CN113754159A - 液体处理系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种液体处理系统，包括输送管路和过滤装置，输送管路具有进口端和出口端，进口端用于接收原料液，出口端用于输出制备液，输送管路还设有第一端口，第一端口用于朝输送管路内输送酸化物；过滤装置设在输送管路上，过滤装置用于对原料液进行过滤处理。原料液(如原料水)从输送管路的进口端进入并前进，经过过滤装置的过滤后形成制备液并通过出口端送出；通过在输送管路上开设第一端口，利用第一端口朝输送管路内投放酸化物(如软化药液)，改变原料液中的碳酸根离子浓度，使原料液软化；节省了体积和占用空间，而且无需进行软化器的正反洗，降低了系统的能耗，减少了氯化物的排放。

Description

液体处理系统

技术领域

本发明涉及纯化水处理技术领域，特别是涉及一种液体处理系统。

背景技术

制药行业对用水的要求极为严格，在前端对原料水进行预处理并最终制备为符合要求的主机用水，以供后端取用。

在前端对原料水的预处理过程中，不仅需要对原料水进行过滤，而且还需要对原料水的硬度进行调节。通常采用软化器离子交换的方式对原料水进行软化处理，降低原料水的硬度，去除或降低原料水中的钙镁离子。然而，软化器不仅体积大，占用空间多，而且使用时需要定期正反洗处理，系统能耗大，同时，排放物含有大量氯离子，不利于环境保护。

发明内容

基于此，有必要提供一种液体处理系统；该液体处理系统不仅占用空间小，而且解决了传统需要对软化器进行正反洗导致的能耗增大问题。

其技术方案如下：

一个实施例提供了一种液体处理系统，包括：

输送管路，所述输送管路具有进口端和出口端，所述进口端用于接收原料液，所述出口端用于输出制备液，所述输送管路还设有第一端口，所述第一端口用于朝所述输送管路内输送酸化物；

过滤装置，所述过滤装置设在所述输送管路上，所述过滤装置用于对所述原料液进行过滤处理。

上述液体处理系统，原料液(如原料水)从输送管路的进口端进入并前进，经过过滤装置的过滤后形成制备液并通过出口端送出；通过在输送管路上开设第一端口，利用第一端口朝输送管路内投放酸化物(如软化药液)，改变原料液中的碳酸根离子浓度，调节原料液的PH值，使原料液软化；相比传统设置软化器的方式，不仅节省了液体处理系统的体积和占用空间，而且无需进行软化器的正反洗，降低了系统的能耗，减少了氯化物的排放。

下面进一步对技术方案进行说明：

在其中一个实施例中，所述过滤装置包括第一过滤器和第二过滤器，所述第一过滤器和所述第二过滤器串联设在所述输送管路上，在沿所述原料液的前进方向上所述第二过滤器位于所述第一过滤器的前方，所述第二过滤器的过滤精度高于所述第一过滤器的过滤精度。

在其中一个实施例中，所述第一端口的位置位于所述第一过滤器和所述第二过滤器之间。

在其中一个实施例中，所述第一过滤器为袋式过滤器或盘式过滤器或叠式过滤器，所述第二过滤器包括超滤过滤器。

在其中一个实施例中，所述第二过滤器为超滤过滤器；或所述第二过滤器包括至少两个所述超滤过滤器，所有的所述超滤过滤器并联设在所述输送管路上。

在其中一个实施例中，所述过滤装置还包括第一存储罐，所述第一存储罐设在所述输送管路上，在沿所述原料液的前进方向上所述第一存储罐位于所述超滤过滤器的前方。

在其中一个实施例中，所述过滤装置还包括第一压力表和第二压力表，所述第一压力表和所述第二压力表分别位于所述第一过滤器的进液侧和出液侧。

在其中一个实施例中，所述过滤装置还包括第三过滤器，所述第三过滤器设在所述输送管路上且所述第三过滤器和所述第一过滤器分别位于所述第二过滤器的相对两侧；所述第三过滤器的过滤精度低于所述第二过滤器的过滤精度；

所述过滤装置还包括第三压力表和第四压力表，所述第三压力表和所述第四压力表分别位于所述第三过滤器的进液侧和出液侧。

在其中一个实施例中，所述输送管路还设有第二端口，所述第二端口用于朝所述输送管路内输送杀菌物；

所述液体处理系统还包括第二存储罐，所述第二存储罐设在所述输送管路上，在沿所述原料液的前进方向上所述第二存储罐位于所述第二端口的前方，且所述第二存储罐位于所述第二端口和所述过滤装置之间。

