CN111170514A - 一种纯化水制备系统及制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种纯化水制备系统及制备方法，所述的制备系统包括依次连接的软化单元和过滤单元；所述的软化单元包括串联的至少两个软化装置，所述的软化装置还分别独立接入上游供水系统；所述的软化单元还包括与软化装置分别独立连接的硬度检测装置，所述硬度检测装置用于检测软化装置排出的软化水的硬度。本发明提供的纯化水制备系统增设了硬度检测装置，当原水水质发生变化时，通过硬度检测装置对产水硬度在线实时监测，智能判断吸附剂是否耗尽，在保证最终产水硬度值满足要求的情况下，又避免了吸附剂的过度再生，为客户最大程度的节约了再生剂的用量。

Description

一种纯化水制备系统及制备方法
技术领域
本发明属于纯化水制备技术领域，涉及一种纯化水制备系统及制备方法，尤其涉及一种离子交换法和反渗透法相结合的纯化水制备系统及制备方法。
背景技术
在疫苗或生物制剂等制药工厂、利用细胞培养的制药工厂、食品工厂或血液制剂工厂等在实验以及生产过程中会使用大量的纯化水，上述行业对于纯化水的要求很高，一般都需要经过多级过滤，而且所制备的纯化水要用到生产线的不同阶段或流程，因此，纯化水的制备成为生物、制药行业不可或缺的装置。
CN209922965U公开了一种纯化水制备系统串联式双软水器,包括：软水器A、软水器B、外循环系统、盐箱、连接管路及外部控制系统；外循环系统包括：与软水器A配套使用的角座阀装置A、与软水器B配套使用的角座阀装置B及连接管路；角座阀装置A通过上连接管A与下连接管A分别与软水器A的上下端出入水口相连接；角座阀装置B通过上连接管B与下连接管B分别与软水器B的上下端出入水口相连接；角座阀装置A与角座阀装置B之间通过连接管路相连接；外循环系统设置在软水器A和软水器B的外部，与外部控制系统相连接；盐箱通过管路与外循环系统相连接。
CN208907060U公开了一种制药用水纯化系统，包括：从上游至下游依次经管道连通的砂滤罐、碳滤罐、树脂软化罐、5微米超滤设备、第一卫生级自动冲洗不锈钢水箱、逆渗透设备、第二卫生级自动冲洗不锈钢水箱以及EDI设备。
CN203683277U公开了一种药用纯化水的制备装置，它包括依次通过管道连接的原水箱、石英砂过滤器、活性炭过滤器、软化器、保安过滤器、反渗透过滤器、混床、1μm过滤器和成品储水罐，软化器通过进水管和出水管分别与两侧的活性炭过滤器和保安过滤器连通，出水管上具有出水口和排水口，其中的出水口与保安过滤器连通，所述出水口和排水口处分别设有出水阀和排水阀，所述的软化器的顶部还设有盐箱，一根盐箱管的一端与盐箱连通，另一端插入至软化器内且与上述进水管连通，盐箱管上还连通有补水管，补水管的另一端与盐箱连通，所述盐箱内位于补水管的管口处设有浮水自动阀，盐箱管和进水管上分别设有盐水阀和进水阀。
随着纯化水制备工艺日渐成熟，用户在追求高标准产水水质及系统稳定运行的前提下，开始更多的关注系统的运行效率和节能。但传统纯化水制备系统存在如下局限：
(1)软化器：传统的软化器通过前期设计计算得出软化器运行周期，然后通过在触摸屏进行参数设定，使软化器在运行时间到达设定时间时即开始软化器的再生。当原水硬度值发生变化时，该运行模式会出现树脂已饱和仍未进行再生，导致产水硬度无法满足影响系统长期稳定运行，或者出现树脂未饱和即开始再生，造成对再生剂的浪费。
(2)水机运行模式：传统纯化水制备系统在系统不产水时，为控制系统微生物水平系统将切换到低流速循环状态，由于低流速循环状态并不进行产水，但反渗透却一直产生浓水排放，长时间的低流速循环将会导致大量的水资源的浪费。
发明内容
针对现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供一种纯化水制备系统及制备方法，本发明提供的纯化水制备系统增设了硬度检测装置，当原水水质发生变化时，通过硬度检测装置对产水硬度在线实时监测，智能判断吸附剂是否耗尽，在保证最终产水硬度值满足要求的情况下，又避免了吸附剂的过度再生，为客户最大程度的节约了再生剂的用量。
