CN201367381Y

CN201367381Y - 一种全自动超纯水处理系统

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Publication number: CN201367381Y
Application number: CNU2009200052195U
Authority: CN
Inventors: 温超
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2009-03-17
Filing date: 2009-03-17
Publication date: 2009-12-23
Anticipated expiration: 2019-03-17

Abstract

本实用新型公开了一种全自动超纯水处理系统，包括通过管道依次串联连接的原水箱(2)、多介质过滤器(3)、活性炭过滤器(4)、5μm滤芯过滤器(5)、一级反渗透膜组(7)、中间水箱(8)、1μm滤芯过滤器(9)、二级反渗透膜组(10)、纯水箱(11)、总有机碳脱除器(13)、电子级抛光床(14)、0.2μm滤芯过滤器(15)、紫外线杀菌器(16)、0.1μm滤芯过滤器(17)、无菌水箱(18)，还包括自动清洗系统和PLC控制系统(1)。本实用新型可以实现超纯水处理过程中的自动化以及系统清洗的自动化，提高系统的稳定性和精确性，确保了最终的水质。

Description

一种全自动超纯水处理系统

技术领域

本实用新型涉及一种超纯水处理系统，尤其涉及一种全自动超纯水处理系统。

背景技术

超纯水是指既将水中的导电介质几乎完全去除，又将水中不离解的胶体物质、气体及有机物均去除至很低程度的水。电阻率大于18MΩ*cm，或接近18.3MΩ*cm极限值。超纯水，是一般工艺很难达到的程度，处理过程稍有差错就会使水质不达标。目前的超纯水处理工艺比较复杂，虽然工艺已日趋成熟，但由于采用的是机械的手动控制方式，系统的稳定性与精确性难免受人工影响，影响最终的水质。

实用新型内容

针对上述现有技术存在的问题，本实用新型提供了一种全自动超纯水处理系统，可以实现超纯水处理过程中的自动化以及系统清洗的自动化，提高的系统的稳定性和精确性，确保了最终的水质。

本实用新型的技术方案是：一种全自动超纯水处理系统，包括通过管道依次串联连接的原水预处理系统、反渗透系统、超纯化处理系统、自动清洗系统以及和上述系统电连并控制上述系统的PLC控制系统；将需要处理的原水经过原水预处理系统进行预处理，再进入反渗透系统以及超纯化处理系统，最后获得最终所需的超纯水，自动清洗系统对水处理系统进行自动清洗，PLC控制系统和上述系统电连并控制上述所有系统的自动运行；

所述原水预处理系统包括通过管道依次串联连接的原水箱、多介质过滤器、活性碳过滤器、5μm滤芯过滤器，还包括ST絮凝剂桶，ST絮凝剂桶的絮凝剂出口通过管道与5μm滤芯过滤器进水口连接；多介质过滤器利用一种或几种过滤介质，在一定的压力下把浊度较高的水通过一定厚度的粒状或非粒材料，从面有效的除去悬浮杂质使水澄清，常用的滤料有石英沙，无烟煤，锰砂等，可去除水中大颗粒悬浮物，从而降低水的SDI值，去除色、味、余氯和有机物，去除水中铁、锰，出水浊度可达3度以下。活性碳过滤器能够吸附前级过滤中无法去除的余氯以防止后级反渗透膜受其氧化降解，同时还吸附从前级泄漏过来的小分子有机物等污染性物质，对水中异味、胶体及色素、重金属离子、COD等有较明显的吸附去除作用。可以进一步降低反渗透系统进水的SDI值，保证SDI＜5，TOC＜2.0ppm。水通过5μm过滤器，过滤5μm以上的微粒和细菌。ST絮凝剂可有效降低水中悬浮固体含量及总有机碳含量，从而大大降低水的浊度，还能降低水中三卤甲烷前体作用和使病毒沉降，具有絮凝和消毒双重效果。

所述反渗透系统包括通过管道依次串联连接的一级反渗透膜组、中间水箱、1μm滤芯过滤器、二级反渗透膜组、纯水箱，还包括氢氧化钠桶，氢氧化钠桶的氢氧化钠出口通过管道与中间水箱进水口连接；水经过1μm过滤器，过滤1μm以上的微粒和细菌。