在其中一个实施例中，所述液体处理系统还包括紫外装置，在沿所述原料液的前进方向上所述紫外装置位于所述过滤装置的前方；

所述液体处理系统还包括脱气装置，所述脱气装置用于去除所述原料液中的气体，所述脱气装置设在所述输送管路上并位于所述紫外装置和所述出口端之间。

附图说明

构成本申请的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

此外，附图并不是以1:1的比例绘制，并且各个元件的相对尺寸在附图中仅示例地绘制，而不一定按照真实比例绘制。

图1为本发明实施例中液体处理系统的整体结构示意图。

附图标注说明：

100、输送管路；110、进口端；120、出口端；130、第一端口；140、第二端口；210、第一过滤器；220、第二过滤器；230、第三过滤器；240、第一存储罐；250、第二存储罐；261、第一压力表；262、第二压力表；263、第三压力表；264、第四压力表；300、紫外装置；400、脱气装置；510、第一水泵；520、第二水泵。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的实施例进行详细说明：

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明。但是本发明能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似改进，因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。

请参照图1，一个实施例提供了一种液体处理系统，包括输送管路100和过滤装置。其中：

如图1所示，所述输送管路100具有进口端110和出口端120，所述进口端110用于接收原料液，所述出口端120用于输出制备液，所述输送管路100还设有第一端口130，所述第一端口130用于朝所述输送管路100内输送酸化物。

如图1所示的实施例中，输送管路100的左端为进口端110，输送管路100的右端为出口端120，原料液(如原料水)从进口端110进入，在进行处理之后形成制备液并通过出口端120输送至使用端或再处理端。

原料液可以是原料水，应当符合饮用水的要求。

由于原料液中含有游离的碳酸根离子，因此，采用在输送管路100上开设第一端口130，通过第一端口130投放酸化物，酸化物可以是酸化药物，以去除原料水中游离的碳酸根离子，防止与钙、镁等离子形成碳酸盐沉淀，以对原料液进行软化。利用该种方式来替代传统的软化器离子交换树脂，解决了传统中软化器需要定期再生、定期正反洗、能耗高一级需要排放含有高浓度氯离子、污染环境等问题。

如图1所示，所述过滤装置设在所述输送管路100上，所述过滤装置用于对所述原料液进行过滤处理。

过滤装置对输送管路100中的原料液进行过滤，以去除其中的碎屑颗粒等物质，对原料液进行净化。

该液体处理系统，原料液(如原料水)从输送管路100的进口端110进入并前进，经过过滤装置的过滤后形成制备液并通过出口端120送出；通过在输送管路100上开设第一端口130，利用第一端口130朝输送管路100内投放酸化物(如软化药液)，改变原料液中的碳酸根离子浓度，调节原料液的PH值，使原料液软化；相比传统设置软化器的方式，不仅节省了液体处理系统的体积和占用空间，而且无需进行软化器的正反洗，降低了系统的能耗，减少了氯化物的排放。

在一个实施例中，请参照图1，所述过滤装置包括第一过滤器210和第二过滤器220，所述第一过滤器210和所述第二过滤器220串联设在所述输送管路100上，在沿所述原料液的前进方向上所述第二过滤器220位于所述第一过滤器210的前方，所述第二过滤器220的过滤精度高于所述第一过滤器210的过滤精度。

如图1所示的实施例中，第一过滤器210和第二过滤器220呈间隔串联设在输送管路100上，第一过滤器210相当于一级过滤器，对输送管路100内的原料水进行初步过滤，以过滤掉原料水中的大颗粒砂石或颗粒物等，而第二过滤器220相当于二次过滤，对原料水中的细微物质进一步过滤，以净化原料水。

在一个实施例中，请参照图1，所述第一端口130的位置位于所述第一过滤器210和所述第二过滤器220之间。

如图1所示的实施例中，在沿原料液的前进方向上第二过滤器220位于第一端口130的前方。如此设置的目的是，在通过第一端口130投放酸化物对原料水进行软化处理之后，再通过第二过滤器220对原料水进行更为精细的过滤，确保第一过滤器210和第二过滤器220过滤后的原料水的净化程度。