为达此目的，本发明采用以下技术方案：
第一方面，本发明提供了一种纯化水制备系统，所述的制备系统包括依次连接的软化单元和过滤单元。
所述的软化单元包括串联的至少两个软化装置，所述的软化装置还分别独立接入上游供水系统；所述的软化单元还包括与软化装置分别独立连接的硬度检测装置，所述硬度检测装置用于检测软化装置排出的软化水的硬度。
本发明提供的纯化水制备系统增设了硬度检测装置，当原水水质发生变化时，通过硬度检测装置对产水硬度在线实时监测，智能判断吸附剂是否耗尽，在保证最终产水硬度值满足要求的情况下，又避免了吸附剂的过度再生，为客户最大程度的节约了再生剂的用量。
作为本发明一种优选的技术方案，所述软化装置的进水口和出水口分别独立地对应连接其余软化装置的出水口和进水口，所述的软化装置通过独立的串联管路按任意顺序依次串联。
优选地，所述软化装置的进水口还分别独立接入上游供水系统。
优选地，所述的软化装置之间的串联管路上设置有阀门，上游供水系统产水通入任意一个软化装置后，通过控制阀门开闭将其余各级软化装置按任意顺序依次串联形成流体通路，上游供水系统产水依次流经各个软化装置后由最后一级软化装置的出水口排出。
优选地，所述的软化装置底部还独立设置有排水口，上游供水系统产水经软化装置吸附处理后由相应的排水口排出。
作为本发明一种优选的技术方案，所述的软化单元还包括与软化装置分别独立连接的盐箱，所述盐箱内储存有盐溶液，所述的盐箱用于对软化装置内填充的吸附剂洗脱再生。
优选地，所述的吸附剂为树脂交换剂。
本发明提供的制备方法充分利用了各软化装置之间的工艺路线，针对不同的用户需求和上游供水水质条件，可以在交替处理工艺和串联处理工艺之间自由切换，从而得到水质达标的软化水。
作为本发明一种优选的技术方案，所述的软化单元包括串联的第一软化装置和第二软化装置，所述的第一软化装置的进水口和第二软化装置的进水口分别独立连接上游供水系统。
优选地，沿水流方向，所述的第一软化装置的出水口和第二软化装置的进水口通过第一串联管路依次连接，上游供水系统产水进入第一软化装置初步吸附软化后经第一串联管路通入第二软化装置，经两级吸附处理后得到的软化水进入硬度检测装置。
优选地，沿水流方向，所述的第二软化装置的出水口和第一软化装置的进水口通过第二串联管路依次连接，上游供水系统产水进入第二软化装置初步吸附软化后经第二串联管路通入第一软化装置，经两级吸附处理后得到的软化水进入硬度检测装置。
优选地，所述的第一软化装置和第二软化装置底部还独立设置有排水口，上游供水系统产水经第一软化装置或第二软化装置吸附处理后由相应的排水口直接排出进入硬度检测装置。
作为本发明一种优选的技术方案，所述的过滤单元包括一级过滤装置，所述的一级过滤装置的原水入口分别独立连接上游软化单元的软化装置。
优选地，所述的一级过滤装置的浓水出口分为相互独立的浓水外排管路和浓水回流管路，所述的浓水回流管路出口端接入上游供水系统。
本发明提供的过滤单元额外增设了浓水回流管路，在保证系统产水水质无影响的情况下，提高了系统的运行效率，节约了对水资源的浪费。
优选地，所述的浓水外排管路上设置有第一流量阀。
优选地，所述的浓水回流管路上设置有第二流量阀。
优选地，所述的一级过滤装置为膜过滤装置。
优选地，所述的一级过滤装置为一级反渗透装置。
作为本发明一种优选的技术方案，所述的过滤单元还包括与所述的一级过滤装置产水出口连接的二级过滤装置。
优选地，所述的二级过滤装置为膜过滤装置或电去离子装置。
优选地，所述的二级过滤装置为二级反渗透装置。
作为本发明一种优选的技术方案，所述的软化装置和一级过滤装置之间还设置有活性炭过滤装置。
优选地，所述的上游供水系统包括多介质过滤装置。
第二方面，本发明提供了一种采用第一方面所述的纯化水制备系统制备纯化水的制备方法，所述的制备方法包括：
上游供水系统产水进入软化单元，经软化装置的吸附软化后得到软化水，软化水进入过滤单元过滤后得到所述的纯化水；其中，软化装置对上游供水系统产生进行吸附软化的工艺流程包括串联处理和交替处理。
作为本发明一种优选的技术方案，所述的软化装置串联处理过程具体包括如下步骤：