所述超纯化处理系统包括通过管道依次串联连接的总有机碳脱除器、电子级抛光床、0.2μm滤芯过滤器、紫外线杀菌器、0.1μm滤芯过滤器、无菌水箱；总有机碳脱除器(TOC杀菌器)不但可以用于消毒也可以用于降TOC(总有机碳)含量和清除臭氧，紫外线技术大大提高了TOC降解的效率。经过电子级抛光床以后水中的细菌和杂质处理成了很小，然后通过0.2μm过滤器，过滤0.2μm以上的微粒和细菌，通过的水质所含的细菌和微粒已经达到了纯净水的要求，再通过紫外线杀菌器，紫外线杀菌器利用紫外线杀菌方式，具有太阳光线1600倍的杀菌力，而且具有相当于3600度热量的能量，所以能够杀掉肠道致病菌，化脓性球菌等类的生活细菌，螨虫，病毒等等。经过杀菌以后的水质，再通过0.1μm过滤器，除去了在紫外线杀菌器中所产生的杂质和细菌的残留物质。

所述自动清洗系统包括清洗水箱，清洗水箱的进水口通过管道分别与一级反渗透膜组和二级反渗透膜组的出水口连接，清洗水箱的出水口通过管道分别与5μm滤芯过滤器和1μm滤芯过滤器的进水口相连；

上述一级反渗透膜组和二级反渗透膜组由一个或多个设有反渗透膜的反渗透柱串联、并联或者串、并联结合方式组成；上述电子级抛光床为一个或多个串联、并联或者串、并联结合方式组成。

其中，在原水箱和多介质过滤器之间设有原水泵，在5μm滤芯过滤器和一级反渗透膜组之间设有一级高压泵，在1μm滤芯过滤器和二级反渗透膜组之间设有二级高压泵，在纯水箱和总有机碳脱除器之间设有纯水泵，在清洗水箱之后一级反渗透膜组和二级反渗透膜组之前设有清洗水泵，且一级高压泵前后以及二级高压泵前后分别设有压力表和压力控制器。在原水箱、中间水箱、纯水箱、无菌水箱和清洗水箱上分别设有水位检测器，在中间水箱上设有pH值检测器；在与原水箱进水口直接相连的管道上，活性碳过滤器与5μm滤芯过滤器之间，以及中间水箱与1μm滤芯过滤器之间，分别设有电磁阀。

另外，所述多介质过滤器、活性碳过滤器、ST絮凝剂桶、氢氧化钠桶、总有机碳脱除器、紫外线杀菌器、原水泵、一级高压泵、二级高压泵、纯水泵、清洗水泵、压力控制器、水位检测器、pH值检测器、电磁阀分别与PLC控制系统电连，并由PLC控制系统控制其动作。系统开动后，PLC控制系统通过水位检测器自动检测原水箱水位位置，根据原水箱水位位置，如果检测水位位置处于低位则PLC控制系统开启电磁阀，原水进入原水箱，如果原水箱水位位于高水位PLC控制系统打开原水泵，使水进入多介质过滤器。多介质过滤器操作方式有全自动和手动两种形式，既可通过PLC控制系统自动控制，也可手动操作并经PLC控制系统分析判断处理后进行控制。水经过活性碳过滤器，由于前面阀门关闭，一级高压泵泵前有一个压力表和压力控制器，在泵后有一个压力表和压力控制器，系统压力逐渐上升，当到达压力控制器检测到的预定压力时，PLC控制系统控制电磁阀自动开启，同时开启ST絮凝剂桶，过1分钟打开一级高压泵，如果泵后压力表压力超过设定值，整个系统停止运转。在中间水箱中安装一个pH值检测器，检测pH值大小，如果pH高于设定值，PLC控制系统控制氢氧化钠桶自动向水中添加氢氧化钠，调整pH值，当调整到预设值时关闭，pH值在一个动态平衡的位置。如手动添加氢氧化钠，手动控制的数据也要经过PLC控制系统处理，而非纯机械式的手动控制方式。同样，二级高压泵前也有一个压力表和压力控制器，在泵后有一个压力表和压力控制器，系统压力逐渐上升，到达预设压力值电磁阀打开，过1分钟打开二级高压泵，如果泵后压力表压力超过设定值，整个系统停止运转。系统压力逐渐上升，到达二级反渗透膜组，经过二级反渗透膜组处理过的水到达纯水箱，根据PLC控制系统通过水位检测器检测水箱的水位控制开启纯水泵。自动清洗系统是和处理系统是一个闭关的系统，通过PLC控制系统的控制，清洗的水循环利用。

