(例如氢氧化钠)消毒。加热流体还允许使用酸源的消毒时间减少。还可以包括氧化锆清洗回路(未展示)以在冲洗期间绕过加热器和热交换器。

来自磷酸锆再装填流动路径501的流出物可以完全地或部分地中和来自氧化锆再装填流动路径502的流出物，且反之亦然。磷酸锆流出物管线539可以在接合排放管线545的流出物管线接头540处流体地连接到氧化锆流出物管线538，所述排放管线流体地连接到排放口547。可以在流出物管线接头540处或在其下游使用静态混合器546以将磷酸锆流出物与氧化锆流出物混合。

图5B的磷酸锆流出物管线539和图5C的氧化锆流出物管线538可以连接到用于储存和处置合并的流出物的共用储槽。共用储槽可以将磷酸锆和氧化锆流出物接收和收集在一起。在已经添加适当体积的每一流出物以实现中和之后，可以排放所收集的流出物。共用储槽可以允许磷酸锆和氧化锆流出物的中和而不需要使再装填过程同步。单个共用储槽可以经过尺寸化以支撑多个再装填站。替代地，两个流体流可以通过在流出物管线接头540处的流体管线混合来加以混合。如图5B中所示，流量传感器541和电导率传感器542可以放置于磷酸锆流出物管线539中以测量磷酸锆流出物的流动速率和组成。类似地，流量传感器544和电导率传感器543可以定位在氧化锆流出物管线538中以测量图5C氧化锆流出物的流动速率和组成。来自流量传感器541和544以及电导率传感器542和543的数据可以确定在排放管线545中的合并的流出物对于处置到排放口中是否安全。安全的一个非限制性实例是具有pH 5-9的流出物。磷酸锆流出物管线539或氧化锆流出物管线538可以同时地或独立地连接到废液储槽(未展示)以用于处置。额外pH值或电导率传感器可以定位在静态混合器546的下游以监测和确保安全处置。排放管线545还可以连接到用于存储和处置流出物的共用废液储槽。共用储槽将磷酸锆和氧化锆流出物接收和收集在一起。在已经添加适当体积的每一流出物以实现中和之后，可以排放所收集的流出物。共用废液储槽有利地允许磷酸锆和氧化锆流出物的中和而不需要使再装填过程同步。当使用共用储槽时，静态混合器546可以是不必要的。

盐水源506、消毒剂源507和碱源508可以分别具有过滤器548、过滤器549和过滤器550以去除颗粒物质。一个或多个过滤器可以在流体进入氧化锆再装填流动路径502或磷酸锆再装填流动路径501之前去除颗粒物质。水源505可以具有微生物过滤器556以在水进入流动路径之前从所述水中去除微生物。在图5C中，虚线553表示再装填器外壳。流体源可以处于再装填器外壳外部并且流体地连接到定位于再装填器外壳内部的管线。替代地，所描述的流体源实际上可以容纳于再装填器内。

在再装填期间，流体可以与在透析期间使用的流动方向相反地传递通过磷酸锆模块503和/或氧化锆模块504。举例来说，在图5B中，磷酸锆模块入口524在透析期间可以用作磷酸锆模块出口，并且磷酸锆模块出口525在透析期间可以用作磷酸锆模块入口。类似地，图5C中的氧化锆模块入口535在透析期间可以用作磷酸锆模块出口，并且氧化锆模块出口536在透析期间可以用作磷酸锆模块入口。相对于透析在相反的方向上将再装填流体泵送通过模块可以提高再装填过程的效率。

图5A的磷酸锆再装填流动路径501或氧化锆再装填流动路径502可以独立地再装填磷酸锆或氧化锆。举例来说，将图5B的磷酸锆模块503经由阀512和阀513流体地连接到水源505、盐水源506和消毒剂源507中的每一个的单个流动路径可以独立地对磷酸锆模块503进行再装填。类似地，将图5C的氧化锆模块504经由阀528和阀529流体地连接到水源505、消毒剂源507和碱源508中的每一个的单个流动路径可以独立地对氧化锆模块504进行再装填。

水源505、盐水源506、消毒剂源507以及碱源508可以对一个或多个具有各种尺寸的可重复使用吸附剂模块进行再装填。水、盐水、消毒剂以及碱的量取决于再装填溶液中的每一个的浓度、可重复使用吸附剂模块的尺寸、所去除的阳离子/阴离子的量，以及用于将溶液传递通过可重复使用模块的流动速率。所需要的盐水溶液的量可以取决于盐水溶液所加热到的温度。举例来说，具有介于2.5M与4.9M之间的氯化钠、0.3M与1.1M之间的乙酸钠和0.2M与0.8M之间的乙酸的盐水溶液在70℃与90℃之间需要介于4.2L到6.2L之间的盐水，以对含有介于2kg与3.2kg之间的磷酸锆并且加载有2摩尔到3摩尔的铵、钙、镁和钾的磷酸锆模块进行再装填。盐水溶液的体积应至少在4.2L与6.2L之间，并且以介于100mL/min和300mL/min之间的流动速率递送。单个盐水源可以连接到多个再装填器，或可以在单个再装填器中对多个磷酸锆模块进行再装填。盐水源可以具有显著更大的体积(1-100×或更大)以确保每次再装填磷酸锆时不必再填充所述盐水源。对于具有介于220g与340g之间的氧化锆并且加载有200mmol磷酸根的氧化锆模块，具有介于0.5M与2.0M之间的氢氧化钠的碱源和介于30mL/min与150mL/min之间的流动速率需要介于1L与4L之间的碱。碱源的体积可以至少在1L与4L之间。对于对多个氧化锆模块进行再装填，可以使用更大碱源。

图6A是具有含有磷酸锆的模块603的磷酸锆再装填流动路径601和含有氧化锆模块604的氧化锆再装填流动路径602以及再装填溶液的管线内混合的再装填流动路径的总视图。图6B说明在管线658的磷酸锆侧的磷酸锆再装填流动路径601的详细视图，并且图6C说明在管线658的氧化锆侧的氧化锆再装填流动路径602的详细视图。图6B和图6C中所说明的阀、泵和静态混合器允许再装填流体的管线内混合。在图6A中，磷酸锆再装填流动路径601和/或氧化锆再装填流动路径602可以同时或独立地连接到水源605、盐水源606、消毒剂源607以及碱源608。因为在磷酸锆模块603中再装填磷酸锆可能需要水、盐水和消毒剂，并且因为在氧化锆模块604中再装填氧化锆也可能需要水、碱和消毒剂，所以水源605、盐水源606和消毒剂源607可以共同地连接到磷酸锆再装填流动路径601，并且水源605、消毒剂源607和碱源608可以共同地连接到氧化锆再装填流动路径602。

在图6A中，磷酸锆再装填流动路径601和氧化锆再装填流动路径602可以在管线内混合化学物质以形成再装填溶液。消毒剂源607、盐水源606和碱源608中的任一个都可以含有浓度大于用于对可重复使用模块进行再装填的组分的浓度的溶液。在再装填之前，水源605可以稀释来自流体源的消毒剂、盐水和碱。在图6B中，磷酸锆泵610可以在对来自消毒剂源607的浓消毒剂进行管线内混合的情况下将消毒剂从阀612通过接头660和661泵送到磷酸锆模块603中，并且进入静态混合器618中。并行地，磷酸锆泵609可以将水从水源605泵送通过接头659和阀613并且进入静态混合器618中。替代地，如图6A的管线接头646中所示，浓消毒剂和水可以在两个流体管线的接头处通过流体管线混合来加以混合。磷酸锆泵609和610可以经由图6B的阀612和613泵送具有指定浓度和组成的消毒剂溶液以对磷酸锆模块603进行消毒。消毒剂溶液可以从静态混合器618通过阀614流动到阀616，并且接着通过磷酸锆模块入口626进入磷酸锆模块603中。流体可以通过磷酸锆模块出口627离开磷酸锆模块603进入磷酸锆流出物管线630中。在对氧化锆模块603进行消毒之后，磷酸锆泵609和610可以将来自水源605的水泵送到磷酸锆模块603中。举例来说，磷酸锆泵609可以将水通过阀613泵送到磷酸锆模块603，同时磷酸锆泵610可以将水通过阀611和612泵送到磷酸锆模块603。替代地，磷酸锆泵609可以将水泵送通过阀611、612和613，同时磷酸锆泵610将水泵送通过阀611和612。在再装填期间，磷酸锆泵609和610可以将盐水通过阀611到阀612从盐水源606泵送到静态混合器618中。如果正在使用浓盐水溶液，那么磷酸锆泵609和/或610可以将来自水源605的水泵送到静态混合器618以稀释所述盐水溶液并且产生具有恰当溶质浓度以用于再装填磷酸锆的盐水溶液。在将盐水泵送通过磷酸锆模块603之后，磷酸锆泵609可以将水泵送通过阀611、612和613，同时磷酸锆泵610可以将水泵送通过阀611和612。

图6B的磷酸锆再装填流动路径601可以具有加热器624和热交换器625。可以使用一个或多个热交换器和一个或多个加热器。可以通过磷酸锆模块603上游的加热器624加热盐水溶液。热交换器625可以利用来自离开磷酸锆模块603的盐水的热量来加热加热器624上游的进入盐水溶液以减轻加热器624的负担。如所描述，磷酸锆再装填流动路径601还可以具有任选的磷酸锆模块旁路管线628，所述旁路管线将磷酸锆入口管线中的阀615流体地连接到磷酸锆流出物管线630中的阀617。磷酸锆模块旁路管线628可以用盐水中和氧化锆流出物，即使磷酸锆模块603并不在进行再装填。磷酸锆再装填流动路径601可以具有清洗回路629，其将加热器624和热交换器625上游的阀614连接到阀616来绕过加热器624和热交换器625以从磷酸锆模块603清洗掉盐水。

可以在磷酸锆再装填流动路径601中包括各种传感器以确保流体参数处于可接受范围内。在图6B中，电导率传感器619可以放置在静态混合器618的下游以确保混合和指定的再装填流体浓度。压力传感器620可以测量流体压力并且识别泄漏或阻塞。流量传感器622可以确定流体进入磷酸锆模块603的流动速率并且用于控制磷酸锆泵609和610。温度传感器621可以读额定再装填流体在进入磷酸锆模块603后是否是恰当温度范围并且将数据中继转发到可以控制加热器624的处理器(未展示)。温度传感器623可以确定磷酸锆流出物在进入热交换器625之前的温度。可以使用其它传感器布置，包括任何数目的电导率传感器、压力传感器、流量传感器和温度传感器。

在图6C中，氧化锆泵632可以将来自消毒剂源607的消毒剂泵送通过阀634并且进入静态混合器638中以对氧化锆再装填流动路径602中的氧化锆模块604进行消毒。氧化锆泵631可以将来自水源605的水通过阀635泵送到静态混合器638来稀释来自消毒剂源607的消毒剂以提供消毒剂溶液的管线内混合。经过稀释的消毒剂可以接着通过阀636泵送到氧化锆模块入口643并且进入氧化锆模块604中。来自氧化锆模块604的流出物可以通过氧化锆模块出口644离开并且进入氧化锆流出物管线645中。在消毒之后，可以通过由氧化锆泵631将来自水源605的水通过阀635泵送到氧化锆模块604来从所述氧化锆模块604清洗掉消毒剂，同时氧化锆泵632将水通过阀633和634泵送到氧化锆模块604。替代地，氧化锆泵631可以将水泵送通过阀633、634和631，同时氧化锆泵632将水泵送通过阀633和634。为了再装填氧化锆模块604，氧化锆泵632可以将来自碱源608的碱通过阀633和634通过接头664和665泵送到静态混合器638。来自水源605的水可以由氧化锆泵631通过接头663和665泵送到静态混合器638中以通过管线内混合稀释碱。替代地，水和碱可以在两个流体管线的接头处通过流体管线混合来加以混合。替代地，可以使用预封装封包或容器中的碱的指定量预设碱。经过稀释的碱可以流动通过氧化锆再装填流动路径602并且通过氧化锆模块604。可以按需要通过将来自水源605的水引入到氧化锆模块604来清洗所述氧化锆模块604任何次数。氧化锆再装填流动路径602还可以具有氧化锆模块旁路管线642，所述旁路管线将阀636流体地连接到氧化锆流出物管线645中的阀637以绕过氧化锆模块604。以此方式，磷酸锆流出物可以用碱溶液中和，即使氧化锆模块604并不在进行再装填。加热器和热交换器(未展示)可以定位在氧化锆再装填流动路径602中以在流体进入氧化锆模块604之前加热所述流体。还可以包括氧化锆清洗回路(未展示)以绕过加热器和热交换器。类似地，氧化锆再装填流动路径602还可具有用于再装填过程的测量和控制的传感器。在图6C中，电导率传感器639可放置在静态混合器638的下游以确保经过稀释的再装填溶液具有所期望的浓度。压力传感器640可以检测氧化锆再装填流动路径602中的压力以检测泄漏或阻塞。流量传感器641可以检测在氧化锆再装填流动路径602中的流体的流动速率并且可以用于控制氧化锆泵631和632。