上游供水系统产水通入任意一个软化装置后，通过控制串联管路上的阀门开闭将其余各级软化装置按任意顺序依次串联形成流体通路，上游供水系统产水依次流经各个软化装置，多级吸附软化处理后得到的软化水由最后一级软化装置的出水口排出，排出的软化水经硬度检测装置检测其硬度；多级吸附软化处理结束后，盐箱向软化装置内注入盐溶液，对软化装置内填充的吸附剂进行洗脱再生。
优选地，所述的软化单元包括串联的第一软化装置和第二软化装置，第一软化装置和第二软化装置进行串联处理的过程具体包括：
上游供水系统产水依次经第一软化装置和第二软化装置两级吸附软化处理后得到软化水，由第二软化装置出水口排出的软化水经硬度检测装置检测其硬度；两级吸附软化处理结束后，盐箱分别向第一软化装置和第二软化装置内注入盐溶液，对第一软化装置和第二软化装置内填充的吸附剂进行洗脱再生。
优选地，所述的软化单元包括串联的第二软化装置和第一软化装置，第二软化装置和第一软化装置进行串联处理的过程具体包括：
上游供水系统产水依次经第二软化装置和第一软化装置两级吸附软化处理后得到软化水，由第一软化装置出水口排出的软化水经硬度检测装置检测其硬度；两级吸附软化处理结束后，盐箱分别向第一软化装置和第二软化装置内注入盐溶液，对第一软化装置和第二软化装置内填充的吸附剂进行洗脱再生。
优选地，所述的软化装置交替处理过程具体包括如下步骤：
上游供水系统产水独立通入至少一个软化装置，经软化装置吸附软化后得到的软化水由底部排水口排出进入硬度检测装置，对软化水的硬度进行检测；盐箱向未进行吸附软化的软化装置注入盐溶液，对吸附剂进行洗脱再生；同一个软化装置内交替进行吸附软化和洗脱再生。
优选地，所述的软化单元包括串联的第一软化装置和第二软化装置，第一软化装置和第二软化装置进行交替处理的过程具体包括：
上游供水系统产水经第一软化装置或第二软化装置吸附软化后由相应的排水口直接排出；在第一软化装置进行吸附软化处理的过程中，盐箱向第二软化装置注入盐溶液对吸附剂进行洗脱再生；在第二软化装置进行吸附软化处理的过程中，盐箱向第一软化装置注入盐溶液对吸附剂进行洗脱再生；同一个软化装置内交替进行吸附软化和洗脱再生。
作为本发明一种优选的技术方案，所述的过滤单元在产水状态和低流速循环状态之间切换。
所述过滤单元的过滤处理过程包括如下步骤：
当过滤单元切换至产水状态时，关闭第二流量阀，开启第一流量阀，软化单元产水经一级过滤装置分离得到浓水和产水，其中，浓水经浓水外排管路外排，产水进入二级过滤装置。
当过滤单元切换至低流速循环状态时，关闭第一流量阀，开启第二流量阀，软化单元产水经一级过滤装置处理得到浓水，浓水经浓水循环管路回流至上游供水系统。
所述系统是指设备系统、装置系统或生产装置。
示例性地，以软化单元包括两个软化装置为例，本发明提供的纯化水制备方法可选地至少包括三种工艺路线：(1)交替软化；(2)第一软化装置串联第二软化装置；(3)第二软化装置串联第一软化装置。具体而言：
(1)交替软化
上游供水系统产水进入第一软化装置，第一软化装置内填充的树脂吸附剂吸附水中的钙镁离子，吸附软化后得到软化水经第一软化装置排水口排出进入硬度检测装置，硬度检测装置对排出的软化水的硬度进行在线检测。
一旦硬度检测装置检测到排出的软化水硬度不达标，表明第一软化装置内的树脂吸附剂吸附饱和需要再生，此时通过切换管路阀门，将上游供水系统产水送入第二软化装置，第二软化装置内填充的树脂吸附剂吸附水中的钙镁离子，吸附软化后得到软化水经第二软化装置排水口排出进入硬度检测装置，硬度检测装置对排出的软化水的硬度进行在线检测。在第二软化装置进行吸附软化的过程中，盐箱向第一软化装置内注入盐溶液，对第一软化装置内的树脂吸附剂进行洗脱再生。
当硬度检测装置检测到第二软化装置排水口排出的软化水的硬度不达标时，再次切换管路阀门从而改变第一软化装置和第二软化装置的运行状态，第一软化装置用于吸附软化，对第二软化装置进行洗脱再生。
如此，在第一软化装置进行吸附软化处理的过程中，第二软化装置进行洗脱再生；在第二软化装置进行吸附软化处理的过程中，第一软化装置进行洗脱再生。从而实现了软化单元的连续进行，保证软化水持续产出供应。
此种工艺路线，适用于下游用户用水需求量较大，且上游供水系统产水水质较好的情况。