本实用新型的有益效果是：整个水处理系统以PLC控制系统为控制中心控制整个水处理以及清洗系统，实现自动化控制，可以实现超纯水处理过程中的自动化以及系统清洗的自动化，提高系统的稳定性和精确性，确保了最终的水质。

附图说明

图1为本实用新型系统结构图。

具体实施方式

作为本实用新型的一种实施方式，如图1所示，一种全自动超纯水处理系统，包括通过管道依次串联连接的原水预处理系统、反渗透系统、超纯化处理系统、自动清洗系统以及和上述系统电连并控制上述系统的PLC控制系统1；所述原水预处理系统包括通过管道依次串联连接的原水箱2、多介质过滤器3、活性碳过滤器4、5μm滤芯过滤器5，还包括ST絮凝剂桶6，ST絮凝剂桶6的絮凝剂出口通过管道与5μm滤芯过滤器5进水口连接；所述反渗透系统包括通过管道依次串联连接的一级反渗透膜组7、中间水箱8、1μm滤芯过滤器9、二级反渗透膜组10、纯水箱11，还包括氢氧化钠桶12，氢氧化钠桶12的氢氧化钠出口通过管道与中间水箱8进水口连接；所述超纯化处理系统包括通过管道依次串联连接的总有机碳脱除器13、电子级抛光床14、0.2μm滤芯过滤器15、紫外线杀菌器16、0.1μm滤芯过滤器17、无菌水箱18；所述自动清洗系统包括清洗水箱19，清洗水箱19的进水口通过管道分别与一级反渗透膜组7和二级反渗透膜组10的出水口连接，清洗水箱19的出水口通过管道分别与5μm滤芯过滤器5和1μm滤芯过滤器9的进水口相连；上述一级反渗透膜组7和二级反渗透膜组10由一个或多个设有反渗透膜的反渗透柱串联、并联或者串、并联结合方式组成，在本实施例中为串、并联结合方式；上述电子级抛光床14为一个或多个串联、并联或者串、并联结合方式组成，，在本实施例中为串、并联结合方式。

在原水箱2和多介质过滤器3之间设有原水泵20，在5μm滤芯过滤器5和一级反渗透膜组7之间设有一级高压泵21，在1μm滤芯过滤器9和二级反渗透膜组10之间设有二级高压泵22，在纯水箱11和总有机碳脱除器13之间设有纯水泵23，在清洗水箱19之后一级反渗透膜组7和二级反渗透膜组10之前设有清洗水泵24，且一级高压泵21前后以及二级高压泵22前后分别设有压力表和压力控制器25。在原水箱2、中间水箱8、纯水箱11、无菌水箱18和清洗水箱19上分别设有水位检测器26，在中间水箱8上设有pH值检测器27；在与原水箱2进水口直接相连的管道上，活性碳过滤器4与5μm滤芯过滤器5之间，以及中间水箱8与1μm滤芯过滤器9之间，分别设有电磁阀28。所述多介质过滤器3、活性碳过滤器4、ST絮凝剂桶6、氢氧化钠桶12、总有机碳脱除器13、紫外线杀菌器16、原水泵20、一级高压泵21、二级高压泵22、纯水泵23、清洗水泵24、压力控制器25、水位检测器26、pH值检测器27、电磁阀28分别与PLC控制系统1电连，并由PLC控制系统1控制其动作。

