CN111479781B - 水净化和施配系统以及操作这种系统的方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种优选地用于产生超纯水并且在施配位点处提供净化水的水净化和施配系统。所述系统（100）包括：第一净化级（1），所述第一净化级（1）用于将水净化至第一水纯度等级；水再循环回路（2），所述水再循环回路（2）包括用于将水净化至高于所述第一纯度等级的第二水纯度等级的第二净化级（3）以及用于所述净化水的施配部分（5）；以及贮存器（4），所述贮存器（4）被布置成通过第一连接流动路径（7a）存储在所述第一净化级（1）处净化的水，并且通过第二连接流动路径（7b）将所存储的水输送到所述水再循环回路（2）。三通阀（8）提供在所述第一净化级（1）与所述贮存器（4）之间的所述流动路径中以选择性地阻挡净化水到所述贮存器（4）的流动并且从所述第一净化级（1）排出所述净化水。第三连接流动路径（15）从所述施配部分（5）分支，并且在UV辐射处理设备（11）的上游连接到所述第一连接流动路径（7a）。

Description

水净化和施配系统以及操作这种系统的方法

技术领域

本发明涉及一种优选地用于产生超纯水并且按所期望体积在一个或多个施配位点处提供净化水的水净化和施配系统，以及一种操作这种系统的方法。

背景技术

本发明所属类型的水净化系统旨在由自来水产生优选地超纯水并且按所期望体积在一个或多个施配位点处提供净化水。超纯水可以被定义为最高质量试剂级水（ASTMD5127），其超过ASTM D1193 I类标准，并且在25°C下具有大于18.0 MΩcm的比电阻以及小于十亿分之五（ppb）的总有机碳（TOC）含量。

许多应用需要使用超纯水、特别是在生物和化学分析实验室中。用于根据期望的纯度级别在这种系统中纯化水的部件本身是已知的。被设计成净化来自自来水的水的整体水净化系统包括成组合的各种水净化手段，如预过滤（沉淀过滤器、活性碳）、反渗透、电去离子、UV辐射处理。为了实现自来水到超纯水等级的净化，所述系统通常包括：第一净化级，所述第一净化级被布置成将水从自来水等级净化至第一纯度等级，如ASTM D1193 2类或以下；以及第二水净化级，所述第二水净化级被布置成将预净化水进一步净化至通常高于第一纯度等级的第二纯度等级，即，1类（超纯）水等级。通过第一水净化级的流量通常很小，这就是净化水通常临时存储在贮存器或罐中以便然后根据需要以更高流量施配到第二水净化级的原因。第二水净化级可以以比第一级高的流量操作，使得由第二级净化的水可以以比第一级的产生流量高的流量施配以供由用户使用。

根据相应应用或用户所需的水的体积，需要净化系统以或接近第二水净化级的最大处理能力和吞吐量（其可以例如是2或3公升/分钟）或者以低于最大处理能力下至逐滴施配速率的吞吐量分配净化水。

在超纯级别上，水净化是挑战。因此，尤其应该适当漂洗第一级以避免污染物被释放到贮存器。如果发生污染，则可能需要大量时间来通过施配更大量的水通过第二或超纯级或者通过使水在再循环回路中再循环通过超纯级净化装置而回到超纯级上的所需高水质。

图2示出了本发明所属的并且由第一净化级A1和第二净化级A2形成的典型整体水净化系统和回路的示意性示例，其中第二净化级A2被包括在水再循环和施配回路B中，水再循环和施配回路B包括施配部分，所述施配部分具有一个或多个出口E，用于在通过所述回路的循环流动方向上在第二净化级A2的下游的净化水。所述系统示例还包括存储区段C，存储区段C具有贮存器，所述贮存器被布置成通过用于将水从第一净化级A1供应到贮存器的第一流动路径接收并临时存储在第一净化级A1处净化的水，并且通过第二连接流动路径将所存储的水输送到水再循环和施配回路B。

在图2中所示的示例中，反渗透（RO）模块和电去离子（EDI）模块提供在第一净化或预处理级（RO/EDI 级）中。反渗透是使用半渗透膜的净化技术。当用自来水供水时，典型水质电导率高于5-25µS/cm。在正常操作方式下，净化水从RO模块流到EDI模块，并且进一步流到贮存器。