(2)第一软化装置串联第二软化装置
上游供水系统产水由第一软化装置的进水口进入第一软化装置，与第一软化装置内填充的树脂吸附剂接触实现一级吸附软化处理后经第一串联管路进入第二软化装置，与第二软化装置内填充的树脂吸附剂接触实现二级吸附软化处理后由第二软化装置的出水口排出得到软化水，软化水进入硬度检测装置对其硬度进行检测；
两级吸附软化处理结束后，盐箱分别向第一软化装置和第二软化装置内注入盐溶液，对第一软化装置和第二软化装置内填充的吸附剂进行洗脱再生。
此工艺路线适用于下游用户对用水需求量不大，且上游供水系统产水水质较差的情况。
(3)第二软化装置串联第一软化装置
上游供水系统产水由第二软化装置的进水口进入第二软化装置，与第二软化装置内填充的树脂吸附剂接触实现一级吸附软化处理后经第二串联管路进入第一软化装置，与第一软化装置内填充的树脂吸附剂接触实现二级吸附软化处理后由第一软化装置的出水口排出得到软化水，软化水进入硬度检测装置对其硬度进行检测；
两级吸附软化处理结束后，盐箱分别向第一软化装置和第二软化装置内注入盐溶液，对第一软化装置和第二软化装置内填充的吸附剂进行洗脱再生。
此工艺路线适用于下游用户对用水需求量不大，且上游供水系统产水水质较差的情况。
需要说明的是，本发明对软化单元中软化装置的数量并未加以特殊限定和具体要求，因此可以理解的是，对应的软化单元能实现的工艺路线也会随着软化装置数量的变化而变化。但囿于篇幅并基于简化描述的目的考量，本发明对包含三组及以上数量的软化装置所能完成的具体工艺路线不再一一赘述。相信本领域的技术人员可以基于说明书中对含两组软化装置的工艺路线的详细描述，毫无疑义地推测出含三组甚至更多数量的软化装置的工艺路线。
与现有技术相比，本发明的有益效果为：
(1)本发明提供的纯化水制备系统增设了硬度检测装置，当原水水质发生变化时，通过硬度检测装置对产水硬度在线实时监测，智能判断吸附剂是否耗尽，在保证最终产水硬度值满足要求的情况下，又避免了吸附剂的过度再生，为客户最大程度的节约了再生剂的用量。
(2)本发明提供的制备方法充分利用了各软化装置之间的工艺路线，针对不同的用户需求和上游供水水质条件，可以在交替处理工艺和串联处理工艺之间自由切换，从而得到水质达标的软化水。
(3)本发明提供的过滤单元额外增设了浓水回流管路，在保证系统产水水质无影响的情况下，提高了系统的运行效率，节约了对水资源的浪费。
附图说明
图1为本发明一个具体实施方式提供的软化单元的结构示意图；
图2为本发明实施例2提供的软化单元的工艺流程图；
图3为本发明实施例2提供的软化单元的工艺流程图；
图4为本发明实施例3提供的软化单元的工艺流程图；
图5为本发明实施例4提供的软化单元的工艺流程图；
图6为本发明一个具体实施方式提供的过滤单元的结构示意图；
其中，1-第一软化装置；2-第一软化装置；3-盐箱；4-硬度检测装置；5-第一串联管路；6-第二串联管路；7-一级过滤装置；8-浓水外排管路；9-浓水回流管路；10-第一流量阀；11-第二流量阀。
具体实施方式
需要理解的是，在本发明的描述中，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
需要说明的是，在本发明的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。
在一个具体实施方式中，本发明提供了一种纯化水制备系统，所述的制备系统包括依次连接的软化单元和过滤单元。
软化单元包括串联的至少两个软化装置，软化装置的进水口和出水口分别独立地对应连接其余软化装置的出水口和进水口，软化装置通过独立的串联管路按任意顺序依次串联，软化装置之间的串联管路上设置有阀门，上游供水系统产水通入任意一个软化装置后，通过控制阀门开闭将其余各级软化装置按任意顺序依次串联形成流体通路。软化装置的进水口还分别独立接入上游供水系统，上游供水系统产水依次流经各个软化装置后由最后一级软化装置的出水口排出。软化装置底部还独立设置有排水口，上游供水系统产水由软化装置的进水口进入，在软化装置中经吸附剂的吸附软化处理后由软化装置底部的排水口直接排出。