如图6A中所示，本发明可以提供来自磷酸锆再装填流动路径601和氧化锆再装填流动路径602中的每一个的流出物的管线内中和。磷酸锆流出物管线630可以在流出物管线接头646处流体地连接到氧化锆流出物管线645并且流体地连接到排放管线647。如图6B和图6C中所示，静态混合器648可以定位在流出物管线接头646处或其下游，以确保混合来自磷酸锆再装填流动路径601和氧化锆再装填流动路径602的流出物。合并的流出物可以通过排放管线647传递到排放口653，或传递到共用废液储槽(未展示)或传递到单独废液储槽。如图6B中所示的磷酸锆流出物管线630中的电导率传感器650和如图6C中所展示的氧化锆流出物管线645中的电导率传感器652可以确定流出物的组成。可以同时或独立地使用图6B的磷酸锆流出物管线630中的流量传感器649和图6C的氧化锆流出物管线645中的流量传感器651以测量流出物中的每一个的流动速率。使用所描述的一个或多个传感器确定流出物流体的组成以及相应的流动速率可以监测系统功能并且确保排放管线647中的合并的流出物对于处置或储存安全。

盐水源606、消毒剂源607和碱源608可以分别具有过滤器654、过滤器655和过滤器656以在进入磷酸锆再装填流动路径601或氧化锆再装填流动路径602之前去除颗粒物质。过滤器还可以充当管线内混合器以混合溶液。水源605可以具有微生物过滤器662以从水中去除微生物。盐水源606、消毒剂源607和碱源608可以容纳在由线657表示的再装填器外壳外部。如所描述，可以通过管线内混合产生盐水溶液、消毒剂溶液和碱溶液。替代地，可以将预混合溶液、浓缩液或输液引入到盐水源606、消毒剂源607和碱源608中并且递送到磷酸锆再装填流动路径601或氧化锆再装填流动路径602。举例来说，盐水源606中的盐水溶液可以经过预混合或在预封装量中以恰当浓度提供并且引入到盐水源606、消毒剂源607和碱源608中。

管线内混合可以提供较高浓度的溶质、系统所需要的较低流体体积和物理上较小的流体储槽。流体可以具有合适的浓度以用于磷酸锆再装填流动路径601或氧化锆再装填流动路径602中。举例来说，最初较高的过氧乙酸源可以介于20％与40％之间的浓度使用。图6B的磷酸锆再装填流动路径601可以20:1到40:1的因数稀释过氧乙酸或其它消毒剂源以产生浓度介于0.5％与2％之间的消毒剂溶液。初始消毒剂浓度可以是大于1％的任何浓度。类似地，碱溶液可以是初始浓度介于14M与22M之间的氢氧化钠。图6C的氧化锆再装填流动路径602可以18:1到22:1稀释碱溶液以产生浓度介于0.8M与1.0M之间的碱溶液。初始碱溶液浓度可以是大于或等于0.5M的任何浓度。盐水溶液还可以在管线内稀释以产生具有恰当再装填浓度的盐水溶液。图6A的盐水源606可以是一个或多个储槽。举例来说，乙酸源、乙酸钠源和氯化钠源可以各自连接替代单个盐水源606。替代地，在碱和乙酸混合的情况下，乙酸源、碱源和氯化钠源可以连接替代单个盐水源606以产生乙酸钠。个别组分可以恰当比率添加到磷酸锆再装填流动路径601中以产生再装填盐水。

再装填过程中所使用的化学物质可以任何形式封装和运送。化学物质可以作为溶液封装和运送，以恰当浓度用于再装填或以更高浓度用于管线内混合。在任一实施例中，化学物质可以纯形式封装和运送，例如100％乙酸或固体氯化钠、乙酸钠或氢氧化钠。

图7说明可以用于磷酸锆和氧化锆的并行或单独再装填的时间表的非限制性实例。时间表701展示再装填磷酸锆，而时间表702展示再装填氧化锆。如时间表701中所说明，磷酸锆再装填过程可以通过将例如过氧乙酸的消毒剂引入到磷酸锆模块中而开始，展示为步骤703。用消毒剂填充磷酸锆模块所必要的时间可以取决于消毒剂溶液的流动速率和磷酸锆模块的体积。在步骤703中，消毒剂可以介于200mL/min与500mL/min之间的流动速率递送到磷酸锆模块，其可以在介于5分钟到10分钟之间的时间内填充磷酸锆模块。在用消毒剂溶液填充磷酸锆之后，在步骤704中，消毒剂溶液可以维持在磷酸锆模块中以确保磷酸锆模块的消毒。在任一实施例中，消毒剂可以维持在磷酸锆模块中持续足以对所述磷酸锆模块进行消毒的任何时间长度，包括介于5分钟与20分钟之间。可以取决于需要而使用更长或更短冲洗时间。可以用温度传感器确定消毒剂的温度，并且根据需要调整维持时间。举例来说，如果消毒剂温度是22℃，那么维持时间可以是5分钟。还可以加热消毒剂以通过将所述消毒剂加热到室温来最小化维持时间。在维持时间期间，消毒剂流动可以停止或减少到较低流动条件，例如5ml/min到75ml/min。将例如过氧乙酸的消毒剂维持在模块中可能在所述模块中累积压力，从而需要周期性排出。为了在排出(在此期间一些流体可能泄漏)之后维持体积，消毒剂可在排出期间以较低流动速率泵送到模块中。替代地，在维持时间期间，消毒剂流动速率可以设定成在5ml/min与75ml/min之间，以防止压力累积同时在模块中维持流体体积。可以接着在步骤705中通过将水泵送通过磷酸锆模块来从所述磷酸锆模块冲洗掉消毒剂溶液。水可以指定速率流动通过磷酸锆模块。在步骤705中，水的更高流动速率将引起更快的冲洗时间。水可以介于100mL/min与500mL/min之间的速率泵送通过磷酸锆模块。取决于磷酸锆模块的尺寸，可以在约5分钟到10分钟内冲洗磷酸锆模块。如所描述，系统可以利用一个或多个传感器，例如磷酸锆流出物管线中的pH值传感器或电导率传感器，以确定在步骤705中消毒剂是否得到充分冲洗。在步骤705中从磷酸锆模块冲洗掉消毒剂之后，在步骤706中开始，可以将盐水溶液泵送通过磷酸锆模块以对磷酸锆模块进行再装填。在步骤706中，可以任何速率将盐水溶液泵送通过磷酸锆模块。所属领域的技术人员应理解，盐水溶液的较高流动速率可以减少再装填磷酸锆所必要的时间，但还可能降低过程的效率，从而引起对额外盐水的需要。电导率或pH值传感器可以确定磷酸锆模块是否已经充分填充有盐水。

盐水流动速率可以设定成任何流动速率，包括介于150mL/min与250mL/min之间。取决于磷酸锆模块的尺寸，盐水到达磷酸锆流出物线中的传感器可能需要介于5分钟与10分钟之间的时间。一旦盐水已到达流出物线中的传感器，在步骤707中，盐水可以流动通过磷酸锆模块直到再装填完成为止。再装填时间可以基于盐水溶液的流动速率、盐水溶液的浓度和盐水溶液的温度而变化。举例来说，在再装填过程期间盐水溶液可以在65℃与95℃之间加热。磷酸锆的再装填在高温下可以更高效。电导率传感器可以用于通过检测流体在磷酸锆流出物管线中的传导来确定步骤708是否已经完成。如果流出物的电导率与盐水的电导率匹配，那么没有来自盐水的额外离子正交换到磷酸锆上，并且再装填完成。举例来说，步骤708、709和710表示正用水从磷酸锆模块冲洗掉盐水溶液。冲洗可以继续贯穿步骤710，直到磷酸锆流出物管线中的电导率传感器确定没有额外盐水正从中磷酸锆模块去除为止。

如时间表702中所描绘，氧化锆可以并行地或独立于磷酸锆地再装填。在步骤711中，氧化锆再装填通过用水清洗氧化锆模块开始。水清洗可以冲洗掉残余的透析液碳酸氢盐或来自流动回路的任何氢氧化钠，其可能与消毒所必要的酸剧烈反应。在步骤711中用水冲洗氧化锆模块之后，在步骤712中可以递送消毒剂溶液以对模块进行消毒。用消毒剂填充氧化锆模块所必要的时间取决于氧化锆模块的尺寸和消毒剂的流动速率。因为与磷酸锆相比透析需要更少氧化锆，所以氧化锆模块可以小于磷酸锆模块，并且因此相较于在步骤703中的磷酸锆模块，在步骤712中填充更快。在填充之后，在步骤713中可以将消毒剂隔离在氧化锆模块中以允许消毒。消毒剂可以维持在氧化锆模块中持续任何时间长度，包括介于5分钟与20分钟之间。可以用温度传感器确定消毒剂的温度，并且根据需要调整维持时间。举例来说，如果消毒剂温度是22℃，那么维持时间可以是5分钟。还可以加热消毒剂以最小化必要的维持时间。在消毒之后，在步骤714中可以从氧化锆模块冲洗掉消毒剂。

在步骤715中，碱溶液流动通过氧化锆模块以再装填氧化锆。步骤715继续直到在氧化锆流出物管线中检测到碱性溶液为止。在同时再装填期间，来自氧化锆再装填流动路径的碱性流出物中和来自磷酸锆再装填流动路径的酸性流出物。一旦在步骤715中检测到碱性流出物，可以暂停氧化锆再装填过程，直到在步骤706中在磷酸锆模块的流出物中检测到酸盐水为止，归因于磷酸锆模块和氧化锆模块的尺寸差异，这可能稍晚发生。在磷酸锆模块中检测到酸性流出物(展示为步骤706)之后，在步骤716中碱可以继续流动通过氧化锆模块。在步骤716中碱溶液的流动速率可以是任何合适的速率。举例来说，碱溶液的流动速率可以在30mL/min与150mL/min之间。为了确保中和，步骤716中的碱的流动速率可以取决于步骤707中的盐水的流动速率。如所描述，碱和流出物各自放在与在磷酸锆和氧化锆流出物管线之间的接头等距的点。基于每一流出物的电导率，泵送以中和所需要的速度比率重新开始。比率可以是1:1或任何其它比率。尽管描述为使用电导率传感器，但是系统可以替代地使用pH值传感器或pH值传感器和电导率传感器的组合。中和比率可以基于相对pH值、缓冲能力以及磷酸锆流出物和氧化锆流出物的浓度来计算。举例来说，1.5:1的中和率意味着将需要1.5升磷酸锆流出物来充分中和一升氧化锆流出物。在步骤716中碱的流动速率可以设定成盐水溶液的流动速率的一半，从而允许充分的中和两种溶液。举例来说，如果中和率是1.5:1并且盐水流动速率在150mL/min与250mL/min之间，那么在步骤716中碱的流动速率可以在75mL/min与125mL/min之间。

在于磷酸锆流出物中检测到盐水溶液并且在步骤708中开始盐水冲洗之后，可以将碱溶液传递通过氧化锆模块(展示为步骤717)，直到所述盐水从磷酸锆模块大部分或充分冲洗掉(展示为步骤709)为止。此时，可以从氧化锆模块冲洗掉碱溶液，展示为步骤718。在确认已经从氧化锆模块冲洗掉碱之后，在步骤719中完成冲洗。

所属领域的技术人员应理解，图7中所描述的时间和流动速率可以在本发明的范围内改变。更高流动速率可以引起更快地再装填模块。可以通过使用更浓溶液来减少时间，但可能会降低效率。考虑化学物质的成本和快速再装填的需要，可以根据用户的需要设定指定浓度、流动速率和时间。展示于氧化锆再装填时间表702中的时间和流动速率还可以改变以减少闲置时间。举例来说，在步骤715中碱溶液的流动速率可以减缓以减少步骤715与716之间的时间间隔。如果独立地再装填单个吸附剂模块，或如果在再装填器的内部或外部使用共用储槽用于磷酸锆和氧化锆再装填流动路径，那么可以调整图7中所示的时间和流动速率。使磷酸锆时间表701与氧化锆时间表702同步是不必要的，因为流出物不再在管线内中和。

图8说明可以用于使用本文中所描述的双重再装填流动路径独立再装填磷酸锆的时间表的非限制性实例。时间表801展示再装填磷酸锆，并且时间表802展示在不再装填氧化锆模块的情况下用于管线内中和的过程。如时间表801中所说明，磷酸锆再装填过程可以通过将例如过氧乙酸的消毒剂引入到磷酸锆模块中而开始，展示为步骤803。在用消毒剂溶液填充氧化锆之后，在步骤804中，消毒剂溶液可以隔离在氧化锆模块中以确保磷酸锆模块的消毒。可以接着在步骤805中通过以指定速率将水泵送通过磷酸锆模块来从磷酸锆模块冲洗掉消毒剂溶液。如所描述，系统可以利用一个或多个传感器，例如磷酸锆流出物管线中的pH值传感器或电导率传感器，以确定在步骤805中消毒剂是否得到充分冲洗。在步骤805中从磷酸锆模块冲洗掉消毒剂之后，在步骤806中开始，可以将盐水溶液泵送通过磷酸锆模块以对磷酸锆模块进行再装填。一旦盐水已到达流出物线中的传感器，在步骤807中，盐水可以流动通过磷酸锆模块直到再装填完成为止。同时，可以在步骤811中将碱溶液泵送通过氧化锆再装填流动路径以中和盐水溶液。