包括EDI模块和RO膜的常见预处理装置在新的时被认为是“脏的”。所述RO和EDI模块可以在长系统使用寿命中更换。

由于任何污染物都必须不被释放到再循环和施配回路B中，因为其将非常难以去除，因此提供第一阀V1以使得冲洗序列能够将RO膜的上游侧的污染物倾倒排水管中。提供第二阀V2以使漂洗序列能够将RO膜的下游侧的污染物倾倒到排水管。在这些序列之后，第一净化级准备好操作。在正常操作期间，在待机周期之后通常需要贮存器填充序列。在该待机周期期间，RO膜的下游侧处的停滞水可能被弄脏（带有离子或有机物）。在贮存器填充序列之前完成漂洗序列以通过第二阀V2将被弄脏的水倾倒到排水管。

然而，第二阀V2下游的系统中的任何水都无法倾倒到排水管。回路的该侧上的污染物将被释放到贮存器中。

此外，除非频繁（即，每天）并且按足够施配体积使用水净化系统，否则在一定空闲时间周期之后无法保证最高水质，因为如果没有水通过施配位点输送（用户消耗），水就不更新到贮存器中，并且在没有额外附件（如“实验室关闭（lab close）”附件）的情况下，水净化过程的第一级并不操作，所述额外附件可以实现并且连接到第二或超纯级的出口以将所产生水倾倒到排水管。停滞水可能被弄脏，并且将在消耗再次开始时释放到贮存器。另一方面，任选的“实验室关闭”套件是不方便使用并且可能容易被忘记的额外且非自动特征。

此外，所述系统通常由现场服务工程师（FSE）安装，所述现场服务工程师应该在向用户开放系统之前检查系统的完整密封性。第一净化级中的RO膜的漂洗是长时间过程（数小时）。在此过程期间，无法检查第二阀V2下游的水密性。为节省时间，通常中断漂洗过程以检查水密性，但是然后同时将弄脏的水释放到贮存器中。

包括在再循环和分配回路B中的第二净化级A2有时称为“精滤级”。在所述示例中，此级包括可以利用保持离子并且通常为消耗品的离子交换材料（珠、织物，聚合物等等）制成的去离子（DI）模块，以及UV辐射处理模块。UV辐射处理模块使用从170至190 nm的波长，并且出于总机碳（TOC）减少目的被实现。

汞UV技术可以产生对TOC减少有效的波长。然而，由于对于具有基于汞的UV-光源的现有反应器，反应器的处理、制造、维修和处置受到严格要求和环境关注，因此在这种UV辐射处理模块中使用采用激基缔合物技术（Excimer technology）的UV-光源是优选的。此外，在超纯水施配系统中存在如下趋势：远离基本单元布置用于经净化水的出口E（即，施配点），使得施配和分配回路更长，并且从微生物观点可能很难保证水质。

发明内容

因此，本发明的目的是提供一种水净化和施配系统以及一种操作水净化和施配系统的方法，其可以解决或缓解以上问题和不足中的至少一些，并且可以保证从系统施配的超纯水恒定质量。

解决方案

为解决此问题，本发明提供一种水净化和施配系统以及一种操作水净化和施配系统的方法。在从属权利要求中限定所述系统和方法的优选实施例。

因此，本发明提供一种水净化和施配系统，其包括：第一净化级，所述第一净化级用于将水净化至第一水纯度等级；水再循环回路，所述水再循环回路包括用于将水净化至高于所述第一纯度等级的第二水纯度等级的第二净化级以及施配部分，所述施配部分包括一个或多个出口，用于在循环流动方向上在所述第二净化级下游的净化水；以及贮存器，所述贮存器被布置成通过用于将水从第一净化级供应到贮存器的第一连接流动路径接收并临时存储在第一净化级处净化的水，并且通过第二连接流动路径将所述所存储的水输送到水再循环回路，其中第一阀装置提供在第一净化级与贮存器之间的流动路径中，并且被布置成选择性地阻挡净化水在第一净化级与贮存器之间（从第一净化级到贮存器）的流动，并且从第一净化级排出净化水。第一净化级至少包括用于净化水的电去离子模块，并且第一阀装置提供在电去离子模块的出口的下游。第一阀装置是三通阀，并且UV辐射处理设备布置在第一连接流动路径中以用于净化第一阀装置的下游和贮存器的上游的水。第三连接流动路径在循环流动方向上在一个或多个出口的下游的位置处从所述水再循环回路的所述施配部分分支，并且在UV辐射处理设备的上游连接到第一连接流动路径。