软化单元还包括与软化装置分别独立连接的硬度检测装置4，所述硬度检测装置4用于检测软化装置排出的软化水的硬度。
软化单元还包括与软化装置分别独立连接的盐箱3，所述盐箱3内储存有盐溶液，所述的盐箱3用于对软化装置内填充的吸附剂洗脱再生；所述的吸附剂为树脂交换剂。
过滤单元包括一级过滤装置7，一级过滤装置7的原水入口分别独立连接上游软化单元的软化装置。一级过滤装置7的浓水出口分为相互独立的浓水外排管路8和浓水回流管路9，浓水回流管路9出口端接入上游供水系统。浓水外排管路8上设置有第一流量阀10，浓水回流管路9上设置有第二流量阀11。具体地，一级过滤装置7为膜过滤装置，更进一步地，一级过滤装置7为一级反渗透装置。
过滤单元还包括与一级过滤装置7产水出口连接的二级过滤装置，具体地，二级过滤装置为膜过滤装置或电去离子装置，更进一步地，二级过滤装置为二级反渗透装置。
软化装置和一级过滤装置7之间还设置有活性炭过滤装置。
上游供水系统包括多介质过滤装置。
实施例1
本实施例提供了一种纯化水制备系统，所述的制备系统包括依次连接的软化单元和过滤单元。
软化单元包括串联的第一软化装置1和第二软化装置2，第一软化装置1的进水口和第二软化装置2的进水口分别独立连接上游供水系统。沿水流方向，第一软化装置1的出水口和第二软化装置2的进水口通过第一串联管路5依次连接，上游供水系统产水进入第一软化装置1初步吸附软化后经第一串联管路5通入第二软化装置2，经两级吸附处理后得到的软化水进入硬度检测装置4。沿水流方向，所述的第二软化装置2的出水口和第一软化装置1的进水口通过第二串联管路6依次连接，上游供水系统产水进入第二软化装置2初步吸附软化后经第二串联管路6通入第一软化装置1，经两级吸附处理后得到的软化水进入硬度检测装置4；
第一软化装置1和第二软化装置2底部还独立设置有排水口，上游供水系统产水经第一软化装置1或第二软化装置2吸附处理后由相应的排水口直接排出进入硬度检测装置4。
第一软化装置1和第二软化装置2的底部分别独立连接硬度检测装置4，主要用于检测第一软化装置1或第二软化装置2排出的软化水的硬度。
软化单元还包括与第一软化装置1和第二软化装置2分别独立连接的盐箱3，盐箱3内储存有盐溶液，盐溶液用于对软化装置内填充的吸附剂洗脱再生，吸附剂为树脂交换剂。
过滤单元包括一级反渗透装置，一级反渗透装置的原水入口分别独立连接第一软化装置1和第二软化装置2，一级反渗透装置的浓水出口分为相互独立的浓水外排管路8和浓水回流管路9，浓水回流管路9出口端接入上游供水系统。浓水外排管路8上设置有第一流量阀10，浓水回流管路9上设置有第二流量阀11。
过滤单元还包括与一级反渗透装置产水出口连接的二级反渗透装置。在软化装置和一级过滤装置7之间还设置有活性炭过滤装置。
实施例2
采用实施例1提供的纯化水制备系统制备纯化水的方法，所述方法主要包括软化处理和过滤处理两步，软化处理主要是通过软化单元除去上游供水系统产水中的钙离子和镁离子，对上游供水系统产水进行软化得到软化水，过滤处理主要是通过过滤单元对软化水进行精细过滤得到纯化水。
具体而言，软化处理过程采用第一软化装置1和第二软化装置2交替处理的工艺路线对上游供水系统产水进行吸附软化，以下结合图2和图3，对交替处理工艺路线进行详细说明：
如图2所示，虚线管路上设置的阀门关闭，实线管路上设置的阀门开启，此时上游供水系统产水进入第一软化装置1，第一软化装置1内填充的树脂吸附剂吸附水中的钙镁离子，吸附软化后得到软化水经第一软化装置1排水口排出进入硬度检测装置4，硬度检测装置4对排出的软化水的硬度进行在线检测。一旦硬度检测装置4检测到排出的软化水硬度不达标，表明第一软化装置1内的树脂吸附剂吸附饱和需要再生，此时由图2状态切换为图3状态，同样地，虚线管路上设置的阀门关闭，实线管路上设置的阀门开启，上游供水系统产水送入第二软化装置2，第二软化装置2内填充的树脂吸附剂吸附水中的钙镁离子，吸附软化后得到软化水经第二软化装置2排水口排出进入硬度检测装置4，硬度检测装置4对排出的软化水的硬度进行在线检测。在第二软化装置2进行吸附软化的过程中，盐箱3向第一软化装置1内注入盐溶液，对第一软化装置1内的树脂吸附剂进行洗脱再生。当硬度检测装置4检测到第二软化装置2排水口排出的软化水的硬度不达标时，再从图3状态切换为图2状态，第一软化装置1用于吸附软化，对第二软化装置2进行洗脱再生。