如所描述，电导率传感器可以用于通过检测流体在磷酸锆流出物管线中的传导来确定步骤808是否已经完成。如果流出物的电导率与盐水的电导率匹配，那么没有来自盐水的额外离子正交换到磷酸锆上，并且再装填完成。举例来说，步骤808、809和810表示正用水从磷酸锆模块冲洗掉盐水溶液。冲洗可以继续贯穿步骤810，直到磷酸锆流出物管线中的电导率传感器确定没有额外盐水正从中磷酸锆模块去除为止。一旦电导率传感器确定磷酸锆流出物的pH值对于不具有额外处理的处置安全，停止氧化锆再装填流动路径中的碱溶液。在图8中所说明的过程中使用流体流动速率和浓度可以与参考图7所描述的流体流动速率和浓度相同。

图9展示用于独立地再装填氧化锆的时间表。时间表902展示氧化锆的再装填，并且时间表901展示使用磷酸锆再装填流动路径用于氧化锆流出物的管线内中和。在步骤903中，氧化锆再装填通过用水清洗氧化锆模块以冲洗掉残余的透析液碳酸氢盐开始，所述碳酸氢盐可能与消毒所必要的酸剧烈反应。在步骤903中用水冲洗氧化锆模块之后，在步骤904中可以递送消毒剂溶液以对模块进行消毒。在填充之后，在步骤905中可以将消毒剂隔离在氧化锆模块中以允许消毒。在消毒之后，在步骤906中可以从氧化锆模块冲洗掉消毒剂。

在步骤907中，碱溶液流动通过氧化锆模块以再装填氧化锆。步骤907继续直到在氧化锆流出物管线中检测到碱性溶液为止。一旦在氧化锆流出物管线中检测到碱性溶液，在步骤911中将盐水泵送通过磷酸锆再装填流动路径以用于碱性氧化锆流出物的管线内中和。碱溶液继续流动通过氧化锆模块，直到在步骤908中再装填完成为止。在于步骤908中再装填氧化锆之后，可以在步骤909和910中冲洗掉碱性溶液。氧化锆流出物管线中的电导率传感器确定碱性溶液得到充分冲洗的时间，此时可以停止在步骤911中的盐水溶液。图9中所说明的过程可以使用与关于图7所描述相同的流动速率和浓度。

氧化锆和磷酸锆吸附剂模块可以再装填和重复使用任何次数。替代地，吸附剂模块可以具有限定使用寿命，包括最大数目的再装填和重复使用循环。当吸附剂模块到达吸附剂模块的使用寿命的终点时，可以对吸附剂模块进行回收或处置。仅具有消毒的循环可以对吸附剂模块进行消毒以用于安全处置和/或在吸附剂模块的使用寿命的终点处回收。在仅具有消毒的循环中，可以如所描述将消毒剂泵送到吸附剂模块中，但不使用其它再装填溶液。在消毒，并且任选地吸附剂模块的清洗之后，吸附剂模块可以安全地处置或回收。

具有可以分开并且通过本发明系统和方法再装填的模块的可重复使用吸附剂滤筒的非限制性实施例展示于图10中。吸附剂滤筒可以分隔成可重复使用模块以有助于再装填一种或多种吸附剂材料。在图10中，吸附剂滤筒具有第一吸附剂模块1001、第二吸附剂模块1002和第三吸附剂模块1003。第一模块1001可以具有活性碳层1008、氧化铝和尿素酶层1007和第二活性碳层1006。活性碳可以从透析液去除许多非离子溶质。尿素酶催化透析液中的尿素转化成铵离子。氧化铝可以充当尿素酶的载体。第二活性碳层1006可以在离开第一模块1001之前捕捉迁移离开氧化铝和尿素酶层1007的任何尿素酶。第一模块1001可以是单次使用的模块，或可以是具有尿素酶的补充的多次使用的模块。第二模块1002可以具有磷酸锆1005。在透析之后，磷酸锆1005将含有结合的钾离子、钙离子、镁离子和铵离子，其可以通过本文中所描述的再装填过程被钠离子和氢离子置换。第三模块1003可以含有氧化锆1004。在使用之后，氧化锆1004将含有结合的磷酸根、氟离子和其它阴离子，其可通过本文中所描述的再装填过程被氢氧根阴离子置换。透析液流通过吸附剂滤筒的流动方向在图10中由箭头展示。再装填溶液还可以在相反的方向上流动通过可重复使用吸附剂模块以提高再装填过程的效率。

图11说明可以在本文中所描述的再装填过程中使用的模块化吸附剂滤筒的另一非限制性实例。模块化吸附剂滤筒可以分隔成离散模块，包括连接在一起以形成吸附剂滤筒的第一模块1101、第二模块1102和第三模块1103。第一模块1101可以含有活性碳、尿素酶和氧化铝；第二模块1102可以含有磷酸锆；并且第三模块1103可以含有氧化锆。所属领域的技术人员应理解，图11中说明的模块化吸附剂滤筒仅出于说明性目的，并且可以在本发明的范围内对吸附剂滤筒进行修改。替代地，吸附剂模块可以与连接吸附剂模块中的每一个以用于透析的流体管线无关。在透析期间，透析液可以通过第一模块1101的底部进入吸附剂滤筒，行进通过模块1101、1102和1103，并且通过流体出口1104离开。流体出口1104可以连接到透析液流动路径的其余部分。模块1103上的带螺纹部分1105可以用于将模块彼此连接，连接到透析液流动路径，或连接到如本文中所描述的再装填器。带螺纹部分1105可以包括在吸附剂模块中的任一个上。本发明涵盖适合于所属领域中已知的透析中的固定流体连接的其它连接类型。举例来说，流体管线可以直接夹持到流体出口1104上。在透析之后，用户可以断开吸附剂模块以用于处置单次使用的模块和再装填可重复使用的模块。

所属领域的技术人员应理解，可以取决于操作的特定需要而在所描述的系统和方法中进行各种组合和/或修改和变化。此外，说明或描述为本发明的一方面的一部分的特征可以单独或以组合形式用于本发明的所述方面中。

用于对磷酸锆和氧化锆模块进行再装填的再装填器

技术领域

本发明涉及用于在吸附剂模块内再装填吸附剂材料的再装填器。再装填器可以再装填磷酸锆、氧化锆或磷酸锆和氧化锆两者，并且可以独立地使用或链接在一起以共享资源和/或基础设施

背景技术

在吸附剂透析中使用磷酸锆和氧化锆以从废透析液中去除废液和非所需溶质。一般来说，磷酸锆从透析液中去除铵离子、钾离子、钙离子和镁离子，而氧化锆去除例如磷酸根离子或氟离子的阴离子。两种材料通常一起封装在某一类型的滤筒中或包装在单独滤筒中。通常，吸附剂滤筒在使用之后丢弃和替换。使所丢弃的吸附剂滤筒分解，并且使个别材料彼此分离。因为磷酸锆和氧化锆是昂贵的并可再装填的，所以吸附剂重加工商用化学溶液处理所回收的磷酸锆和氧化锆。回收过程需要将材料输送到重加工设施，并且涉及除了再装填吸附剂材料之外的费力回收步骤。此外，吸附剂材料不能立即重复使用，并且必须添加到新的吸附剂滤筒中并且经过重新封装以用于出售。来自用于再装填所述材料的溶液的化学废液的安全处置还可能需要额外步骤，例如中和再装填溶液。常规方法抬高成本和基础设施要求，并且增加复杂度和废液。

因此，需要可以快速并且有效地再装填吸附剂材料而不需要从吸附剂滤筒或吸附剂模块去除废吸附剂材料的系统和方法。另外需要可以并行或独立地选择性再装填磷酸锆和氧化锆两者的系统和方法。另外需要可以快速并且有效地在单个再装填系统内再装填不同吸附剂材料的系统和方法。还需要可以再装填氧化锆和磷酸锆两者以允许自动中和再装填溶液的系统，从而允许在不进行额外处理的情况下安全处置。需要扩展到其中仅再装填滤筒之一的双重滤筒系统。需要可以选择性地再装填磷酸锆和氧化锆两者以用于容易并且快速使用的多点可连接系统和相关方法，其可以按比例调整以使用共享资源和/或基础设施。

发明内容

本发明专注于一种用于再装填氧化锆和/或磷酸锆的再装填器。在第一方面中，再装填器可以具有用于第一吸附剂模块的第一收纳隔室；所述第一收纳隔室包含第一吸附剂模块入口和第一吸附剂模块出口；一个或多个流体源，所述流体源通过第一组一个或多个流体连接器而流体地连接到所述第一吸附剂模块入口；一个或多个泵，所述泵定位在所述一个或多个流体连接器上以用于将来自所述一个或多个流体源的流体泵送到所述第一吸附剂模块入口；以及第一流出物管线，所述第一流出物管线流体地连接到所述第一吸附剂模块出口。在任一实施例中，再装填器可以具有用于第二吸附剂模块的第二收纳隔室；所述第二收纳隔室具有第二吸附剂模块入口和第二吸附剂模块出口；其中一个或多个流体源通过第二组一个或多个流体连接器而流体地连接到所述第二模块入口；一个或多个泵，所述泵定位在所述一个或多个流体连接器上以用于将来自所述一个或多个流体源的流体泵送到所述第二吸附剂模块入口；以及第二流出物管线，所述第二流出物管线流体地连接到所述第二吸附剂模块出口。

在任一实施例中，吸附剂模块可以是磷酸锆模块。在任一实施例中，一个或多个流体源可以是水源、消毒剂源、盐水源以及其组合中的任一个。盐水源可以含有氯化钠、乙酸钠、乙酸以及其组合的溶液中的任一种。在任一实施例中，氯化钠的浓度可以在2.5M与4.9M之间，乙酸钠浓度可以在0.3M与1.1M之间，并且乙酸浓度可以在0.2M与0.8M之间。

在任一实施例中，吸附剂模块可以是氧化锆模块。

在任一实施例中，流体源可以包括水源、消毒剂源和碱源。在任一实施例中，碱源可以含有浓度在0.5与2.0M之间的氢氧化钠。在任一实施例中，第一流出物管线和第二流出物管线可以流体地连接到排放管线。在任一实施例中，排放管线可以流体地连接到排放口、共用储槽或其组合中的任一个

在任一实施例中，第一吸附剂模块可以是磷酸锆模块；并且第二吸附剂模块可以是氧化锆模块。替代地，第一吸附剂模块可以是氧化锆模块；并且第二吸附剂模块可以是磷酸锆模块。在任一实施例中，第一吸附剂模块或第二吸附剂模块中的任一个可以是磷酸锆模块；或第一吸附剂模块或第二吸附剂模块中的任一个可以是氧化锆模块。

在任一实施例中，第一和第二吸附剂模块可以各自是磷酸锆模块或可以各自是氧化锆模块。

在任一实施例中，再装填器可以具有多个流体源。

在任一实施例中，再装填器可以具有至少一个模块旁路管线；其中所述模块旁路管线定位在第一吸附剂模块入口的上游并且流体地连接到第一流出物管线。

在任一实施例中，再装填器可以具有第二模块旁路管线；其中所述第二模块旁路管线定位在第二吸附剂模块入口的上游并且流体地连接到流出物管线。

在任一实施例中。排放管线可以具有静态混合器。

在任一实施例中，第一模块入口可以可流体连接到第一模块出口，且/或第二模块入口可流体连接到第二模块出口。

在任一实施例中，流体源可以选自水源、碱源、消毒剂源、盐水源以及其组合的群组。

在任一实施例中，至少一个流体源可以流体地连接到第二再装填器中第二组一个或多个连接器。

在任一实施例中，吸附剂模块入口和吸附剂模块出口中的任一个或两个可以定位在弹性连接器上。

在第二方面中，本发明涵盖具有任一实施例中所描述的一个或多个吸附剂再装填器的透析系统，其中所述一个或多个吸附剂再装填器流体地连接到一组共用的一个或多个流体源。第一方面的任何特征都可以包括于第二方面中，并且第二方面的任何特征都可以包括于第一方面中。