系统开动后，首先通过原水预处理系统对原水进行预处理。PLC控制系统1通过水位检测器26自动检测原水箱2水位位置，根据原水箱2水位位置，如果检测水位位置处于低位则控制自动开启电磁阀28，原水进入原水箱2，如果原水箱2水位位于高水位则控制自动打开原水泵20，原水被泵入多介质过滤器3。多介质过滤器3利用一种或几种过滤介质，在一定的压力下把浊度较高的水通过一定厚度的粒状或非粒材料，从面有效的除去悬浮杂质使水澄清，常用的滤料有石英沙，无烟煤，锰砂等，可去除水中大颗粒悬浮物，从而降低水的SDI值，去除色、味、余氯和有机物，去除水中铁、锰，出水浊度可达3度以下。多介质过滤器3材质可采用玻璃钢、A3钢防腐或衬胶、全不锈钢。操作方式有全自动和手动两种形式，既可由PLC控制系统1自动控制，也可手动控制并经PLC控制系统1分析判断处理后执行。

水经过多介质过滤器3之后到达活性碳过滤器4，通过活性碳过滤器4吸附前级过滤中无法去除的余氯以防止后级反渗透膜受其氧化降解，同时还吸附从前级泄漏过来的小分子有机物等污染性物质，对水中异味、胶体及色素、重金属离子、COD等有较明显的吸附去除作用。可以进一步降低RO进水的SDI值，保证SDI＜5，TOC＜2.0ppm。

水经过活性碳过滤器4，由于前面阀门关闭，一级高压泵21泵前有一个压力表和压力控制器25，在泵后有一个压力表和压力控制器25，压力控制器25与PLC控制系统1电连，系统压力逐渐上升，当到达预定压力时PLC控制系统1控制电磁阀28自动开启，同时开启ST絮凝剂桶6，向水中添加ST絮凝剂，过1分钟再打开一级高压泵21。ST絮凝剂可有效降低水中悬浮固体含量及总有机碳含量，从而大大降低水的浊度，还能降低水中三卤甲烷前体作用和使病毒沉降，具有絮凝和消毒双重效果。水通过5μm过滤器5，过滤5μm以上的微粒和细菌，然后进入一级高压泵21，如果泵后压力表压力超过设定值，整个系统停止运转。

经过前面预处理后的水进入反渗透系统，水流经一级反渗透膜组7，反渗透膜组通过一级高压泵21用足够的压力使需处理的原水通过反渗透膜分离出水，经过一级反渗透膜组21之后水到达中间水箱8。在中间水箱8中安装一个pH值检测器27，检测pH值大小，如果pH高于设定值，PLC控制系统1控制氢氧化钠桶12自动向水中添加氢氧化钠，调整pH值，当调整到预设值时关闭，pH值在一个动态平衡的位置。如手动添加氢氧化钠，手动控制的数据也要经过PLC控制系统1分析判断处理并执行，而非纯机械式的手动控制方式。

水经过1μm过滤器9，过滤1μm以上的微粒和细菌，然后进入二级高压泵22，二级高压泵22前也有一个压力表和压力控制器25，在泵后也有一个压力表和压力控制器25，系统压力逐渐上升，到达预设压力值PLC控制系统1控制电磁阀28自动打开，过1分钟再打开二级高压泵22，如果泵后压力表压力超过设定值，整个系统停止运转。系统压力逐渐上升，到达二级反渗透膜组10，经过二级反渗透膜组10处理过的水到达纯水箱11，PLC控制系统1通过水位检测器26，根据纯水箱11的水位，开启纯水泵23。

纯水泵23将水从反渗透系统泵入超纯化处理系统，纯水泵23的压力使水进入总有机碳脱除器(TOC杀菌器)13，总有机碳脱除器13不但可以用于消毒也可以用于降TOC(总有机碳)含量和清除臭氧，紫外线技术大大提高了TOC降解的效率。然后水进入电子级抛光床14，本实施例中，采用了设备串、并联结合使用，以提高产水水质，有效利用树脂的交换容量。经过电子级抛光床14以后水中的细菌和杂质处理成了很小，然后通过0.2μm过滤器15，过滤0.2μm以上的微粒和细菌，通过的水质所含的细菌和微粒已经达到了纯净水的要求，再通过紫外线杀菌器16，紫外线杀菌器16利用紫外线杀菌方式，具有太阳光线1600倍的杀菌力，而且具有相当于3600度热量的能量，所以能够杀掉肠道致病菌，化脓性球菌等类的生活细菌，螨虫，病毒等等。