如此，在第一软化装置1进行吸附软化处理的过程中，第二软化装置2进行洗脱再生；在第二软化装置2进行吸附软化处理的过程中，第一软化装置1进行洗脱再生。从而实现了软化单元的连续进行，保证软化水持续产出供应。本实施例提供的软化单元工艺路线，适用于下游用户用水需求量较大，且上游供水系统产水水质较好的情况。
在过滤处理过程中，过滤单元可以在产水状态和低流速循环状态之间自由切换，当下游用户有用水需求时，调高过滤单元的进水流速，此时一级反渗透装置正常工作产水，一旦下游用户没有用水需求，为了控制水中的微生物水平，不能直接关停一级反渗透装置，而是调低过滤单元的进水流速，保持持续的进水流动，此时由于过滤压差不足，一级反渗透装置不产水，软化水被一级反渗透全部截留成为浓水。
结合实施例1提供的制备系统，过滤处理过程具体包括如下步骤：
当过滤单元切换至产水状态时，关闭第二流量阀11，开启第一流量阀10，软化单元产水经一级过滤装置7分离得到浓水和产水，其中，浓水经浓水外排管路8外排，产水进入二级过滤装置；
当过滤单元切换至低流速循环状态时，关闭第一流量阀10，开启第二流量阀11，软化单元产水经一级过滤装置7处理得到浓水，浓水经浓水循环管路回流至上游供水系统。
实施例3
采用实施例1提供的纯化水制备系统制备纯化水的方法，所述方法主要包括软化处理和过滤处理两步，软化处理主要是通过软化单元除去上游供水系统产水中的钙离子和镁离子，对上游供水系统产水进行软化得到软化水，过滤处理主要是通过过滤单元对软化水进行精细过滤得到纯化水。
具体而言，软化处理过程采用第一软化装置1和第二软化装置2串联处理的工艺路线对上游供水系统产水进行吸附软化，以下结合图4对串联处理工艺路线进行详细说明：
如图4所示，虚线管路上设置的阀门关闭，实线管路上设置的阀门开启，上游供水系统产水由第一软化装置1的进水口进入第一软化装置1，与第一软化装置1内填充的树脂吸附剂接触实现一级吸附软化处理后经第一串联管路5进入第二软化装置2，与第二软化装置2内填充的树脂吸附剂接触实现二级吸附软化处理后由第二软化装置2的出水口排出得到软化水，软化水进入硬度检测装置4对其硬度进行检测；两级吸附软化处理结束后，盐箱3分别向第一软化装置1和第二软化装置2内注入盐溶液，对第一软化装置1和第二软化装置2内填充的吸附剂进行洗脱再生。本实施例提供的串联处理的软化工艺路线则适用于下游用户对用水需求量不大，且上游供水系统产水水质较差的情况。
过滤处理过程中，过滤单元可以在产水状态和低流速循环状态之间自由切换，当下游用户有用水需求时，调高过滤单元的进水流速，此时一级反渗透装置正常工作产水，一旦下游用户没有用水需求，为了控制水中的微生物水平，不能直接关停一级反渗透装置，而是调低过滤单元的进水流速，保持持续的进水流动，此时由于过滤压差不足，一级反渗透装置不产水，软化水被一级反渗透全部截留成为浓水。
结合实施例1提供的制备系统，过滤处理过程具体包括如下步骤：
当过滤单元切换至产水状态时，关闭第二流量阀11，开启第一流量阀10，软化单元产水经一级过滤装置7分离得到浓水和产水，其中，浓水经浓水外排管路8外排，产水进入二级过滤装置；
当过滤单元切换至低流速循环状态时，关闭第一流量阀10，开启第二流量阀11，软化单元产水经一级过滤装置7处理得到浓水，浓水经浓水循环管路回流至上游供水系统。
实施例4
采用实施例1提供的纯化水制备系统制备纯化水的方法，所述方法主要包括软化处理和过滤处理两步，软化处理主要是通过软化单元除去上游供水系统产水中的钙离子和镁离子，对上游供水系统产水进行软化得到软化水，过滤处理主要是通过过滤单元对软化水进行精细过滤得到纯化水。
具体而言，软化处理过程采用第一软化装置1和第二软化装置2串联处理的工艺路线对上游供水系统产水进行吸附软化，以下结合图5对串联处理工艺路线进行详细说明：