所公开的作为本发明一部分的任一特征都可以单独或以组合形式包括于本发明中。

附图说明

图1展示用于对磷酸锆和氧化锆模块进行再装填的再装填器。

图2展示流体地连接到外部流体源的再装填器。

图3展示流体地连接到单组流体源的多个再装填器。

图4展示再装填器中的收纳隔室。

图5A展示用于再装填磷酸锆和氧化锆的再装填流动路径。

图5B展示用于再装填磷酸锆的再装填流动路径，并且是图5A的左侧分解图。

图5C展示用于再装填氧化锆的再装填流动路径，并且是图5A的右侧分解图。

图6A展示用于借助再装填溶液的管线内混合来再装填磷酸锆和氧化锆的再装填流动路径。

图6B展示用于借助再装填溶液的管线内混合来再装填磷酸锆的再装填流动路径，并且是图6A的右侧分解图。

图6C展示用于借助再装填溶液的管线内混合来再装填氧化锆的再装填流动路径，并且是图6A的左侧分解图。

图7展示用于同时再装填氧化锆和磷酸锆的时间表。

图8展示用于独立再装填磷酸锆的时间表。

图9展示用于独立再装填氧化锆的时间表。

图10展示包括可重复使用模块的模块吸附剂滤筒中的材料层。

图11展示连接在一起以形成吸附剂滤筒的多个吸附剂模块。

具体实施方式

除非另外定义，否则本文中所使用的所有技术和科学术语一般具有与所属领域的普通技术人员通常所理解相同的含义。

冠词“一个(种)(a/an)”在本文中用来指所述冠词的一个或超过一个(即，指至少一个)语法宾语。举例来说，“一个要素”意味着一个要素或超过一个要素。

“碱源”是可以从其获得碱性溶液的流体或浓缩液源。

“盐水源”是可以从其获得盐水溶液的流体或浓缩液源。如本文中所使用，盐水溶液可以是指包含酸、碱和/或盐的任何溶液。

术语“包含”包括(但不限于)在词语“包含”之后的任何事物。所述术语的使用指示所列要素是必需的或必选的，但其它要素是任选的并且可能存在。

“共用储槽”可以是用于收集来自包括流体管线或其它储槽的一个或多个流体源的任何类型的流体的容器。“共用储槽”可以例如储存用过的或废弃的流体。

术语“一组共用的”是指共享组件、模块、储槽或流体连接器的任何群组。举例来说，“一组共用流体源”可以是指由一个或多个再装填器使用的一组共享流体源。

术语“由……组成”包括并且限于在短语“由……组成”之后的任何事物。所述短语指示所述受限要素是必需的或必选的，并且不可以存在其它要素。

术语“基本上由……组成”包括在术语“基本上由……组成”之后的任何事物以及不影响所描述的设备、结构或方法的基本操作的额外要素、结构、动作或特征。

如本文中所使用的术语“含有(contain/containing/contained)”意味着将材料保持在特定地点内。“含有”可以是指材料放置于组件内、吸附到组件上、结合到组件，或将材料保持在特定地点的任何其它方法。

“消毒剂源”是可以从其获得消毒剂溶液的流体或浓缩液源。消毒剂溶液可以是例如过氧乙酸溶液的酸性溶液，或能够对可重复使用的吸附剂模块进行消毒的任何其它溶液。

术语“下游”是指流动路径中的第一组件相对于第二组件的位置，其中在正常操作期间流体将在第一组件之前经过第二组件。第一组件可以被称为在第二组件的“下游”，同时第二组件在第一组件的“上游”。

“排放口”是可以通过其处置流体的流体管线。

“排放管线”是用过的或废弃的流体可以通过其流动以用于处置的流体管线。排放管线可以连接到排放口，或连接到用于稍后处置流体的容器或储槽。

“流出物管线”是流体通道、管或离开容器、模块或组件的流体将流入的任何种类的路径。

“弹性连接器”是可以弯曲、扭转或以其它方式变形而不产生明显损伤或流体阻塞的连接器。

“流体”是任选地在所述流体中具有气相及液相的组合的液体物质。值得注意的是，如本文中所使用的液体因此可能还具有物质的气相和液相的混合物。

术语“可流体连接”、“流体地连接”、“用于流体连接”等等是指实现将流体、气体或其组合从一个点传递到另一点的能力。两个点可以处于任何类型的隔室、模块、系统、组件和再装填器中的任何一个或多个内或之间。连接可以任选地断开，并且接着再连接。

“流体连接器”、“流体连接”等等描述在两个组件之间的连接，其中流体、气体或其组合可以从一个组件通过用于连接的连接器或组件流动到另一个组件。连接器以其最广泛意义提供流体连接，并且可以包括本发明的任何一个或多个组件之间的任何类型的管道、流体或气体通道或导管。连接可以任选地断开，并且接着再连接。

术语“流体管线混合”是指在一个位置或接头处混合流体，其中在接头位置处的流动可以部分地混合一种或多种流体。

“流体源”是可以从其获得流体或浓缩液的来源。

术语“混合”一般是指使得来自任何来源的一种或多种流体合并在一起。举例来说，“混合”可以包括在流体管线或接头中的位置处的层流或扰流。“混合”的另一个实例可以包括在被配置成接收来自一个或多个来源的流体的组件中接收一种或多种流体并且在所述组件中将所述流体混合在一起。另外，混合可以是指用流体溶解一种或多种固体，其中所述一种或多种固体溶解于所述流体中。

“模块旁路管线”是指提供流体在两个点之间不穿过模块的移动的流体管线。

“组件入口”是流体、浆液或水溶液可以通过其进入吸附剂模块的连接器。

“模块出口”是流体、浆液或水溶液可以通过其离开吸附剂模块的连接器。

术语“定位”或“位置”是指组件或结构的物理位置。

术语“泵”是指通过施加抽吸或压力引起流体、气体或其组合的移动的任何装置。

术语“泵送(pumping/pumped/pump)”是指用泵移动流体、气体或其组合。

“收纳隔室”是再装填器内放置待再装填的吸附剂模块的空间。

“吸附剂再装填器”是被设计成再装填至少一种吸附剂材料的设备。

“再装填”是指处理吸附剂材料以恢复所述吸附剂材料的功能性能力，从而将吸附剂材料放回供重复使用或在新的透析过程中使用的条件中。在一些情况下，“可再装填的”吸附剂材料的总质量、重量和/或量保持相同。在一些情况下,“可再装填的”吸附剂材料的总质量、重量及/或量变化。在不受限于本发明的任何一个理论的情况下，所述再装填过程可以涉及用不同离子交换结合到吸附剂材料的离子，在一些情况下，所述交换可以增加或减小系统的总质量。然而，在一些情况下，吸附剂材料的总量将不会被再装填过程改变。在吸附剂材料经历“再装填”后，吸附剂材料接着可以被称为“经过再装填”。可再装填吸附剂材料的再装填并不与例如尿素酶的吸附剂材料的补充相同。值得注意的是，如本文中所定义，尿素酶并不“经过再装填”，但可以经过补充。

“再装填流动路径”是当在可重复使用的吸附剂模块中再装填吸附剂材料时流体可以行进通过的路径。

术语“溶液”是指具有溶质溶解于水中的流体。

“吸附剂滤筒模块”或“吸附剂模块”意味着吸附剂滤筒的精密组件。多个吸附剂滤筒模块可以装配在一起以形成具有两个、三个或更多个吸附剂滤筒模块的吸附剂滤筒。在一些实施例中，单个吸附剂滤筒模块可以含有用于透析的所有必要材料。在此类情况下，吸附剂滤筒模块可以是“吸附剂滤筒”。

“静态混合器”是被配置成接收来自一个或多个来源的流体并且将所述流体混合在一起的组件。静态混合器可以包括搅动流体以进一步混合的组件。

术语“上游”是指流动路径中的第一组件相对于第二组件的位置，其中在正常操作期间流体将在第二组件之前经过第一组件。第一组件可以被称为在第二组件的“上游”，同时第二组件在第一组件的“下游”。

“阀”是能够通过打开、闭合或阻挡一个或多个路径以控制流体、气体或其组合是否在路径中行进来引导流体、气体或其组合的流动的装置。实现所期望流动的一个或多个阀可以被配置成“阀组合件”。

“废液储槽”是用于收集和储存用过的或废弃的流体的容器。

“水源”是可以从其获得水的流体源。

“氧化锆模块”是含有氧化锆的吸附剂模块。

“磷酸锆模块”是含有磷酸锆的吸附剂模块。

磷酸锆和氧化锆再装填器

本发明涉及可以用于对可重复使用的吸附剂模块，例如含有磷酸锆和/或氧化锆的可重复使用吸附剂模块进行再装填的再装填器。所描述的再装填器可以用于并行或独立地在可重复使用的吸附剂模块中再装填磷酸锆和氧化锆。再装填器可以如图1中所示来配置。再装填器101包括用于收纳可重复使用磷酸锆模块103的收纳隔室102。流体连接(在图1中未展示)连接到磷酸锆模块103的顶部和底部以用于将再装填流体传递进入、通过和离开可重复使用的吸附剂模块103。如所描述，再装填流体在透析期间用新的离子置换结合到吸附剂材料的离子，在磷酸锆模块103内再装填磷酸锆，从而允许在透析中重复使用磷酸锆模块103。再装填器101还具有用于收纳可重复使用氧化锆模块105的第二收纳隔室104，其还流体地连接到再装填流体源以用于对氧化锆模块105进行再装填。再装填器101可以被配置成并行地对磷酸锆模块103和氧化锆模块105进行再装填，或独立地对磷酸锆模块103或氧化锆模块105进行再装填。提供用户界面106以由用户启动或控制再装填过程。用户界面106还可以向用户提供再装填过程的状态，例如完成每一再装填步骤的时间或完成整个再装填过程的时间。如果在再装填期间检测到任何问题，例如泄漏、阻塞、泵故障或化学物质不匹配，那么用户界面106提供警告消息。再装填器101上的门107在操作期间控制收纳隔室102和104的进入。

在图1中，收纳隔室102和104可以具有不同尺寸。因为与磷酸锆相比，透析需要更少氧化锆，所以氧化锆模块105小于磷酸锆模块103，并且收纳隔室102和104相应地经过尺寸化。磷酸锆收纳隔室102可以大于磷酸锆模块103并且氧化锆收纳隔室104可以大于氧化锆模块105。更大空间为用户提供空间来操纵流体连接器和吸附剂模块以将吸附剂模块上的入口和出口连接到再装填器101上的入口和出口。尽管在图1中展示为用于再装填磷酸锆和氧化锆两者的再装填器，但所属领域的技术人员应理解，可以类似地构建用于仅仅再装填氧化锆或仅仅再装填磷酸锆的再装填器。用于再装填单一吸附剂材料的再装填器可以具有用于收纳含有相同吸附剂材料的多个模块并对其进行再装填的单个收纳隔室或多个收纳隔室。可以构建具有任何数目个收纳隔室以用于对任何数目的氧化锆和/或磷酸锆吸附剂模块或其组合进行再装填的再装填器。举例来说，可以类似地构建具有两个磷酸锆收纳隔室和两个氧化锆收纳隔室的再装填器。再装填器可以具有1个、2个、3个、4个、5个、6个或更多个收纳隔室，每一收纳隔室都能够收纳氧化锆或磷酸锆吸附剂模块。

图2说明用于并行或独立地再装填氧化锆和磷酸锆的再装填器设置的非限制性实施例。为了再装填吸附剂材料，将一种或多种再装填流体传递通过可重复使用的吸附剂模块。如图2中所示，再装填器201可以流体地连接到一个或多个再装填流体源，例如水源204、盐水源205、消毒剂源206以及碱源207。再装填器具有磷酸锆收纳隔室202和氧化锆收纳隔室203。再装填器还具有用于将来自流体源的再装填流体选择性地递送到可重复使用模块中的一个或多个泵和阀(在图2中未展示)。如图2中所示，再装填流体源容纳在再装填器201外部。替代地，再装填流体源可以容纳于再装填器201内。排放管线(未展示)也连接到再装填器201以用于处置离开可重复使用模块的废弃流体。排放管线流体地连接到排放口，或替代地，排放管线可以流体地连接到用于储存和稍后处置的一个或多个废液储槽。

如图3中所示，多个再装填器可以链接在一起并且连接到一组共用的流体源用于共享基础设施。具有磷酸锆收纳隔室303和氧化锆收纳隔室302的第一再装填器301流体地连接到水源307、盐水源308、消毒剂源309以及碱源310。具有氧化锆收纳隔室305和磷酸锆收纳隔室306的第二再装填器304流体地连接到水源307、盐水源308、消毒剂源309以及碱源310。任何数目的再装填器都可以连接到一组共用的流体源，包括2个、3个、4个、5个、6个或更多个再装填器，每一再装填器都流体地连接到单组流体源和单组废液储槽。将多个再装填器连接到单组流体源可以节省空间和材料，并且在临床或医院环境中简化再装填多组可重复使用模块。每个再装填器都可以包括单独排放管线和/或单独废液储槽，或每一再装填器都可以流体地连接到共用排放管线。排放管线也可以流体地连接到排放口、共用储槽或其组合中的任一个。经过连接的每个再装填器都可以具有用于加热盐水和/或消毒剂溶液的单独加热器，或可以包括集中加热器，其中集中加热共享溶液。