经过杀菌以后的水质，最后通过0.1μm过滤器17，除去了在紫外线杀菌器16中所产生的杂质和细菌的残留物质。水质流经电导率检测仪，检测水质的电阻率大于18MΩ＊cm，或接近18.3MΩ＊cm极限值。这个就说明水质达标，然后流经无菌水箱18，得到所需的超纯水，到达用水处。

自动清洗系统是和处理系统是一个闭关的系统，一级反渗透膜组7和二级反渗透膜组10产生的部分水进入清洗水箱19，通过PLC控制系统1通过水位检测器26检测并自动控制，用清洗水泵24将水再泵入5μm过滤器5和1μm过滤器9，再清洗的水循环利用。

Claims

1.一种全自动超纯水处理系统，其特征在于：包括通过管道依次串联连接的原水预处理系统、反渗透系统、超纯化处理系统、自动清洗系统以及和上述系统电连并控制上述系统的PLC(1)；

所述原水预处理系统包括通过管道依次串联连接的原水箱(2)、多介质过滤器(3)、活性碳过滤器(4)、5μm滤芯过滤器(5)，还包括ST絮凝剂桶(6)，ST絮凝剂桶(6)的絮凝剂出口通过管道与5μm滤芯过滤器(5)进水口连接；

所述反渗透系统包括通过管道依次串联连接的一级反渗透膜组(7)、中间水箱(8)、1μm滤芯过滤器(9)、二级反渗透膜组(10)、纯水箱(11)，还包括氢氧化钠桶(12)，氢氧化钠桶(12)的氢氧化钠出口通过管道与中间水箱(8)进水口连接；

所述超纯化处理系统包括通过管道依次串联连接的总有机碳脱除器(13)、电子级抛光床(14)、0.2μm滤芯过滤器(15)、紫外线杀菌器(16)、0.1μm滤芯过滤器(17)、无菌水箱(18)；

所述自动清洗系统包括清洗水箱(19)，清洗水箱(19)的进水口通过管道分别与一级反渗透膜组(7)和二级反渗透膜组(10)的出水口连接，清洗水箱(19)的出水口通过管道分别与5μm滤芯过滤器(5)和1μm滤芯过滤器(9)的进水口相连。

2.根据权利要求1所述的一种全自动超纯水处理系统，其特征在于：上述一级反渗透膜组(7)和二级反渗透膜组(10)由一个或多个设有反渗透膜的反渗透柱串联、并联或者串、并联结合方式组成；上述电子级抛光床(14)为一个或多个串联、并联或者串、并联结合方式组成。

3.根据权利要求2所述的一种全自动超纯水处理系统，其特征在于：在原水箱(2)和多介质过滤器(3)之间设有原水泵(20)，在5μm滤芯过滤器(5)和一级反渗透膜组(7)之间设有一级高压泵(21)，在1μm滤芯过滤器(9)和二级反渗透膜组(10)之间设有二级高压泵(22)，在纯水箱(11)和总有机碳脱除器(13)之间设有纯水泵(23)，在清洗水箱(19)之后一级反渗透膜组(7)和二级反渗透膜组(10)之前设有清洗水泵(24)，且一级高压泵(21)前后以及二级高压泵(22)前后分别设有压力表和压力控制器(25)。

4.根据权利要求3所述的一种全自动超纯水处理系统，其特征在于：在原水箱(2)、中间水箱(8)、纯水箱(11)、无菌水箱(18)和清洗水箱(19)上分别设有水位检测器(26)，在中间水箱(8)上设有pH值检测器(27)；在与原水箱(2)进水口直接相连的管道上、活性碳过滤器(4)与5μm滤芯过滤器(5)之间、以及中间水箱(8)与1μm滤芯过滤器(9)之间，分别设有电磁阀(28)。

5.根据权利要求4所述的一种全自动超纯水处理系统，其特征在于：所述多介质过滤器(3)、活性碳过滤器(4)、ST絮凝剂桶(6)、氢氧化钠桶(12)、总有机碳脱除器(13)、紫外线杀菌器(16)、原水泵(20)、一级高压泵(21)、二级高压泵(22)、纯水泵(23)、清洗水泵(24)、压力控制器(25)、水位检测器(26)、pH值检测器(27)、电磁阀(28)分别与PLC控制系统(1)电连，并由PLC控制系统(1)控制其动作。