如图5所示，虚线管路上设置的阀门关闭，实线管路上设置的阀门开启，上游供水系统产水由第二软化装置2的进水口进入第二软化装置2，与第二软化装置2内填充的树脂吸附剂接触实现一级吸附软化处理后经第二串联管路6进入第一软化装置1，与第一软化装置1内填充的树脂吸附剂接触实现二级吸附软化处理后由第一软化装置1的出水口排出得到软化水，软化水进入硬度检测装置4对其硬度进行检测；两级吸附软化处理结束后，盐箱3分别向第一软化装置1和第二软化装置2内注入盐溶液，对第一软化装置1和第二软化装置2内填充的吸附剂进行洗脱再生。本实施例提供的串联处理的软化工艺路线则适用于下游用户对用水需求量不大，且上游供水系统产水水质较差的情况。
过滤处理过程中，过滤单元可以在产水状态和低流速循环状态之间自由切换，当下游用户有用水需求时，调高过滤单元的进水流速，此时一级反渗透装置正常工作产水，一旦下游用户没有用水需求，为了控制水中的微生物水平，不能直接关停一级反渗透装置，而是调低过滤单元的进水流速，保持持续的进水流动，此时由于过滤压差不足，一级反渗透装置不产水，软化水被一级反渗透全部截留成为浓水。
结合实施例1提供的制备系统，过滤处理过程具体包括如下步骤：
当过滤单元切换至产水状态时，关闭第二流量阀11，开启第一流量阀10，软化单元产水经一级过滤装置7分离得到浓水和产水，其中，浓水经浓水外排管路8外排，产水进入二级过滤装置；
当过滤单元切换至低流速循环状态时，关闭第一流量阀10，开启第二流量阀11，软化单元产水经一级过滤装置7处理得到浓水，浓水经浓水循环管路回流至上游供水系统。
申请人声明，以上所述仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，所属技术领域的技术人员应该明了，任何属于本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，均落在本发明的保护范围和公开范围之内。

Claims (10)

1.一种纯化水制备系统，其特征在于，所述的制备系统包括依次连接的软化单元和过滤单元；
所述的软化单元包括串联的至少两个软化装置，所述的软化装置还分别独立接入上游供水系统；所述的软化单元还包括与软化装置分别独立连接的硬度检测装置，所述硬度检测装置用于检测软化装置排出的软化水的硬度。
2.根据权利要求1所述的纯化水制备系统，其特征在于，所述软化装置的进水口和出水口分别独立地对应连接其余软化装置的出水口和进水口，所述的软化装置通过独立的串联管路按任意顺序依次串联；
优选地，所述软化装置的进水口还分别独立接入上游供水系统；
优选地，所述的软化装置之间的串联管路上设置有阀门，上游供水系统产水通入任意一个软化装置后，通过控制阀门开闭将其余各级软化装置按任意顺序依次串联形成流体通路，上游供水系统产水依次流经各个软化装置后由最后一级软化装置的出水口排出；
优选地，所述的软化装置底部还独立设置有排水口，上游供水系统产水经软化装置吸附处理后由相应的排水口排出。
3.根据权利要求1或2所述的纯化水制备系统，其特征在于，所述的软化单元还包括与软化装置分别独立连接的盐箱，所述盐箱内储存有盐溶液，所述的盐箱用于对软化装置内填充的吸附剂洗脱再生；
优选地，所述的吸附剂为树脂交换剂。
4.根据权利要求1-3任一项所述的纯化水制备系统，其特征在于，所述的软化单元包括串联的第一软化装置和第二软化装置，所述的第一软化装置的进水口和第二软化装置的进水口分别独立连接上游供水系统；
优选地，沿水流方向，所述的第一软化装置的出水口和第二软化装置的进水口通过第一串联管路依次连接，上游供水系统产水进入第一软化装置初步吸附软化后经第一串联管路通入第二软化装置，经两级吸附处理后得到的软化水进入硬度检测装置；
优选地，沿水流方向，所述的第二软化装置的出水口和第一软化装置的进水口通过第二串联管路依次连接，上游供水系统产水进入第二软化装置初步吸附软化后经第二串联管路通入第一软化装置，经两级吸附处理后得到的软化水进入硬度检测装置；
优选地，所述的第一软化装置和第二软化装置底部还独立设置有排水口，上游供水系统产水经第一软化装置或第二软化装置吸附处理后由相应的排水口直接排出进入硬度检测装置。
5.根据权利要求1-4任一项所述的纯化水制备系统，其特征在于，所述的过滤单元包括一级过滤装置，所述的一级过滤装置的原水入口分别独立连接上游软化单元的软化装置；