图4说明在再装填器401内具有单个收纳隔室402的吸附剂模块的非限制性实施例。收纳隔室402包括处于流体连接器403上的吸附剂模块入口404。如所描述，流体连接器403流体地连接到流体源，从而允许来自所述流体源的流体进入可重复使用的吸附剂模块中。收纳隔室还包括流体地连接到流出物管线(在图4中未展示)的吸附剂模块出口405。如所描述，流出物管线可以连接到排放管线。吸附剂模块入口404和吸附剂模块出口405中的任一个或两个可以定位在弹性连接器，例如流体连接器403上。弹性连接器允许更容易连接到可重复使用的吸附剂模块。预见具有多个收纳隔室和弹性连接器的再装填器的替代性实施例。流体连接器可以尺寸化为具有足够长度以允许将吸附剂模块入口404直接连接到吸附剂模块出口405。即使未对吸附剂模块进行再装填，在吸附剂模块入口404与吸附剂模块出口405之间的直接连接仍允许再装填流体传递通过系统的流体管线。如所描述，当对单个模块(例如氧化锆模块)进行再装填时，将磷酸锆再装填流体泵送通过再装填器并且进入合并排放管线中允许氧化锆流出物的管线内中和。替代地，相同功能可以通过在再装填流动路径中包括吸附剂模块旁路管线来实现。

可以在任何环境中使用再装填器，包括临床、家庭或移动环境。在任何环境中，再装填器可以使用水箱或饮用水或去离子水的任何其它来源。对于在移动环境中使用，货车或卡车可以将再装填器、消毒剂源、盐水溶液、碱溶液和任选地水运载到用于再装填的位置。对于家庭使用，盐水溶液、消毒剂溶液、碱溶液和任选地水可以经过预封装并运送给患者。患者可以将每一个所述来源连接到再装填器以允许在透析中对吸附剂模块进行再装填和重复使用。如所描述，再装填器可以提供化学物质的管线内混合，从而减少为了用于移动环境中而需要移动的化学物质的量。化学物质的管线内混合允许更小量的浓溶液被移动到移动环境或家庭环境中的位置，并且来自本地水源的水(例如城市饮用水)可以用于在管线内稀释消毒剂、碱和/或盐水。替代地，去离子或纯化水源可以在移动环境中提供。来自吸附剂模块的流出物可以在管线内收集并中和以用于在任何排放口中立即处置，或可以收集以用于稍后中和和离线处置。在排放口中中和和处置合并的流出物的能力允许更容易用于家庭或移动环境中，而不需要大型废液储槽和进一步处理。

为了再装填吸附剂材料，将来自流体源的流体传递通过吸附剂模块。本发明的流动路径可以如图5A到图5C中所示布置。图5A是再装填流动路径的总视图，其中细节展示于图5B和图5C中。再装填流动路径可以分成含有磷酸锆模块503的磷酸锆再装填流动路径501和含有氧化锆模块504的氧化锆再装填流动路径502。在图5B中说明在管线554的磷酸锆侧的磷酸锆再装填流动路径501的细节，同时在图5C中说明在管线554的氧化锆侧的氧化锆再装填流动路径502的细节。尽管展示了双重滤筒再装填器系统，但可以预见单个、两个或更多个滤筒再装填器系统。再装填器滤筒系统中的任一个可以链接在一起以共享用于对吸附剂滤筒进行再装填的资源并且可以适宜于大规模使用。类似地，链接的再装填器可以随着对再装填的需求减小按比例缩小。基于需求而具有更多或更少再装填器的模块化再装填设置可以有利地按需要使用。

在图5A中，磷酸锆再装填流动路径501和氧化锆再装填流动路径502具有水源505、盐水源506、消毒剂源507以及碱源508。盐水源506、消毒剂源507和/或碱源508可以是含有盐水、酸和/或碱组分的干燥床的塔。替代地，可以使用盐水、酸和/或碱组分的粉末状来源。干燥床或粉末状来源可以用水溶液加以溶解。静态混合器(未展示)可以在进入磷酸锆模块503或氧化锆模块504之前混合通过塔的单个管线。在磷酸锆模块503中再装填磷酸锆需要水、盐水和消毒剂。水源505、盐水源506和消毒剂源507可以流体地连接到磷酸锆再装填流动路径501。类似地，在氧化锆再装填流动路径502中的再装填氧化锆模块504需要水、碱和消毒剂。水源505、消毒剂源507和碱源508可以流体地连接到氧化锆再装填流动路径502。磷酸锆再装填流动路径501和氧化锆再装填流动路径502可以同时或独立地进行操作。消毒剂源507可以含有与磷酸锆和氧化锆相容的能够对可重复使用吸附剂模块进行消毒的任何类型的消毒剂。在任一实施例中，酸源507可以含有过氧乙酸。在任一实施例中，过氧乙酸可以是介于0.5％与2％之间的过氧乙酸水溶液。消毒剂源可以替代地含有与磷酸锆和氧化锆模块相容的任何其它消毒剂，包括漂白剂或柠檬酸。盐水源506可以具有酸、碱和钠盐。

在磷酸锆再装填期间，结合到磷酸锆的钾离子、钙离子、镁离子和铵离子必须被氢离子和钠离子置换。经过再装填的磷酸锆上的氢离子比钠离子的最终比率可以由再装填过程中所使用的盐水溶液的pH值、缓冲能力和钠浓度来决定。盐水源506可以是氯化钠、乙酸钠和乙酸的混合物。在一种非限制性盐水溶液中，氯化钠浓度可以在2.5M与4.9M之间，乙酸钠浓度可以在0.3M与1.1M之间，并且乙酸浓度可以在0.2M与0.8M之间。水源505可以含有任何类型的水，包括去离子水。为了在磷酸锆模块503中再装填磷酸锆，来自消毒剂源507的消毒剂可以流动到磷酸锆模块503以对磷酸锆模块503进行消毒。来自消毒剂源507的流体可以流动到磷酸锆再装填流动路径501中的阀512。磷酸锆泵509和510提供驱动力以将流体泵送通过磷酸锆再装填流动路径501。使用两个或更多个单独泵可以减少对泵的磨损。相应地，可以使用更小的泵。两个或更多个泵可以提供管线内混合和间歇泵送，因此在任何给定时间，单个泵可以将流体泵送通过磷酸锆再装填流动路径501。可以同时或独立地使用两个泵。当同时使用时，两个或更多个泵可以提供一种或多种单独流体流的流体管线混合。两个或更多个泵可以异步地操作但并行地使用。举例来说，第一泵可以操作持续一段时间并且第二泵保持关闭，接着第一泵关闭并且第二泵打开。如本文中所描述，预见处于不同计时的泵送阶段的多个泵。所属领域的技术人员应理解，单个磷酸锆泵也可以实现所描述的泵送功能。

在图5B中，磷酸锆泵509和510可以将来自消毒剂源507的流体泵送通过阀512和阀513。流体可以通过三通接头555泵送到阀516，并且通过磷酸锆模块入口524进入磷酸锆模块503。所说明的接头合并由两个泵泵送的入口化学物质或水，以使得可以获得更高的流动速率。在填充期间，可以强制磷酸锆模块503内部的流体通过磷酸锆模块出口525并且进入磷酸锆模块流出物管线539中。消毒剂可以隔离在磷酸锆模块503中以确保消毒。磷酸锆模块503上游的加热器519可以加热消毒剂，这是因为消毒在高温下可以变得更高效。在消毒之后，可以使用来自水源505的水清洗磷酸锆模块503。磷酸锆泵509和510可以将来自水源505的水通过阀511和512泵送到阀513。水可以接着泵送通过阀515和516，通过磷酸锆模块入口524而通过磷酸锆模块503，离开磷酸锆模块出口525并且进入磷酸锆模块流出物管线539中。水可以被泵送通过磷酸锆模块503，直到去除所有消毒剂为止。

来自盐水源506的流体可以泵送通过磷酸锆模块503以用钠离子与氢离子的恰当比率加载磷酸锆模块503。磷酸锆泵509和510可以将来自盐水源506的流体泵送到阀511。盐水可以遵循与水相同的路径通过磷酸锆模块503并且进入磷酸锆模块流出物管线539中。磷酸锆模块503上游的加热器519可以加热盐水，这是因为再装填在高温下可以变得更高效。热交换器520可以减轻加热器519上的负荷。可以使用一个或多个热交换器和一个或多个加热器。热交换器520可以流体地连接到磷酸锆模块流出物管线539并且连接到加热器519上游的磷酸锆模块入口524。在磷酸锆模块流出物管线539中离开磷酸锆模块503的经过加热的流体可以加热热交换器520中的进入盐水溶液。热交换器520可以具有至少一个第一腔室和第二腔室。磷酸锆入口管线中的流体可以传递通过热交换器520的第一腔室，并且磷酸锆流出物管线539中的流体可以传递通过热交换器520的第二腔室。第二腔室中的磷酸锆流出物的升高的温度可以加热第一腔室中的磷酸锆入口管线中的流体。可以通过将水泵送通过磷酸锆模块503再次清洗磷酸锆模块503。静态混合器(未展示)可以定位在磷酸锆模块503的上游并且在溶液进入磷酸锆模块503之前混合所述溶液。

如图5B中所示，多种传感器可以用于磷酸锆模块再装填流动路径501以确保恰当的浓度和温度。举例来说，电导率传感器517可以确保进水不含可能干扰再装填过程的限定含量的离子，并且盐水溶液和消毒剂溶液处于所期望的浓度下。电导率传感器517还可以确保充分清洗已发生以去除盐水和消毒剂溶液。压力传感器518可以监测磷酸锆入口管线中的压力以确保不存在阻塞或泄漏并且入口压力在可接受范围内。温度传感器522可以确保盐水溶液在进入磷酸锆模块503之前处于恰当温度下并且控制加热器519。温度传感器523可以放置于磷酸锆模块流出物管线539中以监测流出物温度，所述流出物温度可以由热交换器520和加热器519控制。流量传感器521可以监测磷酸锆再装填流动路径501中的流体的流动速率并且控制磷酸锆泵509和510。所属领域的技术人员应理解，在图5B中可以使用传感器的替代性布置并且可以添加一个或多个额外传感器。此外，传感器可以放置于磷酸锆再装填流动路径501中的任何适当位置处，以确定整个磷酸锆再装填流动路径501中的不同位置处的流体参数。

图5B中的磷酸锆模块旁路管线552将阀515流体地连接到磷酸锆流出物管线539中的阀514。阀515和516可以受到控制以引导流体通过磷酸锆模块旁路管线552并且进入磷酸锆流出物管线539中。图5A中所描绘的再装填流动路径的双重流动路径方面可以通过将来自磷酸锆模块503的酸性流出物与来自氧化锆模块504的碱性流出物混合而中和来自磷酸锆模块503和氧化锆模块504两者的流出物。如果使用图5C的流动路径仅再装填氧化锆模块504，那么图5B中的磷酸锆模块旁路管线552可以用于将来自盐水源506的流体引导到磷酸锆流出物管线539，以中和氧化锆流出物而不需要同时对磷酸锆模块503进行再装填。替代地，磷酸锆模块入口524可以直接地连接到磷酸锆模块出口525。磷酸锆再装填流动路径501可以包括清洗回路551以将处于加热器519和热交换器520上游的阀513流体连接到阀516，从而绕过加热器519和热交换器520。清洗回路551可以清洗来自磷酸锆模块503的盐水溶液。通过经由清洗回路551绕过加热器519和热交换器520，可以使磷酸锆模块503更快冷却。

在图5C中，氧化锆模块504可以通过将来自消毒剂源507的消毒剂泵送到氧化锆模块504来再装填以对氧化锆模块504进行消毒。来自消毒剂源507的流体可以泵送到氧化锆再装填流动路径502中的阀529。氧化锆泵526和527可以将流体泵送通过氧化锆再装填流动路径502。如所描述，涵盖单个氧化锆泵作为图5C中的双重泵送系统的替代方案。另外，涵盖超过两个氧化锆泵。两个或更多个氧化锆泵在同时使用时可以提供一种或多种单独流体流的流体管线混合。两个或更多个泵可以是异步的但并行地使用。举例来说，第一泵可以操作持续一段时间并且第二泵保持关闭，接着第一泵关闭并且第二泵打开。如本文中所描述，预见处于不同计时的泵送阶段的多个泵。图5C的氧化锆泵526和527将来自消毒剂源507的流体通过阀529泵送到阀530。流体可以通过氧化锆模块入口535流动到氧化锆模块504。在填充期间，氧化锆模块504内部的流体可以流动通过氧化锆模块出口536并且进入氧化锆模块流出物管线538中。消毒剂可以隔离在氧化锆模块504中以确保消毒。在消毒完成之后可以接着用来自水源505的水冲洗氧化锆模块504。氧化锆泵526和527可以将来自水源505的水通过阀528和529和接头557泵送到阀530。流体穿过接头558和559以到达阀530。水可以接着通过氧化锆模块入口535泵送到氧化锆模块504，并且离开氧化锆模块出口536并且进入氧化锆模块流出物管线538中。氧化锆模块504可以用确保完全去除消毒剂所需要的任何体积的水来冲洗。