第一阀装置（其是提供在第一净化级与贮存器之间的流动路径中、优选地在第一净化级的EDI模块的出口的下游的三通阀）使得所述阀装置的上游的第一净化级的水净化装置能够通过优选地自动产生净化水并且将其直接排放到排水管而独立于再循环和施配回路的实际施配需求起作用。因此，虽然第二净化（超纯）级借助其内置周期性再循环保持完全操作，但是水净化系统（从水龙头到第一净化级的排水管）可以独立操作，例如以便通过在其中系统本身在一定时间周期内不用于施配超纯水的情况下将水产生到排水管来“更新”第一净化级。

特别地，所述阀装置还可以用于选择性地阻挡第一净化级与贮存器之间的连通，使得第一净化级对排水管的漂洗操作（即，在贮存器填充序列之前（由于RO/EDI设备中的停滞水）和/或在净化装置（如RO设备或EDI模块）的首次安装和/或维护期间的更换的情况下）可以独立于对再循环和施配回路上的操作和/或工作被执行，而无污染物进入贮存器的风险。

虽然在第一净化级的下游提供第一阀装置解决了如上所述的导致污染物到贮存器的潜在运输的问题中的一些，但是存储在贮存器中的水不被更新，并且这在长时间周期和/或远施配点之后可能是问题。

除用于将存储在贮存器中的水排放到再循环和施配回路中的连接流动路径以外，在贮存器的上游的第一连接流动路径（连接第一净化级与贮存器）、UV辐射处理设备的上游与第一阀装置的下游之间提供第三连接流动路径并且结合第一阀装置阻挡更向上游朝向第一净化级的流动的能力允许通过如下操作进行罐内含物（tank content）的“更新”：例如在其中施配频率和/或体积不足以防止净化水在系统和/或贮存器中的停滞时，通过再循环通过贮存器的上游的UV辐射处理设备并且通过包括再循环回路的第二净化级的辐射处理设备的精滤设备。此循环（单独或结合第一净化级通过将水产生到排水管的更新）将使得能够使水质就离子/有机物和细菌浓度而言保持在其最佳级别，即使系统不每天使用。系统可以根据需要自动地执行两种不同操作，在于操作相应阀以形成通过系统的所期望流动模式。

由于UV辐射处理设备（优选地呈无汞UV-C LED辐射处理设备的形式）在第三连接流动路径连接到第一连接流动路径的位置的下游提供在第一连接流动路径中，因此可以通过此UV辐射处理设备选择性地安排来自贮存器的水以及再循环和施配回路的水的循环的路线。因此，抵消因远施配点所致的潜在生物污染。

通过提供如上所述的第三连接流动路径和第一阀装置，可以实现两个效果，其允许整个净化系统（第一级（纯）/贮存器/第二级（超纯）优选地自动保持完全操作，即使不经常使用。可以通过在系统中共同实现对应特征来组合这两个效果。在系统的安装和维护期间，现场服务工程师（FSE）可以通过同时实施以下操作来更有效地检查和评估系统的整体密封性、而不中断漂洗序列：