在一个实施例中，请参照图1，所述第一过滤器210为袋式过滤器或盘式过滤器或叠式过滤器，所述第二过滤器220包括超滤过滤器。

传统的过滤装置中，通常采用砂滤、碳滤和软化器进行过滤及软化处理，其中：砂滤主要去除水中的悬浮物、胶体大颗粒等各类杂质；碳滤主要去除水中的余氯及有机物；软化器主要去除水中的钙镁离子。然而，采用砂滤、碳滤和软化器的过滤工艺存在如下缺点：

一、过滤罐的体积不仅庞大，而且十分笨重，需要占用较大的安装空间并要求较高的承重；

二、过滤罐需要定期停机正反洗，启停频繁且能耗高；

三、阻垢剂的成分复杂且添加量的控制精度要求高，增加了系统验证风险；

四、随着运行时间的延长，对原料水的预处理产水会出现不稳定，需要定期更换滤料等耗材。

如图1所示的实施例中，第一过滤器210采用袋式过滤器或盘式过滤器或叠式过滤器，而第二过滤器220采用超滤过滤器，不仅无需占用大量的安装空间，而且也保障了对原料水的净化效果；同时，通过第一端口130的开设进行酸化物的添加，避免了设置软化器导致的能耗增加、氯化物排放以及体积占用等一系列问题。

需要说明的是：

袋式过滤器是一种结构新颖、体积小、操作简便灵活、节能、高效、密闭工作、适用性强的多用途过滤设备。袋式过滤器的内部由金属网篮支撑滤袋，液体由入口流进，经滤袋过滤后从出口流出，杂质被拦截在滤袋中，更换滤袋后即可继续使用。

盘式过滤器，由过滤单元并列组合而成，过滤单元主要由一组带沟槽或棱的环状增强塑料滤盘构成，上下两层盘片中间的沟槽起到过滤拦截的作用。过滤时水从外侧进入，盘片在单元内为紧密压实叠加在一起，相邻滤盘上的沟槽棱边形成的轮缘把水中固体物截留下来；反冲洗时水自环状滤盘内部流向外侧，将截留在滤盘上的污物冲洗下来，经排污口排出。

超滤过滤器包括超滤膜，超滤膜是一种用于超滤过程中的人工透膜。一般由高分子材料如醋酸纤维素类、醋酸纤维素酯类、聚乙烯类、聚砜类及聚酰胺类等制成。一般预先制成管式、板面式、卷式、毛细管式等各种型式的膜组件，然后组装多个组件在一起应用，以增大过滤面积并便于维修

超滤(Ultra-Filtration，UF)是一种能将溶液进行净化和分离的膜分离技术。超滤膜系统是以超滤膜丝为过滤介质，膜两侧的压力差为驱动力的溶液分离装置。超滤膜只允许溶液中的溶剂(如水分子)、无机盐及小分子有机物透过，而将溶液中的悬浮物、胶体、蛋白质和微生物等大分子物质截留，从而达到净化或分离的目的。

在一个实施例中，所述第二过滤器220为超滤过滤器。

该实施方式中，第二过滤器220为一个超滤过滤器。

在另一个实施例中，请参照图1，所述第二过滤器220包括至少两个所述超滤过滤器，所有的所述超滤过滤器并联设在所述输送管路100上。

如图1所示的实施例中，超滤过滤器(如超滤膜)设有两个，两个超滤过滤器并联设在输送管路100上，以对第一过滤器210过滤后的原料水分两批单独进行过滤，提高过滤效率，保障产水速率。

在一个实施例中，请参照图1，所述过滤装置还包括第一存储罐240，所述第一存储罐240设在所述输送管路100上，在沿所述原料液的前进方向上所述第一存储罐240位于所述超滤过滤器的前方。

如图1所示的实施例中，原料水经过第二过滤器220(两个超滤膜)的过滤之后，进入第一存储罐240。一方面，第一存储罐240使原料水流经并进一步朝前方流动，另一方面，第一存储罐240能够存储一定量的原料水，当工作一段时间之后，第一存储罐240内存储的原料水能够反向泵入第二过滤器220，以对第二过滤器220进行正反洗。