在图5C中，氧化锆泵526和527可以将来自碱源508的流体通过阀528泵送到氧化锆模块504。碱源508可以含有氢氧根离子以对氧化锆模块504进行再装填。氢氧根离子可以流动通过氧化锆模块504并且进入氧化锆模块流出物管线538中。碱源508可以是能够用氢氧根离子置换结合到氧化锆的磷酸根和其它阴离子的任何合适的碱性溶液。氢氧化物碱可以是任何合适的碱，例如氢氧化钠。一种非限制性实例是浓度介于0.5M与2.0M之间的氢氧化钠。另一个非限制性实例是浓度为90％或大于再装填溶液浓度的2％的氢氧化钠。可以通过将水泵送通过图5A的氧化锆再装填流动路径502和氧化锆模块504来执行氧化锆模块504的最终清洗。氧化锆再装填流动路径502还可以具有氧化锆模块旁路管线537，如图5C中所示，所述旁路管线将氧化锆入口管线中的阀530流体地连接到氧化锆流出物管线538中的阀531。阀530和531可以将流体引导通过氧化锆模块旁路管线537并且进入氧化锆流出物管线538中。氧化锆模块旁路管线537可以将来自碱源508的流体直接地传送到氧化锆流出物管线538以中和磷酸锆流出物而不需要同时对氧化锆模块504进行再装填。替代地，氧化锆模块入口535可以流体地连接到氧化锆模块出口536。多个传感器可以包括于氧化锆再装填流动路径502中以监测流体浓度。举例来说，电导率传感器532可以监测氧化锆再装填流体的浓度；压力传感器534可以监测氧化锆入口管线中的压力并检测泄漏或阻塞。流量传感器533可以确定流体通过氧化锆入口管线的流动速率并用于控制氧化锆泵526和527。静态混合器(未展示)可以定位在氧化锆模块504的上游并且在溶液进入氧化锆模块504之前混合所述溶液。加热器和热交换器(未展示)可以定位在氧化锆再装填流动路径502中以在流体进入氧化锆模块504之前加热所述流体。加热氧化锆再装填流动路径502中的流体可以减少再装填时间并且允许用碱溶液(例如氢氧化钠)消毒。加热流体还允许使用酸源的消毒时间减少。还可以包括氧化锆清洗回路(未展示)以在冲洗期间绕过加热器和热交换器。

来自磷酸锆再装填流动路径501的流出物可以完全地或部分地中和来自氧化锆再装填流动路径502的流出物，且反之亦然。磷酸锆流出物管线539可以在接合排放管线545的流出物管线接头540处流体地连接到氧化锆流出物管线538，所述排放管线流体地连接到排放口547。可以在流出物管线接头540处或在其下游使用静态混合器546以将磷酸锆流出物与氧化锆流出物混合。

图5B的磷酸锆流出物管线539和图5C的氧化锆流出物管线538可以连接到用于储存和处置合并的流出物的共用储槽。共用储槽可以将磷酸锆和氧化锆流出物接收和收集在一起。在已经添加适当体积的每一流出物以实现中和之后，可以排放所收集的流出物。共用储槽可以允许磷酸锆和氧化锆流出物的中和而不需要使再装填过程同步。单个共用储槽可以经过尺寸化以支撑多个再装填站。替代地，两个流体流可以通过在流出物管线接头540处的流体管线混合来加以混合。如图5B中所示，流量传感器541和电导率传感器542可以放置于磷酸锆流出物管线539中以测量磷酸锆流出物的流动速率和组成。类似地，流量传感器544和电导率传感器543可以定位在氧化锆流出物管线538中以测量图5C氧化锆流出物的流动速率和组成。来自流量传感器541和544以及电导率传感器542和543的数据可以确定在排放管线545中的合并的流出物对于处置到排放口中是否安全。安全的一个非限制性实例是具有pH5-9的流出物。磷酸锆流出物管线539或氧化锆流出物管线538可以同时地或独立地连接到废液储槽(未展示)以用于处置。额外pH值或电导率传感器可以定位在静态混合器546的下游以监测和确保安全处置。排放管线545还可以连接到用于存储和处置流出物的共用废液储槽。共用储槽将磷酸锆和氧化锆流出物接收和收集在一起。在已经添加适当体积的每一流出物以实现中和之后，可以排放所收集的流出物。共用废液储槽有利地允许磷酸锆和氧化锆流出物的中和而不需要使再装填过程同步。当使用共用储槽时，静态混合器546可以是不必要的。

盐水源506、消毒剂源507和碱源508可以分别具有过滤器548、过滤器549和过滤器550以去除颗粒物质。一个或多个过滤器可以在流体进入氧化锆再装填流动路径502或磷酸锆再装填流动路径501之前去除颗粒物质。水源505可以具有微生物过滤器556以在水进入流动路径之前从所述水中去除微生物。在图5C中，虚线553表示再装填器外壳。流体源可以处于再装填器外壳外部并且流体地连接到定位于再装填器外壳内部的管线。替代地，所描述的流体源实际上可以容纳于再装填器内。

在再装填期间，流体可以与在透析期间使用的流动方向相反地传递通过磷酸锆模块503和/或氧化锆模块504。举例来说，在图5B中，磷酸锆模块入口524在透析期间可以用作磷酸锆模块出口，并且磷酸锆模块出口525在透析期间可以用作磷酸锆模块入口。类似地，图5C中的氧化锆模块入口535在透析期间可以用作磷酸锆模块出口，并且氧化锆模块出口536在透析期间可以用作磷酸锆模块入口。相对于透析在相反的方向上将再装填流体泵送通过模块可以提高再装填过程的效率。

图5A的磷酸锆再装填流动路径501或氧化锆再装填流动路径502可以独立地再装填磷酸锆或氧化锆。举例来说，将图5B的磷酸锆模块503经由阀512和阀513流体地连接到水源505、盐水源506和消毒剂源507中的每一个的单个流动路径可以独立地对磷酸锆模块503进行再装填。类似地，将图5C的氧化锆模块504经由阀528和阀529流体地连接到水源505、消毒剂源507和碱源508中的每一个的单个流动路径可以独立地对氧化锆模块504进行再装填。

水源505、盐水源506、消毒剂源507以及碱源508可以对一个或多个具有各种尺寸的可重复使用吸附剂模块进行再装填。水、盐水、消毒剂以及碱的量取决于再装填溶液中的每一个的浓度、可重复使用吸附剂模块的尺寸、所去除的阳离子/阴离子的量，以及用于将溶液传递通过可重复使用模块的流动速率。所需要的盐水溶液的量可以取决于盐水溶液所加热到的温度。举例来说，具有介于2.5M与4.9M之间的氯化钠、0.3M与1.1M之间的乙酸钠和0.2M与0.8M之间的乙酸的盐水溶液在70℃与90℃之间需要介于4.2L到6.2L之间的盐水，以对含有介于2kg与3.2kg之间的磷酸锆并且加载有2摩尔到3摩尔的铵、钙、镁和钾的磷酸锆模块进行再装填。盐水溶液的体积应至少在4.2L与6.2L之间，并且以介于100mL/min和300mL/min之间的流动速率递送。单个盐水源可以连接到多个再装填器，或可以在单个再装填器中对多个磷酸锆模块进行再装填。盐水源可以具有显著更大的体积(1-100×或更大)以确保每次再装填磷酸锆时不必再填充所述盐水源。对于具有介于220g与340g之间的氧化锆并且加载有200mmol磷酸根的氧化锆模块，具有介于0.5M与2.0M之间的氢氧化钠的碱源和介于30mL/min与150mL/min之间的流动速率需要介于1L与4L之间的碱。碱源的体积可以至少在1L与4L之间。对于对多个氧化锆模块进行再装填，可以使用更大碱源。

图6A是具有含有磷酸锆的模块603的磷酸锆再装填流动路径601和含有氧化锆模块604的氧化锆再装填流动路径602以及再装填溶液的管线内混合的再装填流动路径的总视图。图6B说明在管线658的磷酸锆侧的磷酸锆再装填流动路径601的详细视图，并且图6C说明在管线658的氧化锆侧的氧化锆再装填流动路径602的详细视图。图6B和图6C中所说明的阀、泵和静态混合器允许再装填流体的管线内混合。在图6A中，磷酸锆再装填流动路径601和/或氧化锆再装填流动路径602可以同时或独立地连接到水源605、盐水源606、消毒剂源607以及碱源608。因为在磷酸锆模块603中再装填磷酸锆可能需要水、盐水和消毒剂，并且因为在氧化锆模块604中再装填氧化锆也可能需要水、碱和消毒剂，所以水源605、盐水源606和消毒剂源607可以共同地连接到磷酸锆再装填流动路径601，并且水源605、消毒剂源607和碱源608可以共同地连接到氧化锆再装填流动路径602。

在图6A中，磷酸锆再装填流动路径601和氧化锆再装填流动路径602可以在管线内混合化学物质以形成再装填溶液。消毒剂源607、盐水源606和碱源608中的任一个都可以含有浓度大于用于对可重复使用模块进行再装填的组分的浓度的溶液。在再装填之前，水源605可以稀释来自流体源的消毒剂、盐水和碱。在图6B中，磷酸锆泵610可以在对来自消毒剂源607的浓消毒剂进行管线内混合的情况下将消毒剂从阀612通过接头660和661泵送到磷酸锆模块603中，并且进入静态混合器618中。并行地，磷酸锆泵609可以将水从水源605泵送通过接头659和阀613并且进入静态混合器618中。替代地，如图6A的管线接头646中所示，浓消毒剂和水可以在两个流体管线的接头处通过流体管线混合来加以混合。磷酸锆泵609和610可以经由图6B的阀612和613泵送具有指定浓度和组成的消毒剂溶液以对磷酸锆模块603进行消毒。消毒剂溶液可以从静态混合器618通过阀614流动到阀616，并且接着通过磷酸锆模块入口626进入磷酸锆模块603中。流体可以通过磷酸锆模块出口627离开磷酸锆模块603进入磷酸锆流出物管线630中。在对氧化锆模块603进行消毒之后，磷酸锆泵609和610可以将来自水源605的水泵送到磷酸锆模块603中。举例来说，磷酸锆泵609可以将水通过阀613泵送到磷酸锆模块603，同时磷酸锆泵610可以将水通过阀611和612泵送到磷酸锆模块603。替代地，磷酸锆泵609可以将水泵送通过阀611、612和613，同时磷酸锆泵610将水泵送通过阀611和612。在再装填期间，磷酸锆泵609和610可以将盐水通过阀611到阀612从盐水源606泵送到静态混合器618中。如果正在使用浓盐水溶液，那么磷酸锆泵609和/或610可以将来自水源605的水泵送到静态混合器618以稀释所述盐水溶液并且产生具有恰当溶质浓度以用于再装填磷酸锆的盐水溶液。在将盐水泵送通过磷酸锆模块603之后，磷酸锆泵609可以将水泵送通过阀611、612和613，同时磷酸锆泵610可以将水泵送通过阀611和612。

图6B的磷酸锆再装填流动路径601可以具有加热器624和热交换器625。可以使用一个或多个热交换器和一个或多个加热器。可以通过磷酸锆模块603上游的加热器624加热盐水溶液。热交换器625可以利用来自离开磷酸锆模块603的盐水的热量来加热加热器624上游的进入盐水溶液以减轻加热器624的负担。如所描述，磷酸锆再装填流动路径601还可以具有任选的磷酸锆模块旁路管线628，所述旁路管线将磷酸锆入口管线中的阀615流体地连接到磷酸锆流出物管线630中的阀617。磷酸锆模块旁路管线628可以用盐水中和氧化锆流出物，即使磷酸锆模块603并不在进行再装填。磷酸锆再装填流动路径601可以具有清洗回路629，其将加热器624和热交换器625上游的阀614连接到阀616来绕过加热器624和热交换器625以从磷酸锆模块603清洗掉盐水。

可以在磷酸锆再装填流动路径601中包括各种传感器以确保流体参数处于可接受范围内。在图6B中，电导率传感器619可以放置在静态混合器618的下游以确保混合和指定的再装填流体浓度。压力传感器620可以测量流体压力并且识别泄漏或阻塞。流量传感器622可以确定流体进入磷酸锆模块603的流动速率并且用于控制磷酸锆泵609和610。温度传感器621可以读额定再装填流体在进入磷酸锆模块603后是否是恰当温度范围并且将数据中继转发到可以控制加热器624的处理器(未展示)。温度传感器623可以确定磷酸锆流出物在进入热交换器625之前的温度。可以使用其它传感器布置，包括任何数目的电导率传感器、压力传感器、流量传感器和温度传感器。