- 第一净化级中的EDI漂洗（即，通过切换所述阀装置以阻挡到贮存器的流并且打开到排水管的流来形成从水龙头到排水管的水流）；以及

- 再循环和施配回路中的再循环（不必中断第一或纯级漂洗以执行此检查）。

借助UV辐射处理设备在第一阀装置的下游和第三连接流动路径与第一连接流动路径之间的连接的下游的实现，UV辐射处理设备可以通常按三个不同处理阶段操作：

- 纯水产生（从水龙头到贮存器–例如从3至15 l/h）；

- 超纯再循环（从来自贮存器的通过第二净化级的第二连接流动路径与至贮存器的第三连接流动路径之间的连接–例如约40 l/h）；

-纯水产生和超纯再循环的组合（例如从约43至55 l/h）。

虽然可以通过在相同系统中实现上述两个效果来获得大部分优点，但是可以根据需要通过仅在系统中实现对应特征来独立和部分地使用这两个效果。水净化和施配系统在第一连接流动路径中具有用于净化第一阀装置的下游和贮存器的上游的水的作为UV辐射处理设备的优选地无汞UV-C辐射处理设备、更优选地被布置成发射260-290nm的波长范围内的光的UV-C LED辐射处理设备。UV-C辐射处理设备的UV发射功率优选地可根据水通过所述UV-C辐射处理设备的流量调节。借助此特征，根据系统工艺：产生或再循环/产生和再循环，可以控制施加在LED光源上的电流并使其适于通过UV辐射处理设备的流量。这实现施加在水上的最佳UV剂量，同时最大化UV光源（LED）使用寿命，因为UV发射功率直接与施加到UVLED的电流相关，并且UV LED使用寿命直接与光子发射表面温度相关联，光子发射表面温度直接与所施加电流相关，并且因此直接与要净化的流量相关。

第二净化级优选地至少包括用于净化水的精滤器设备（polishing filterdevice）和辐射处理设备，并且辐射处理设备优选地是使用氙二聚体Xe₂来产生处于172nm波长的受激主发射的辐射处理设备。

优选地，第二阀装置被布置成选择性地控制、优选地允许或阻挡通过第三连接流动路径的流动。

为了提供通过提供第一阀装置实现的第一效果的自动操作，水净化和施配系统还可以包括控制器，所述控制器被布置成按如下模式操作系统，在所述模式中，第一阀装置被设置成阻挡净化水从第一净化级到贮存器的流动并且从第一净化级排出净化水，同时操作第一净化级中的泵以驱动水通过第一净化级。

为了提供通过提供第三连接流动路径实现的第二效果的自动操作，水净化和施配系统可以包括被布置成按再循环模式操作系统的控制器，在再循环模式中，第一阀装置（三通阀）被设置成阻挡净化水从第一净化级到贮存器的流动，并且第二阀装置被设置成允许通过第三连接流动路径的流动，同时操作水再循环回路中的循环泵以使水循环通过水再循环回路和贮存器。

为使操作自动化，控制器可以被布置成根据水从施配部分的施配的检测到的空闲时间和/或检测到的施配量和/或检测到的污染物而按再循环模式自动地操作系统。可以在系统中实现对应检测器和/或计时器电路以检测将由控制器评估的相关参数以便相应地激活系统的元件（阀/泵）。

为实现上述第一效果，本发明还提供一种操作水净化和施配系统的方法，所述水净化和施配系统包括：第一净化级，所述第一净化级用于将水净化至第一水纯度等级；水再循环回路，所述水再循环回路包括用于将水净化至高于所述第一纯度等级的第二水纯度等级的第二净化级以及施配部分，所述施配部分包括一个或多个出口，用于在循环流动方向上在所述第二净化级的下游的净化水；以及贮存器，所述贮存器被布置成通过用于将水从第一净化级供应到贮存器的第一连接流动路径接收并临时存储在第一净化级处净化的水，并且通过第二连接流动路径将所述所存储的水输送到水再循环回路，其中所述方法包括：阻挡净化水从第一净化级到贮存器的流动并且从第一净化级排出净化水，同时操作第一净化级中的泵以驱动水通过第一净化级。

操作水净化和施配系统的所述方法还可以包括：停止净化水从第一净化级的排出并且停止第一净化级中的泵的操作；以及在循环流动方向上在所述一个或多个出口的下游的位置处使水从所述水再循环回路的所述施配部分分支，并且在布置在贮存器的上游的第一连接流动路径中的UV辐射处理设备的上游将所述经分支水供应到第一连接流动路径，同时操作水再循环回路中的循环泵以使水循环通过水再循环回路、UV辐射处理设备和贮存器。