可以理解的是：

为了实现第一存储罐240内的原料水进入第二过滤器220进行正反洗，第一存储罐240应当配备有泵，本领域技术人员可具体配置，这里不再赘述。

在一个实施例中，请参照图1，所述过滤装置还包括第一压力表261和第二压力表262，所述第一压力表261和所述第二压力表262分别位于所述第一过滤器210的进液侧和出液侧。

如图1所示的实施例中，第一压力表261用于获取进入第一过滤器210之前的原料水的压力，第二压力表262用于获取从第一过滤器210流出后的原料水的压力，通过第一压力表261和第二压力表262的设置可以得到原料水在流经第一过滤器210(如袋式过滤器)前后的压差变化。

在一个实施例中，请参照图1，所述过滤装置还包括第三过滤器230，所述第三过滤器230设在所述输送管路100上且所述第三过滤器230和所述第一过滤器210分别位于所述第二过滤器220的相对两侧。

如图1所示的实施例中，从第一存储罐240流出的原料水(此时原料水已大致过滤完毕，相对纯净)进一步进入第三过滤器230。设置第三过滤器230的目的是：由于液体处理系统难以保障绝对的密封，因而难以避免的可能会有部分杂质等通过第一存储罐240或输送管路100等进入到过滤过程的原料水中，从而使经过第一过滤器210和第二过滤器220过滤后的水虽然理论上应该已经纯净，但实际可能存在杂质等问题，如果这些杂质随过滤后的原料水进一步朝前方流动，则杂质等可能会对后端以及使用端的设备等造成擦伤等损害；通过第三过滤器230的过滤作用，使过滤后的原料水再次进行一次过滤，以保护后端及使用端的设备，同时也确保过滤后原料水的纯净。

在一个实施例中，所述第三过滤器230的过滤精度低于所述第二过滤器220的过滤精度。

由于第三过滤器230是对原料水的再次过滤，主要是对杂质等的过滤，因此，第三过滤器230的过滤精度小于第二过滤器220的精度即可，以降低设备成本。

在一个实施例中，请参照图1，所述过滤装置还包括第三压力表263和第四压力表264，所述第三压力表263和所述第四压力表264分别位于所述第三过滤器230的进液侧和出液侧。

如图1所示的实施例中，第三压力表263用于获取进入第三过滤器230之前的原料水的压力，第四压力表264用于获取从第三过滤器230流出后的原料水的压力，通过第三压力表263和第四压力表264的设置可以得到原料水在流经第三过滤器230前后的压差变化。

在一个实施例中，第三过滤器230为精密过滤器。

可选地，精密过滤器为5μm过滤器，也即，内含5μm级别的过滤单元。

在一个实施例中，请参照图1，所述输送管路100还设有第二端口140，所述第二端口140用于朝所述输送管路100内输送杀菌物。

如图1所示的实施例中，输送管路100设有第二端口140，第二端口140设在原料水进入输送管路100的位置，以对进入输送管路100的原料水先进行消毒杀菌。

具体实施时，可以通过第二端口140投放消毒杀菌药物，如次氯酸钠。

在一个实施例中，请参照图1，所述液体处理系统还包括第二存储罐250，所述第二存储罐250设在所述输送管路100上，在沿所述原料液的前进方向上所述第二存储罐250位于所述第二端口140的前方，且所述第二存储罐250位于所述第二端口140和所述过滤装置之间。

进入输送管路100的原料水，首先通过第二端口140投放的杀菌物进行消毒杀菌，然后进入第二存储罐250，之后再进一步进入过滤装置进行过滤。

在一个实施例中，请参照图1，所述液体处理系统还包括紫外装置300，在沿所述原料液的前进方向上所述紫外装置300位于所述过滤装置的前方。

如图1所示的实施例中，紫外装置300包括紫外灯，紫外灯对经过的原料液中的余氯进行分解并去除原料水中的微生物，以保证原料水在后端的正常运行和正常使用。相比传统碳滤的方式，紫外灯的占用空间更小，且不需要定期冲洗及巴氏消毒，保证液体处理系统的不间断运行。

可选地，输送管路100上设有处理池，处理池为密封结构，紫外灯设在处理池的池顶壁，当第三过滤器230过滤之后的原料水进入处理池后，紫外灯对进入的原料水通过照射进行余氯分解和微生物消杀，然后再由处理池流出至输送管路100的下一段并继续朝前方流动。