在图6C中，氧化锆泵632可以将来自消毒剂源607的消毒剂泵送通过阀634并且进入静态混合器638中以对氧化锆再装填流动路径602中的氧化锆模块604进行消毒。氧化锆泵631可以将来自水源605的水通过阀635泵送到静态混合器638来稀释来自消毒剂源607的消毒剂以提供消毒剂溶液的管线内混合。经过稀释的消毒剂可以接着通过阀636泵送到氧化锆模块入口643并且进入氧化锆模块604中。来自氧化锆模块604的流出物可以通过氧化锆模块出口644离开并且进入氧化锆流出物管线645中。在消毒之后，可以通过由氧化锆泵631将来自水源605的水通过阀635泵送到氧化锆模块604来从所述氧化锆模块604清洗掉消毒剂，同时氧化锆泵632将水通过阀633和634泵送到氧化锆模块604。替代地，氧化锆泵631可以将水泵送通过阀633、634和631，同时氧化锆泵632将水泵送通过阀633和634。为了再装填氧化锆模块604，氧化锆泵632可以将来自碱源608的碱通过阀633和634通过接头664和665泵送到静态混合器638。来自水源605的水可以由氧化锆泵631通过接头663和665泵送到静态混合器638中以通过管线内混合稀释碱。替代地，水和碱可以在两个流体管线的接头处通过流体管线混合来加以混合。替代地，可以使用预封装封包或容器中的碱的指定量预设碱。经过稀释的碱可以流动通过氧化锆再装填流动路径602并且通过氧化锆模块604。可以按需要通过将来自水源605的水引入到氧化锆模块604来清洗所述氧化锆模块604任何次数。氧化锆再装填流动路径602还可以具有氧化锆模块旁路管线642，所述旁路管线将阀636流体地连接到氧化锆流出物管线645中的阀637以绕过氧化锆模块604。以此方式，磷酸锆流出物可以用碱溶液中和，即使氧化锆模块604并不在进行再装填。加热器和热交换器(未展示)可以定位在氧化锆再装填流动路径602中以在流体进入氧化锆模块604之前加热所述流体。还可以包括氧化锆清洗回路(未展示)以绕过加热器和热交换器。类似地，氧化锆再装填流动路径602还可具有用于再装填过程的测量和控制的传感器。在图6C中，电导率传感器639可放置在静态混合器638的下游以确保经过稀释的再装填溶液具有所期望的浓度。压力传感器640可以检测氧化锆再装填流动路径602中的压力以检测泄漏或阻塞。流量传感器641可以检测在氧化锆再装填流动路径602中的流体的流动速率并且可以用于控制氧化锆泵631和632。

如图6A中所示，本发明可以提供来自磷酸锆再装填流动路径601和氧化锆再装填流动路径602中的每一个的流出物的管线内中和。磷酸锆流出物管线630可以在流出物管线接头646处流体地连接到氧化锆流出物管线645并且流体地连接到排放管线647。如图6B和图6C中所示，静态混合器648可以定位在流出物管线接头646处或其下游，以确保混合来自磷酸锆再装填流动路径601和氧化锆再装填流动路径602的流出物。合并的流出物可以通过排放管线647传递到排放口653，或传递到共用废液储槽(未展示)或传递到单独废液储槽。如图6B中所示的磷酸锆流出物管线630中的电导率传感器650和如图6C中所展示的氧化锆流出物管线645中的电导率传感器652可以确定流出物的组成。可以同时或独立地使用图6B的磷酸锆流出物管线630中的流量传感器649和图6C的氧化锆流出物管线645中的流量传感器651以测量流出物中的每一个的流动速率。使用所描述的一个或多个传感器确定流出物流体的组成以及相应的流动速率可以监测系统功能并且确保排放管线647中的合并的流出物对于处置或储存安全。

盐水源606、消毒剂源607和碱源608可以分别具有过滤器654、过滤器655和过滤器656以在进入磷酸锆再装填流动路径601或氧化锆再装填流动路径602之前去除颗粒物质。过滤器还可以充当管线内混合器以混合溶液。水源605可以具有微生物过滤器662以从水中去除微生物。盐水源606、消毒剂源607和碱源608可以容纳在由线657表示的再装填器外壳外部。如所描述，可以通过管线内混合产生盐水溶液、消毒剂溶液和碱溶液。替代地，可以将预混合溶液、浓缩液或输液引入到盐水源606、消毒剂源607和碱源608中并且递送到磷酸锆再装填流动路径601或氧化锆再装填流动路径602。举例来说，盐水源606中的盐水溶液可以经过预混合或在预封装量中以恰当浓度提供并且引入到盐水源606、消毒剂源607和碱源608中。

管线内混合可以提供较高浓度的溶质、系统所需要的较低流体体积和物理上较小的流体储槽。流体可以具有合适的浓度以用于磷酸锆再装填流动路径601或氧化锆再装填流动路径602中。举例来说，最初较高的过氧乙酸源可以介于20％与40％之间的浓度使用。图6B的磷酸锆再装填流动路径601可以20:1到40:1的因数稀释过氧乙酸或其它消毒剂源以产生浓度介于0.5％与2％之间的消毒剂溶液。初始消毒剂浓度可以是大于1％的任何浓度。类似地，碱溶液可以是初始浓度介于14M与22M之间的氢氧化钠。图6C的氧化锆再装填流动路径602可以18:1到22:1稀释碱溶液以产生浓度介于0.8M与1.0M之间的碱溶液。初始碱溶液浓度可以是大于或等于0.5M的任何浓度。盐水溶液还可以在管线内稀释以产生具有恰当再装填浓度的盐水溶液。图6A的盐水源606可以是一个或多个储槽。举例来说，乙酸源、乙酸钠源和氯化钠源可以各自连接替代单个盐水源606。替代地，在碱和乙酸混合的情况下，乙酸源、碱源和氯化钠源可以连接替代单个盐水源606以产生乙酸钠。个别组分可以恰当比率添加到磷酸锆再装填流动路径601中以产生再装填盐水。

再装填过程中所使用的化学物质可以任何形式封装和运送。化学物质可以作为溶液封装和运送，以恰当浓度用于再装填或以更高浓度用于管线内混合。在任一实施例中，化学物质可以纯形式封装和运送，例如100％乙酸或固体氯化钠、乙酸钠或氢氧化钠。

图7说明可以用于磷酸锆和氧化锆的并行或单独再装填的时间表的非限制性实例。时间表701展示再装填磷酸锆，而时间表702展示再装填氧化锆。如时间表701中所说明，磷酸锆再装填过程可以通过将例如过氧乙酸的消毒剂引入到磷酸锆模块中而开始，展示为步骤703。用消毒剂填充磷酸锆模块所必要的时间可以取决于消毒剂溶液的流动速率和磷酸锆模块的体积。在步骤703中，消毒剂可以介于200mL/min与500mL/min之间的流动速率递送到磷酸锆模块，其可以在介于5分钟到10分钟之间的时间内填充磷酸锆模块。在用消毒剂溶液填充磷酸锆之后，在步骤704中，消毒剂溶液可以维持在磷酸锆模块中以确保磷酸锆模块的消毒。在任一实施例中，消毒剂可以维持在磷酸锆模块中持续足以对所述磷酸锆模块进行消毒的任何时间长度，包括介于5分钟与20分钟之间。可以取决于需要而使用更长或更短冲洗时间。可以用温度传感器确定消毒剂的温度，并且根据需要调整维持时间。举例来说，如果消毒剂温度是22℃，那么维持时间可以是5分钟。还可以加热消毒剂以通过将所述消毒剂加热到室温来最小化维持时间。在维持时间期间，消毒剂流动可以停止或减少到较低流动条件，例如5ml/min到75ml/min。将例如过氧乙酸的消毒剂维持在模块中可能在所述模块中累积压力，从而需要周期性排出。为了在排出(在此期间一些流体可能泄漏)之后维持体积，消毒剂可在排出期间以较低流动速率泵送到模块中。替代地，在维持时间期间，消毒剂流动速率可以设定成在5ml/min与75ml/min之间，以防止压力累积同时在模块中维持流体体积。可以接着在步骤705中通过将水泵送通过磷酸锆模块来从所述磷酸锆模块冲洗掉消毒剂溶液。水可以指定速率流动通过磷酸锆模块。在步骤705中，水的更高流动速率将引起更快的冲洗时间。水可以介于100mL/min与500mL/min之间的速率泵送通过磷酸锆模块。取决于磷酸锆模块的尺寸，可以在约5分钟到10分钟内冲洗磷酸锆模块。如所描述，系统可以利用一个或多个传感器，例如磷酸锆流出物管线中的pH值传感器或电导率传感器，以确定在步骤705中消毒剂是否得到充分冲洗。在步骤705中从磷酸锆模块冲洗掉消毒剂之后，在步骤706中开始，可以将盐水溶液泵送通过磷酸锆模块以对磷酸锆模块进行再装填。在步骤706中，可以任何速率将盐水溶液泵送通过磷酸锆模块。所属领域的技术人员应理解，盐水溶液的较高流动速率可以减少再装填磷酸锆所必要的时间，但还可能降低过程的效率，从而引起对额外盐水的需要。电导率或pH值传感器可以确定磷酸锆模块是否已经充分填充有盐水。

盐水流动速率可以设定成任何流动速率，包括介于150mL/min与250mL/min之间。取决于磷酸锆模块的尺寸，盐水到达磷酸锆流出物线中的传感器可能需要介于5分钟与10分钟之间的时间。一旦盐水已到达流出物线中的传感器，在步骤707中，盐水可以流动通过磷酸锆模块直到再装填完成为止。再装填时间可以基于盐水溶液的流动速率、盐水溶液的浓度和盐水溶液的温度而变化。举例来说，在再装填过程期间盐水溶液可以在65℃与95℃之间加热。磷酸锆的再装填在高温下可以更高效。电导率传感器可以用于通过检测流体在磷酸锆流出物管线中的传导来确定步骤708是否已经完成。如果流出物的电导率与盐水的电导率匹配，那么没有来自盐水的额外离子正交换到磷酸锆上，并且再装填完成。举例来说，步骤708、709和710表示正用水从磷酸锆模块冲洗掉盐水溶液。冲洗可以继续贯穿步骤710，直到磷酸锆流出物管线中的电导率传感器确定没有额外盐水正从中磷酸锆模块去除为止。

如时间表702中所描绘，氧化锆可以并行地或独立于磷酸锆地再装填。在步骤711中，氧化锆再装填通过用水清洗氧化锆模块开始。水清洗可以冲洗掉残余的透析液碳酸氢盐或来自流动回路的任何氢氧化钠，其可能与消毒所必要的酸剧烈反应。在步骤711中用水冲洗氧化锆模块之后，在步骤712中可以递送消毒剂溶液以对模块进行消毒。用消毒剂填充氧化锆模块所必要的时间取决于氧化锆模块的尺寸和消毒剂的流动速率。因为与磷酸锆相比透析需要更少氧化锆，所以氧化锆模块可以小于磷酸锆模块，并且因此相较于在步骤703中的磷酸锆模块，在步骤712中填充更快。在填充之后，在步骤713中可以将消毒剂隔离在氧化锆模块中以允许消毒。消毒剂可以维持在氧化锆模块中持续任何时间长度，包括介于5分钟与20分钟之间。可以用温度传感器确定消毒剂的温度，并且根据需要调整维持时间。举例来说，如果消毒剂温度是22℃，那么维持时间可以是5分钟。还可以加热消毒剂以最小化必要的维持时间。在消毒之后，在步骤714中可以从氧化锆模块冲洗掉消毒剂。

在步骤715中，碱溶液流动通过氧化锆模块以再装填氧化锆。步骤715继续直到在氧化锆流出物管线中检测到碱性溶液为止。在同时再装填期间，来自氧化锆再装填流动路径的碱性流出物中和来自磷酸锆再装填流动路径的酸性流出物。一旦在步骤715中检测到碱性流出物，可以暂停氧化锆再装填过程，直到在步骤706中在磷酸锆模块的流出物中检测到酸盐水为止，归因于磷酸锆模块和氧化锆模块的尺寸差异，这可能稍晚发生。在磷酸锆模块中检测到酸性流出物(展示为步骤706)之后，在步骤716中碱可以继续流动通过氧化锆模块。在步骤716中碱溶液的流动速率可以是任何合适的速率。举例来说，碱溶液的流动速率可以在30mL/min与150mL/min之间。为了确保中和，步骤716中的碱的流动速率可以取决于步骤707中的盐水的流动速率。如所描述，碱和流出物各自放在与在磷酸锆和氧化锆流出物管线之间的接头等距的点。基于每一流出物的电导率，泵送以中和所需要的速度比率重新开始。比率可以是1:1或任何其它比率。尽管描述为使用电导率传感器，但是系统可以替代地使用pH值传感器或pH值传感器和电导率传感器的组合。中和比率可以基于相对pH值、缓冲能力以及磷酸锆流出物和氧化锆流出物的浓度来计算。举例来说，1.5:1的中和率意味着将需要1.5升磷酸锆流出物来充分中和一升氧化锆流出物。在步骤716中碱的流动速率可以设定成盐水溶液的流动速率的一半，从而允许充分的中和两种溶液。举例来说，如果中和率是1.5:1并且盐水流动速率在150mL/min与250mL/min之间，那么在步骤716中碱的流动速率可以在75mL/min与125mL/min之间。