为实现上述第二效果，本发明还提供一种操作水净化和施配系统的单独方法，所述水净化和施配系统包括：第一净化级，所述第一净化级用于将水净化至第一水纯度等级；水再循环回路，所述水再循环回路包括用于将水净化至高于所述第一纯度等级的第二水纯度等级的第二净化级以及施配部分，所述施配部分包括一个或多个出口，用于在循环流动方向上在所述第二净化级的下游的净化水；以及贮存器，所述贮存器被布置成通过用于将水从第一净化级供应到贮存器的第一连接流动路径接收并临时存储在第一净化级处净化的水，并且通过第二连接流动路径将所述所存储的水输送到水再循环回路，其中所述方法包括：阻挡净化水从第一净化级到贮存器的流动；在循环流动方向上在所述一个或多个出口的下游的位置处使水从所述水再循环回路的所述施配部分分支；以及在布置在贮存器的上游的第一连接流动路径中的UV辐射处理设备的上游将所述经分支水供应到第一连接流动路径，同时操作水再循环回路中的循环泵以使水循环通过水再循环回路、UV辐射处理设备和贮存器。

经分支水在贮存器的上游的UV辐射处理设备中的处理优选地通过优选地在260-290nm的波长范围内的UV-C辐射进行。

为了使操作自动化，可以根据水从施配部分的施配的空闲时间和/或施配量和/或对污染物的检测来执行水通过水再循环回路和贮存器的循环。

附图说明

在下文中，将使用附图作为参考、基于一个优选实施例来描述本发明。

图1是根据本发明的水净化和施配系统的优选实施例的图示；以及

图2是现有技术中已知的典型水净化和施配系统的示意图。

具体实施方式

图2中所示的本发明的水净化和施配系统100包括：第一净化级1，第一净化级1用于将水净化至第一水纯度等级；以及水再循环和施配回路2，水再循环和施配回路2包括用于将水净化至高于所述第一纯度等级的第二水纯度等级的第二净化级3以及施配部分5，施配部分5包括一个或多个出口6，用于在循环流动方向D上在所述第二净化级3的下游的净化水。下文将进一步详细描述再循环和施配回路2。

贮存器4被布置成通过用于将水从第一净化级1供应到贮存器4的第一连接流动路径7a接收并临时存储在第一净化级1处净化的水，并且通过第二连接流动路径7b将所述所存储的水输送到水再循环回路2。

第一净化级1至少包括用于净化水的电去离子（EDI）模块9以及在EDI模块9的上游的RO模块19。如果需要，可以包括其他净化装置（例如预过滤器设备17）以使用馈送到第一净化级的自来水在所述第一净化级的出口处实现所期望的纯度等级。泵19提供在第一净化级1中以驱动水通过第一净化级1。

第一阀装置8在第一净化级1与贮存器4之间的流动路径中提供在电去离子模块9的出口的下游，并且其被布置成选择性地阻挡净化水在第一净化级1与贮存器4之间（从第一净化级1到贮存器4）的流动并且将净化水从第一净化级1排出到排水管（未示出）。

第一阀装置8是三通阀，其优选地被配置成与稍后将描述的控制器相互作用而被远程激活。第一阀装置8还可以通过具有提供与三通阀相同或类似功能的不同阀的装置实现。

水净化和施配系统100还包括在第一连接流动路径7a中的用于净化第一阀装置8的下游和贮存器4的上游的水的UV辐射处理设备11、优选地产生260-290 nm UV辐射以减少细菌水平的无汞UV-C LED辐射处理设备。

UV-LED辐射处理设备的UV发射功率优选地可根据水通过UV-LED辐射处理设备的流量来调节。所述系统可以包括控制器，所述控制器被布置成通过根据检测到的流量或所设流量来自动地控制施加到UV LED的电流来执行对UV发射功率的这种调节，其中当不产生（即，不被再循环或施配）水时，可以选择低能级辐射，以节省能量并且增加UV-LED辐射处理设备的寿命，并且可以根据水流量在产生和分配期间选择高能级辐射。

图1中所示的本发明的水净化和施配系统100的再循环和施配回路2在其基本布局和部件上类似于在文献EP 1814007 A1中所公开的再循环和施配回路。

因此，再循环和施配回路2包括：用于将待净化水引入到回路2中的水入口21；用于泵送水通过水再循环回路2、从而在所述回路中限定优选流动方向D的例如呈正排量式泵的形式的泵送装置或泵18，优选地电动泵；以及形成用于净化所述水入口21的下游的水的第二水净化级3的水净化装置。如图1中所示的第二水净化级3至少包括精滤器设备12和辐射处理设备13，优选地能够降低TOC级别的使用氙二聚体Xe₂来产生处于172nm波长的受激主发射的辐射处理设备。