可选地，紫外灯为中压紫外灯。

在一个实施例中，请参照图1，所述液体处理系统还包括脱气装置400，所述脱气装置400用于去除所述原料液中的气体，所述脱气装置400设在所述输送管路100上并位于所述紫外装置300和所述出口端120之间。

如图1所示的实施例中，脱气装置400包括脱气膜，脱气膜设在输送管路100上并位于紫外灯和出口端120之间，脱气膜对过滤及紫外灯消杀后的原料水进一步去除气体如溶于原料水的二氧化碳，减少二氧化碳对电导率的影响，降低主机氢氧化钠的消耗或不再需要使用氢氧化钠，以得到制备液并从出口端120输出。

通过超滤过滤器、第一端口130加药、紫外灯以及脱气膜的联合设置，解决了传统以砂滤、碳滤、软化器为主的纯化水预处理存在的行业痛点，从而实现了纯化水预处理的连续性、稳定性以及简单化、节能化的效果。

在一个实施例中，请参照图1，第二存储罐250和第一过滤器210之间设有第一水泵510，以对进入第一过滤器210的原料水进行加压。

在一个实施例中，请参照图1，第一存储罐240和第三过滤器230之间设有第二水泵520，以对进入第三过滤器230的原料水进行加压。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”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”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”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；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或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“上”、“下”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种液体处理系统，其特征在于，包括：

输送管路，所述输送管路具有进口端和出口端，所述进口端用于接收原料液，所述出口端用于输出制备液，所述输送管路还设有第一端口，所述第一端口用于朝所述输送管路内输送酸化物；

过滤装置，所述过滤装置设在所述输送管路上，所述过滤装置用于对所述原料液进行过滤处理。

2.根据权利要求1所述的液体处理系统，其特征在于，所述过滤装置包括第一过滤器和第二过滤器，所述第一过滤器和所述第二过滤器串联设在所述输送管路上，在沿所述原料液的前进方向上所述第二过滤器位于所述第一过滤器的前方，所述第二过滤器的过滤精度高于所述第一过滤器的过滤精度。

3.根据权利要求2所述的液体处理系统，其特征在于，所述第一端口的位置位于所述第一过滤器和所述第二过滤器之间。

4.根据权利要求2所述的液体处理系统，其特征在于，所述第一过滤器为袋式过滤器或盘式过滤器或叠式过滤器，所述第二过滤器包括超滤过滤器。

5.根据权利要求4所述的液体处理系统，其特征在于，所述第二过滤器为超滤过滤器；或所述第二过滤器包括至少两个所述超滤过滤器，所有的所述超滤过滤器并联设在所述输送管路上。

6.根据权利要求4所述的液体处理系统，其特征在于，所述过滤装置还包括第一存储罐，所述第一存储罐设在所述输送管路上，在沿所述原料液的前进方向上所述第一存储罐位于所述超滤过滤器的前方。

7.根据权利要求2所述的液体处理系统，其特征在于，所述过滤装置还包括第一压力表和第二压力表，所述第一压力表和所述第二压力表分别位于所述第一过滤器的进液侧和出液侧。

8.根据权利要求2所述的液体处理系统，其特征在于，所述过滤装置还包括第三过滤器，所述第三过滤器设在所述输送管路上且所述第三过滤器和所述第一过滤器分别位于所述第二过滤器的相对两侧；所述第三过滤器的过滤精度低于所述第二过滤器的过滤精度；

所述过滤装置还包括第三压力表和第四压力表，所述第三压力表和所述第四压力表分别位于所述第三过滤器的进液侧和出液侧。

9.根据权利要求1-8任一项所述的液体处理系统，其特征在于，所述输送管路还设有第二端口，所述第二端口用于朝所述输送管路内输送杀菌物；

所述液体处理系统还包括第二存储罐，所述第二存储罐设在所述输送管路上，在沿所述原料液的前进方向上所述第二存储罐位于所述第二端口的前方，且所述第二存储罐位于所述第二端口和所述过滤装置之间。

10.根据权利要求9所述的液体处理系统，其特征在于，所述液体处理系统还包括紫外装置，在沿所述原料液的前进方向上所述紫外装置位于所述过滤装置的前方；

所述液体处理系统还包括脱气装置，所述脱气装置用于去除所述原料液中的气体，所述脱气装置设在所述输送管路上并位于所述紫外装置和所述出口端之间。

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