在于磷酸锆流出物中检测到盐水溶液并且在步骤708中开始盐水冲洗之后，可以将碱溶液传递通过氧化锆模块(展示为步骤717)，直到所述盐水从磷酸锆模块大部分或充分冲洗掉(展示为步骤709)为止。此时，可以从氧化锆模块冲洗掉碱溶液，展示为步骤718。在确认已经从氧化锆模块冲洗掉碱之后，在步骤719中完成冲洗。

所属领域的技术人员应理解，图7中所描述的时间和流动速率可以在本发明的范围内改变。更高流动速率可以引起更快地再装填模块。可以通过使用更浓溶液来减少时间，但可能会降低效率。考虑化学物质的成本和快速再装填的需要，可以根据用户的需要设定指定浓度、流动速率和时间。展示于氧化锆再装填时间表702中的时间和流动速率还可以改变以减少闲置时间。举例来说，在步骤715中碱溶液的流动速率可以减缓以减少步骤715与716之间的时间间隔。如果独立地再装填单个吸附剂模块，或如果在再装填器的内部或外部使用共用储槽用于磷酸锆和氧化锆再装填流动路径，那么可以调整图7中所示的时间和流动速率。使磷酸锆时间表701与氧化锆时间表702同步是不必要的，因为流出物不再在管线内中和。

图8说明可以用于使用本文中所描述的双重再装填流动路径独立再装填磷酸锆的时间表的非限制性实例。时间表801展示再装填磷酸锆，并且时间表802展示在不再装填氧化锆模块的情况下用于管线内中和的过程。如时间表801中所说明，磷酸锆再装填过程可以通过将例如过氧乙酸的消毒剂引入到磷酸锆模块中而开始，展示为步骤803。在用消毒剂溶液填充氧化锆之后，在步骤804中，消毒剂溶液可以隔离在氧化锆模块中以确保磷酸锆模块的消毒。可以接着在步骤805中通过以指定速率将水泵送通过磷酸锆模块来从磷酸锆模块冲洗掉消毒剂溶液。如所描述，系统可以利用一个或多个传感器，例如磷酸锆流出物管线中的pH值传感器或电导率传感器，以确定在步骤805中消毒剂是否得到充分冲洗。在步骤805中从磷酸锆模块冲洗掉消毒剂之后，在步骤806中开始，可以将盐水溶液泵送通过磷酸锆模块以对磷酸锆模块进行再装填。一旦盐水已到达流出物线中的传感器，在步骤807中，盐水可以流动通过磷酸锆模块直到再装填完成为止。同时，可以在步骤811中将碱溶液泵送通过氧化锆再装填流动路径以中和盐水溶液。

如所描述，电导率传感器可以用于通过检测流体在磷酸锆流出物管线中的传导来确定步骤808是否已经完成。如果流出物的电导率与盐水的电导率匹配，那么没有来自盐水的额外离子正交换到磷酸锆上，并且再装填完成。举例来说，步骤808、809和810表示正用水从磷酸锆模块冲洗掉盐水溶液。冲洗可以继续贯穿步骤810，直到磷酸锆流出物管线中的电导率传感器确定没有额外盐水正从中磷酸锆模块去除为止。一旦电导率传感器确定磷酸锆流出物的pH值对于不具有额外处理的处置安全，停止氧化锆再装填流动路径中的碱溶液。在图8中所说明的过程中使用流体流动速率和浓度可以与参考图7所描述的流体流动速率和浓度相同。

图9展示用于独立地再装填氧化锆的时间表。时间表902展示氧化锆的再装填，并且时间表901展示使用磷酸锆再装填流动路径用于氧化锆流出物的管线内中和。在步骤903中，氧化锆再装填通过用水清洗氧化锆模块以冲洗掉残余的透析液碳酸氢盐开始，所述碳酸氢盐可能与消毒所必要的酸剧烈反应。在步骤903中用水冲洗氧化锆模块之后，在步骤904中可以递送消毒剂溶液以对模块进行消毒。在填充之后，在步骤905中可以将消毒剂隔离在氧化锆模块中以允许消毒。在消毒之后，在步骤906中可以从氧化锆模块冲洗掉消毒剂。

在步骤907中，碱溶液流动通过氧化锆模块以再装填氧化锆。步骤907继续直到在氧化锆流出物管线中检测到碱性溶液为止。一旦在氧化锆流出物管线中检测到碱性溶液，在步骤911中将盐水泵送通过磷酸锆再装填流动路径以用于碱性氧化锆流出物的管线内中和。碱溶液继续流动通过氧化锆模块，直到在步骤908中再装填完成为止。在于步骤908中再装填氧化锆之后，可以在步骤909和910中冲洗掉碱性溶液。氧化锆流出物管线中的电导率传感器确定碱性溶液得到充分冲洗的时间，此时可以停止在步骤911中的盐水溶液。图9中所说明的过程可以使用与关于图7所描述相同的流动速率和浓度。

氧化锆和磷酸锆吸附剂模块可以再装填和重复使用任何次数。替代地，吸附剂模块可以具有限定使用寿命，包括最大数目的再装填和重复使用循环。当吸附剂模块到达吸附剂模块的使用寿命的终点时，可以对吸附剂模块进行回收或处置。仅具有消毒的循环可以对吸附剂模块进行消毒以用于安全处置和/或在吸附剂模块的使用寿命的终点处回收。在仅具有消毒的循环中，可以如所描述将消毒剂泵送到吸附剂模块中，但不使用其它再装填溶液。在消毒，并且任选地吸附剂模块的清洗之后，吸附剂模块可以安全地处置或回收。

具有可以分开并且通过本发明系统和方法再装填的模块的可重复使用吸附剂滤筒的非限制性实施例展示于图10中。吸附剂滤筒可以分隔成可重复使用模块以有助于再装填一种或多种吸附剂材料。在图10中，吸附剂滤筒具有第一吸附剂模块1001、第二吸附剂模块1002和第三吸附剂模块1003。第一模块1001可以具有活性碳层1008、氧化铝和尿素酶层1007和第二活性碳层1006。活性碳可以从透析液去除许多非离子溶质。尿素酶催化透析液中的尿素转化成铵离子。氧化铝可以充当尿素酶的载体。第二活性碳层1006可以在离开第一模块1001之前捕捉迁移离开氧化铝和尿素酶层1007的任何尿素酶。第一模块1001可以是单次使用的模块，或可以是具有尿素酶的补充的多次使用的模块。第二模块1002可以具有磷酸锆1005。在透析之后，磷酸锆1005将含有结合的钾离子、钙离子、镁离子和铵离子，其可以通过本文中所描述的再装填过程被钠离子和氢离子置换。第三模块1003可以含有氧化锆1004。在使用之后，氧化锆1004将含有结合的磷酸根、氟离子和其它阴离子，其可通过本文中所描述的再装填过程被氢氧根阴离子置换。透析液流通过吸附剂滤筒的流动方向在图10中由箭头展示。再装填溶液还可以在相反的方向上流动通过可重复使用吸附剂模块以提高再装填过程的效率。

图11说明可以在本文中所描述的再装填过程中使用的模块化吸附剂滤筒的另一非限制性实例。模块化吸附剂滤筒可以分隔成离散模块，包括连接在一起以形成吸附剂滤筒的第一模块1101、第二模块1102和第三模块1103。第一模块1101可以含有活性碳、尿素酶和氧化铝；第二模块1102可以含有磷酸锆；并且第三模块1103可以含有氧化锆。所属领域的技术人员应理解，图11中说明的模块化吸附剂滤筒仅出于说明性目的，并且可以在本发明的范围内对吸附剂滤筒进行修改。替代地，吸附剂模块可以与连接吸附剂模块中的每一个以用于透析的流体管线无关。在透析期间，透析液可以通过第一模块1101的底部进入吸附剂滤筒，行进通过模块1101、1102和1103，并且通过流体出口1104离开。流体出口1104可以连接到透析液流动路径的其余部分。模块1103上的带螺纹部分1105可以用于将模块彼此连接，连接到透析液流动路径，或连接到如本文中所描述的再装填器。带螺纹部分1105可以包括在吸附剂模块中的任一个上。本发明涵盖适合于所属领域中已知的透析中的固定流体连接的其它连接类型。举例来说，流体管线可以直接夹持到流体出口1104上。在透析之后，用户可以断开吸附剂模块以用于处置单次使用的模块和再装填可重复使用的模块。

所属领域的技术人员应理解，可以取决于操作的特定需要而在所描述的系统和方法中进行各种组合和/或修改和变化。此外，说明或描述为本发明的一方面的一部分的特征可以单独或以组合形式用于本发明的所述方面中。

Claims (22)

1.一种吸附剂再装填器，包含：

至少一个用于第一吸附剂模块的第一收纳隔室；所述第一收纳隔室具有第一吸附剂模块入口和第一吸附剂模块出口；

一个或多个流体源，所述流体源通过第一组一个或多个流体连接器流体地连接到所述第一吸附剂模块入口；

一个或多个泵，所述泵定位在所述一个或多个流体连接器上以用于将来自所述一个或多个流体源的流体泵送到所述第一吸附剂模块入口；以及

第一流出物管线，所述第一流出物管线流体地连接到所述第一吸附剂模块出口。

2.根据权利要求1所述的吸附剂再装填器，进一步包含：

至少一个用于第二吸附剂模块的第二收纳隔室；所述第二收纳隔室具有第二吸附剂模块入口和第二吸附剂模块出口；

一个或多个流体源，所述流体源通过第二组一个或多个流体连接器流体地连接到所述第二模块入口；

一个或多个泵，所述泵定位在所述一个或多个流体连接器上以用于将来自所述一个或多个流体源的流体泵送到所述第二吸附剂模块入口；以及

第二流出物管线，所述第二流出物管线流体地连接到所述第二吸附剂模块出口。

3.根据权利要求1所述的吸附剂再装填器，其中所述第一吸附剂模块是磷酸锆模块。

4.根据权利要求3所述的吸附剂再装填器，其中所述一个或多个流体源是水源、消毒剂源和盐水源中的任一个。

5.根据权利要求4所述的吸附剂再装填器，其中所述盐水源含有氯化钠、乙酸钠、乙酸以及其组合的溶液中的任一种。

6.根据权利要求5所述的吸附剂再装填器，其中氯化钠的浓度在2.5M与4.9M之间，乙酸钠的浓度在0.3M与1.1M之间，并且乙酸的浓度在0.2M与0.8M之间。

7.根据权利要求2所述的吸附剂再装填器，其中所述第二吸附剂模块是氧化锆模块。

8.根据权利要求7所述的吸附剂再装填器，其中所述一个或多个流体源是水源、消毒剂源、碱源以及其组合中的任一个。

9.根据权利要求8所述的吸附剂再装填器，其中所述碱源含有浓度在0.5M与2.0M之间的氢氧化钠。

10.根据权利要求2所述的吸附剂再装填器，其中所述第一流出物管线和所述第二流出物管线流体地连接到排放管线。

11.根据权利要求2所述的吸附剂再装填器，其中所述排放管线流体地连接到排放口、共用储槽或其组合中的任一个。

12.根据权利要求2所述的吸附剂再装填器，其中所述第一吸附剂模块是磷酸锆模块；并且所述第二吸附剂模块是氧化锆模块。

13.根据权利要求2所述的吸附剂再装填器，其中所述第一吸附剂模块是氧化锆模块；并且所述第二吸附剂模块是磷酸锆模块。

14.根据权利要求2所述的吸附剂再装填器，其中所述第一和第二吸附剂模块各自是磷酸锆模块或各自是氧化锆模块。

15.根据权利要求2所述的吸附剂再装填器，进一步包含至少一个模块旁路管线；其中所述模块旁路管线定位在所述第一吸附剂模块入口的上游并且流体地连接到所述第一流出物管线。

16.根据权利要求15所述的吸附剂再装填器，进一步包含至少一个第二模块旁路管线；其中所述第二模块旁路管线定位在所述第二吸附剂模块入口的上游并且流体地连接到所述流出物管线。

17.根据权利要求2所述的吸附剂再装填器，其中所述排放管线具有静态混合器。

18.根据权利要求2所述的吸附剂再装填器，其中满足以下中的任一个或两个：

所述第一模块入口可流体连接到所述第一模块出口；和

所述第二模块入口可流体连接到所述第二模块出口。

19.根据权利要求10所述的吸附剂再装填器，其中所述流体源选自由以下组成的群组：水源、碱源、消毒剂源、盐水源以及其组合。

20.根据权利要求1所述的吸附剂再装填器，其中所述至少一个流体源流体地连接到第二再装填器中第二组一个或多个连接器。

21.根据权利要求1所述的吸附剂再装填器，其中所述吸附剂模块入口和所述吸附剂模块出口中的任一个或两个定位在弹性连接器上。

22.一种透析系统，包含：

根据权利要求1所述的吸附剂再装填器中的一个或多个，其中所述一个或多个吸附剂再装填器流体地连接到一组共同的所述一个或多个流体源。