水再循环回路2的施配部分5包括用于经净化水的一个或多个出口6，所述出口分别在第二水净化级3的水净化装置的下游从水再循环回路2（即，从其施配部分5）分支，并且对于所述出口中的每一者，施配阀22布置在每一出口6与水再循环回路2之间，以用于通过操作相应施配阀22从再循环回路2通过相应出口6受控地施配净化水。出口6的结构可以优选地类似于在文献EP 1814007 A1中公开的结构。

施配阀22是具有常闭（NC）流动路径的类型的电磁阀。

因此，图1中所示的水再循环回路2尤其通过提供从水再循环回路2分支并且绕过水再循环回路2的包括施配阀22的施配部分5的旁通通道23而不同于在EP 1814007 A1中公开的水再循环回路。旁通通道23还包括呈三通阀形式的阀19，用于控制通过旁通通道23的流量，并且用于控制进入到水再循环回路的施配部分5中的流量，优选地使得通过单次激活沿相反方向同时控制流量，即，如果通过旁通通道23的流量增加，则到施配部分5的流量优选地按对应量减小。这种结构的三通阀19优选地是电动的以允许通过控制器的精确设置和远程操作。因此，第二水净化级3的下游的再循环回路2的进入流被分成两股流，一股通过旁通通道23，并且一股通过施配部分5，并且可以通过阀19选择性地设置分流比。

图1中所示的水净化和施配系统100还包括第三连接流动路径15，第三连接流动路径15在循环流动方向D上在其中第二连接流动路径7b连接到再循环回路2的位置上游的位置处从水再循环回路2分支。更精确地，第三连接流动路径15在循环流动方向D上在一个或多个出口6的下游的位置处从水再循环回路2的施配部分5分支，并且在贮存器4的上游和第一阀装置8的下游、并且更精确地UV辐射处理设备11上游的位置15a处提供到第一连接流动路径7a的连接，UV辐射处理设备11因此在其中第三连接流动路径15连接到第一连接流动路径7a的位置的下游提供在第一连接流动路径7a中。

第二阀装置16（优选地呈可以通过结合控制器的远程控制操作的阀的形式，例如具有常闭（NC）流动路径的类型的电磁阀）被布置成选择性地控制、优选地允许或阻挡通过第三连接流动路径15的流动。在第二阀装置16被操作成允许水从循环回路2通过第三旁通流动路径15流动到第一连接流动路径7a而第一阀装置8被操作成阻挡净化水从第一净化级1到贮存器4的流动的情况下，形成闭合再循环流动路径，其允许存储在贮存器4中的纯水和包含在再循环和施配回路2中的纯/超纯水通过第二净化级3的循环，而无需从出口6施配水。

所述系统包括用于控制相应阀和泵送装置的控制器（未示出），并且所述控制器被布置成基于预先限定的程序执行各种控制设置。

这种控制器可以被布置成按如下模式操作所述系统，在所述模式中，第一阀装置8被设置成阻挡净化水从第一净化级1到贮存器4的流动并且从第一净化级1排出所述净化水，同时操作第一净化级1中的泵19以驱动水通过第一净化级1。

这种控制器还可以被布置成按再循环模式操作所述系统，在所述再循环模式中，第一阀装置8被设置成阻挡净化水从第一净化级1到贮存器4的流动，并且第二阀装置16被设置成允许通过第三连接流动路径15的流动，同时操作水再循环回路2中的循环泵18以使水循环通过水再循环和施配回路2和贮存器4。控制器可以被布置成根据水从施配部分（5）的施配的检测到的空闲时间和/或检测到的施配量和/或检测到的污染物而按所述再循环模式自动地操作所述系统。对应检测器和/或计时器可以提供在系统中以检测参数，并且将信息馈送到控制器作为输入。