优选地，所述的一级过滤装置的浓水出口分为相互独立的浓水外排管路和浓水回流管路，所述的浓水回流管路出口端接入上游供水系统；
优选地，所述的浓水外排管路上设置有第一流量阀；
优选地，所述的浓水回流管路上设置有第二流量阀；
优选地，所述的一级过滤装置为膜过滤装置；
优选地，所述的一级过滤装置为一级反渗透装置。
6.根据权利要求1-5任一项所述的纯化水制备系统，其特征在于，所述的过滤单元还包括与所述的一级过滤装置产水出口连接的二级过滤装置；
优选地，所述的二级过滤装置为膜过滤装置或电去离子装置；
优选地，所述的二级过滤装置为二级反渗透装置。
7.根据权利要求1-6任一项所述的纯化水制备系统，其特征在于，所述的软化装置和一级过滤装置之间还设置有活性炭过滤装置；
优选地，所述的上游供水系统包括多介质过滤装置。
8.一种采用权利要求1-7任一项所述的纯化水制备系统制备纯化水的制备方法，其特征在于，所述的制备方法包括：
上游供水系统产水进入软化单元，经软化装置的吸附软化后得到软化水，软化水进入过滤单元过滤后得到所述的纯化水；其中，软化装置对上游供水系统产生进行吸附软化的工艺流程包括串联处理和交替处理。
9.根据权利要求8所述的制备方法，其特征在于，所述的软化装置串联处理过程具体包括如下步骤：
上游供水系统产水通入任意一个软化装置后，通过控制串联管路上的阀门开闭将其余各级软化装置按任意顺序依次串联形成流体通路，上游供水系统产水依次流经各个软化装置，多级吸附软化处理后得到的软化水由最后一级软化装置的出水口排出，排出的软化水经硬度检测装置检测其硬度；多级吸附软化处理结束后，盐箱向软化装置内注入盐溶液，对软化装置内填充的吸附剂进行洗脱再生；
优选地，所述的软化单元包括串联的第一软化装置和第二软化装置，第一软化装置和第二软化装置进行串联处理的过程具体包括：
上游供水系统产水依次经第一软化装置和第二软化装置两级吸附软化处理后得到软化水，由第二软化装置出水口排出的软化水经硬度检测装置检测其硬度；两级吸附软化处理结束后，盐箱分别向第一软化装置和第二软化装置内注入盐溶液，对第一软化装置和第二软化装置内填充的吸附剂进行洗脱再生；
优选地，所述的软化单元包括串联的第二软化装置和第一软化装置，第二软化装置和第一软化装置进行串联处理的过程具体包括：
上游供水系统产水依次经第二软化装置和第一软化装置两级吸附软化处理后得到软化水，由第一软化装置出水口排出的软化水经硬度检测装置检测其硬度；两级吸附软化处理结束后，盐箱分别向第一软化装置和第二软化装置内注入盐溶液，对第一软化装置和第二软化装置内填充的吸附剂进行洗脱再生；
优选地，所述的软化装置交替处理过程具体包括如下步骤：
上游供水系统产水独立通入至少一个软化装置，经软化装置吸附软化后得到的软化水由底部排水口排出进入硬度检测装置，对软化水的硬度进行检测；盐箱向未进行吸附软化的软化装置注入盐溶液，对吸附剂进行洗脱再生；同一个软化装置内交替进行吸附软化和洗脱再生；
优选地，所述的软化单元包括串联的第一软化装置和第二软化装置，第一软化装置和第二软化装置进行交替处理的过程具体包括：
上游供水系统产水经第一软化装置或第二软化装置吸附软化后由相应的排水口直接排出；在第一软化装置进行吸附软化处理的过程中，盐箱向第二软化装置注入盐溶液对吸附剂进行洗脱再生；在第二软化装置进行吸附软化处理的过程中，盐箱向第一软化装置注入盐溶液对吸附剂进行洗脱再生；同一个软化装置内交替进行吸附软化和洗脱再生。
10.根据权利要求8或9所述的制备方法，其特征在于，所述的过滤单元在产水状态和低流速循环状态之间切换；
所述过滤单元的过滤处理过程包括如下步骤：
当过滤单元切换至产水状态时，关闭第二流量阀，开启第一流量阀，软化单元产水经一级过滤装置分离得到浓水和产水，其中，浓水经浓水外排管路外排，产水进入二级过滤装置；
当过滤单元切换至低流速循环状态时，关闭第一流量阀，开启第二流量阀，软化单元产水经一级过滤装置处理得到浓水，浓水经浓水循环管路回流至上游供水系统。
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