在更一般方面中，本发明可以适用于任何水净化和施配系统100，水净化和施配系统100包括：第一净化级1，第一净化级1用于将水净化至第一水纯度等级；水再循环回路2，水再循环回路2包括用于将水净化至高于所述第一纯度等级的第二水纯度等级的第二净化级3以及施配部分5，施配部分5包括一个或多个出口6，用于在循环流动方向D上在所述第二净化级3的下游的净化水；以及贮存器4，贮存器4被布置成通过用于将水从第一净化级1供应到贮存器4的第一连接流动路径7a接收并临时存储在第一净化级1处净化的水，并且通过第二连接流动路径7b将所述所存储的水输送到水再循环回路2，其中本发明还包括一种用于操作这样的水净化和施配系统的方法。为了获得上述效果并且通过防止污染物从第一净化级到贮存器的排放、并且允许第一净化级的同时漂洗和在系统的安装和/或维护之后对再循环回路的密封性检查来改善系统产生的水质，所述方法包括：阻挡净化水从第一净化级1到贮存器4的流动并且从第一净化级1排出净化水，同时操作第一净化级1中的泵19以驱动水通过第一净化级1。

在系统的延长的空闲时间和/或小施配量和/或施配部分5中的分配管道或管的较长长度的情况下（即，在使用点远离容纳净化级3的部件的主要单元的情况下），为改善水质，所述方法还包括：停止净化水从第一净化级1的排出和第一净化级1中的泵19的操作；以及在循环流动方向D上在一个或多个出口6或使用点的下游的位置处使水从水再循环回路2的施配部分5分支，并且在第一阀装置8的下游和UV辐射处理设备11的上游将所述经分支的水供应到第一连接流动路径7a（其提供在贮存器4的上游），同时操作水再循环回路2中的循环泵18以使水循环通过水再循环回路2（包括其辐射处理设备13）、UV辐射处理设备11和贮存器4。此方法方面可以结合第一净化级的漂洗以及与其独立地利用。

在操作水净化和施配系统的方法中，可以根据水从施配部分5的施配的空闲时间和/或施配量和/或对纯或超纯水中的污染物的检测实施水通过水再循环回路2和贮存器4的循环。

Claims (17)

1.一种水净化和施配系统（100），其包括：

第一净化级（1），所述第一净化级（1）用于将水净化至第一水纯度等级；

水再循环回路（2），所述水再循环回路（2）包括用于将水净化至高于所述第一水纯度等级的第二水纯度等级的第二净化级（3）以及施配部分（5），所述施配部分（5）包括一个或多个出口（6），用于在循环流动方向（D）上在所述第二净化级（3）的下游的净化水；以及

贮存器（4），所述贮存器（4）被布置成通过用于将所述水从所述第一净化级（1）供应到所述贮存器（4）的第一连接流动路径（7a）接收并临时存储在所述第一净化级（1）处净化的水，并且通过第二连接流动路径（7b）将所存储的水输送到所述水再循环回路（2），

其中，第一阀装置（8）提供在所述第一净化级（1）与所述贮存器（4）之间的流动路径中，并且被布置成选择性地阻挡净化水从所述第一净化级（1）到所述贮存器（4）的流动并且从所述第一净化级（1）排出所述净化水，

其中，所述第一净化级（1）至少包括用于净化所述水的电去离子模块（9），并且所述第一阀装置（8）提供在所述电去离子模块（9）的出口的下游，

其中，所述第一阀装置（8）是三通阀，

其中，UV辐射处理设备（11）布置在所述第一连接流动路径（7a）中，用于净化所述第一阀装置（8）的下游和所述贮存器（4）的上游的水，并且

其中，第三连接流动路径（15）在所述循环流动方向（D）上在所述一个或多个出口（6）的下游的位置处从所述水再循环回路（2）的所述施配部分（5）分支，并且在所述UV辐射处理设备（11）的上游连接到所述第一连接流动路径（7a）。

2.根据权利要求1所述的水净化和施配系统（100），其中，所述第二净化级（3）至少包括用于净化所述水的精滤器设备（12）和辐射处理设备（13）。

3.根据权利要求2所述的水净化和施配系统（100），其中，所述辐射处理设备（13）是使用氙二聚体Xe₂来产生处于172nm波长的受激主发射的辐射处理设备。

4.根据权利要求1至3中的一项所述的水净化和施配系统（100），其中，所述UV辐射处理设备（11）是UV-C辐射处理设备，并且其中所述UV-C辐射处理设备的UV发射功率能够根据水通过所述UV-C辐射处理设备的流量调节。

5.根据权利要求4所述的水净化和施配系统（100），其中，所述UV-C辐射处理设备是UV-C LED辐射处理设备。

6.根据权利要求5所述的水净化和施配系统（100），其中，所述UV-C LED辐射处理设备被布置成发射260-290nm的波长范围内的光。

7.根据权利要求1、2、3、5和6中的一项所述的水净化和施配系统（100），其还包括第二阀装置（16），所述第二阀装置（16）被布置成选择性地控制通过所述第三连接流动路径（15）的流动。

8.根据权利要求1、2、3、5和6中的一项所述的水净化和施配系统（100），其还包括第二阀装置（16），所述第二阀装置（16）被布置成选择性地允许或阻挡通过所述第三连接流动路径（15）的流动。

9.根据权利要求1、2、3、5和6中的一项所述的水净化和施配系统（100），其还包括被布置成按如下模式操作所述系统的控制器，在所述模式下，所述第一阀装置（8）被设置成阻挡净化水从所述第一净化级（1）到所述贮存器（4）的流动并且从所述第一净化级（1）排出所述净化水，同时操作所述第一净化级（1）中的泵（19）以驱动所述水通过所述第一净化级（1）。

10.根据权利要求7所述的水净化和施配系统（100），其还包括被布置成按再循环模式操作所述系统的控制器，在所述再循环模式下，所述第一阀装置（8）被设置成阻挡净化水从所述第一净化级（1）到所述贮存器（4）的流动，并且所述第二阀装置（16）被设置成允许通过所述第三连接流动路径（15）的流动，同时操作所述水再循环回路（2）中的循环泵（18）以使水循环通过所述水再循环回路（2）和所述贮存器（4）。

11.根据权利要求10所述的水净化和施配系统（100），其中，所述控制器被布置成根据水从所述施配部分（5）的施配的检测到的空闲时间和/或检测到的施配量和/或检测到的污染物而按所述再循环模式自动地操作所述系统。

12.一种操作根据权利要求1至11中任一项所述的水净化和施配系统（100）的方法，其中，所述方法包括：

阻挡净化水从所述第一净化级（1）到所述贮存器（4）的流动并且从所述第一净化级（1）排出所述净化水，同时操作所述第一净化级（1）中的泵（19）以驱动所述水通过所述第一净化级（1）。

13.根据权利要求12所述的操作水净化和施配系统（100）的方法，其还包括：

停止净化水从所述第一净化级（1）的排出，并且停止所述第一净化级（1）中的所述泵（19）的操作；以及

在所述循环流动方向（D）上、在所述一个或多个出口（6）的下游的位置处从所述水再循环回路（2）的所述施配部分（5）分支水，并且在布置在所述贮存器（4）的上游的所述第一连接流动路径（7a）中的UV辐射处理设备（11）的上游将经分支水供应到所述第一连接流动路径（7a），同时操作所述水再循环回路（2）中的循环泵（18）以使水循环通过所述水再循环回路（2）、所述UV辐射处理设备（11）和所述贮存器（4）。

14.一种操作根据权利要求1至11中任一项所述的水净化和施配系统（100）的方法，其中，所述方法包括：

阻挡净化水从所述第一净化级（1）到所述贮存器（4）的流动，在所述循环流动方向（D）上、在所述一个或多个出口（6）的下游的位置处从所述水再循环回路（2）的所述施配部分（5）分支水，并且在布置在所述贮存器（4）的上游的所述第一连接流动路径（7a）中的UV辐射处理设备（11）的上游将经分支水供应到所述第一连接流动路径（7a），同时操作所述水再循环回路（2）中的循环泵（18）以使水循环通过所述水再循环回路（2）、所述UV辐射处理设备（11）和所述贮存器（4）。

15.根据权利要求13或14所述的操作水净化和施配系统（100）的方法，其还包括：在所述贮存器（4）的上游的所述UV辐射处理设备（11）中通过UV-C辐射处理所述经分支水。

16.根据权利要求13或14所述的操作水净化和施配系统（100）的方法，其还包括：在所述贮存器（4）的上游的所述UV辐射处理设备（11）中通过在260-290nm的波长范围内的UV-C辐射处理所述经分支水。

17.根据权利要求13或14所述的操作水净化和施配系统（100）的方法，其中，根据水从所述施配部分（5）的施配的空闲时间和/或施配量和/或对污染物的检测执行水通过所述水再循环回路（2）和所述贮存器（4）的所述循环。

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