CN207108703U - 一种纯化水膜系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种纯化水膜系统，解决了一般的工业纯水机无法达到集成电路工业所需要的纯水标准的问题，其技术方案要点是：一种纯化水膜系统，所述纯化水膜系统包括与原水箱依次连接的纤维过滤器、活性炭过滤器、保安过滤器、超滤过滤器、RO反渗透过滤装置、EDI装置以及紫外杀菌器，能够清除原水中的电介质、不解离的气体、胶体以及细菌等，使水体脱盐率达到99.9%。

Description

一种纯化水膜系统

技术领域

本实用新型涉及工业纯水技术，特别涉及一种纯化水膜系统。

背景技术

随着科技的进步和工业生产技术的高速发展，工业用纯水的需求量越来越大，特别是电子、化工、电镀等行业产品品质和工艺水平的不断提高，纯水的使用量在逐年增长。

如授权公告号为CN 204607743U的专利公开的一种工业纯水机，包括本实用新型公开了一种工业纯水机，包括机架，预处理净水装置，反渗透装置以及PLC，所述预处理净水装置包括杂质过滤器，活性炭过滤器和软水器，所述杂质过滤器、活性炭过滤器以及软水器之间通过水管相连接，所述杂质过滤器、活性炭过滤器以及软水器上均设置有回流管道，所述回流管道同进水管相连接，所述回流管道与预处理净水装置相连接处设置有电磁阀，原水通过预处理净水装置和反渗透装置后即可得到工业纯水。

在集成电路工业中，半导体原材料和所用器皿的清洗、光刻掩模版的制备和硅片氧化用的水汽源等需要使用到纯水；此外，其他固态电子器件、厚膜和薄膜电路、印刷电路、真空管等的制作也都要使用纯水。但是相较于其他行业，集成电路工业对产品的精密性要求更加高，需要纯水的电阻率在18MΩ·cm（25°C）。一般的工业纯水机无法满足该要求。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种纯化水膜系统，能够清除原水中的电介质、不解离的气体、胶体以及细菌等。

本实用新型的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：

一种纯化水膜系统，所述纯化水膜系统包括与原水箱依次连接的纤维过滤器、活性炭过滤器、保安过滤器、超滤过滤器、RO反渗透过滤装置、EDI装置以及紫外杀菌器。

通过采用上述技术方案，纤维过滤器的过滤精度在5~10μm，通过纤维过滤器，能够通过设置在纤维过滤器中的纤维滤料进行过滤，原水在通过纤维滤料过程中，原水中的不溶性杂质、浮油等悬浮物会被纤维滤料上的纤维束拦截，通过纤维束的拦截，能够去除原水中大部分的悬浮物，进而降低原水中的SS；随后，原水通过活性炭过滤器，活性炭过滤器中的活性炭具有巨大的表面积和复杂的孔隙结构，在孔隙和表面上能够进行对气体、溶液中的无机或有机物质及胶体颗粒等的吸附，进而能有效地去除色度、臭味，去除工业原水中由于次氯酸钠消毒所残留在工业原水中的余氯，还能够去除有机污染物和某些有毒的重金属无机物，初步降低原水的硬度；保安过滤器选为过滤孔径在1~5μm的保安滤芯，具有孔径均匀，外疏内密的深层过滤结构，能有效地除去液体中的悬浮物、微粒、铁锈等杂质，滤除原水中大于过滤精度以上的所有杂质，更好地保护了位于保安滤芯后续超滤过滤器的超滤膜的膜孔不被杂质堵塞，使出水水质稳定可靠；超滤过滤器通过具有选择透过能力的PVDF中空纤维超滤膜做分离介质，水体在一定压力下通过膜的一侧，水体透过膜壁过滤，而较大分子溶质被膜截留，从而达到物质分离及浓缩的目的；RO反渗透过滤装置采用反渗透膜元件和高压泵配合处理，使水体中的纯水通过反渗透膜而分离出来，方向与渗透方向相反，可以有效的去除水中大部分的阳离子、阴离子、胶体，细菌、病毒、细菌内毒素和大部分有机物等杂质，能够有效地脱除水中的盐分，脱盐率≥97%；EDI装置将电渗析技术和离子交换技术融为一体，通过阳、阴离子膜对阳、阴离子的选择透过作用以及离子交换树脂对水中离子的交换作用，在电场的作用下实现水中离子的定向迁移，从而达到水的深度净化除盐，并通过水电解产生的氢离子和氢氧根离子对装填树脂进行连续再生，进一步深度除盐，使水体脱盐率达到99.9%；紫外杀菌器设计能够通过紫外光照射除去水中的细菌以及病毒，通过紫外光照射，能够破坏细菌和病毒的DNA或者RNA的分子结构，相较于其他杀菌方式，紫外杀菌无需外加药剂，仅通过光辐射完成杀菌的目的，对水体的影响较小；工业原水经过该纯化水膜系统之后，能够有效地除去原水中悬浮物、溶解盐、有机物、细菌以及病毒，并使出水能够达到工业纯水的标准。

作为优选，所述活性炭过滤器包括罐体以及填充在罐体内部的粉末活性炭，所述罐体内部设置有若干导流板，所述导流板呈螺旋形绕设在罐体的内壁上。

通过采用上述技术方案，相较于块状活性炭或者颗粒活性炭，粉末活性炭的过滤速度更快，吸附性更好，脱色效果以及除味能力也具有一定的提升；且粉末活性炭在罐体内部的填充更加均匀，活性炭之间的空隙较小，使过滤精度更高；同时，通过导流板的设计，能够使水体沿导流板螺旋形下渗，增加水体在活性炭过滤器中的流动路程，使过滤更加充分，提高罐体内部粉末活性炭的利用率。

作为优选，所述罐体位于粉末活性炭的顶部设置有pp棉芯，所述pp棉芯的上方设置有带格栅的压板。

通过采用上述技术方案，PP棉滤芯具有体积小、过滤面积大，精度高、无污染，安装和更换方便等特点，其吸附小，不会滞留滤液，而且化学相容性广，具有广泛的适用性，通过pp棉芯和压板的设计，能够避免粉末活性炭在罐体内部发生窜动。

作为优选，所述原水箱与纤维过滤器之间设置有加药装置。

通过采用上述技术方案，加药装置的设计能够在原水进入纤维过滤器之前事先通过添加药剂达到絮凝的效果，进而使原本纤维滤器无法过滤的小悬浮物事先絮凝，增大其体积，使纤维过滤器能够对小悬浮物进行过滤。

作为优选，所述EDI装置与紫外杀菌器之间连接有电阻率检测装置。

通过采用上述技术方案，电阻率检测装置能够用以测试经过EDI装置过滤后的水体的电导率。

作为优选，所述电阻率检测装置连接有内回流泵，所述内回流泵连接至超滤过滤器。

通过采用上述技术方案，当经过电阻率检测装置的水体电阻率小于18MΩ·cm时，内回流泵的设计，能够使水体通过内回流管回流至超滤过滤器，进行二次过滤。

作为优选，所述超滤过滤器连接有清洗装置。

通过采用上述技术方案，由于超滤过滤器的过滤精度高，超滤膜对杂质敏感，清洗装置的设计能够对超滤过滤器进行反向清洗，保障超滤膜的通量以及过滤精度。

作为优选，所述超滤过滤器连接至工业水循环系统。

通过采用上述技术方案，清洗超滤膜的水体纯度较高，直接排放过于浪费，且超滤膜上负载的杂质本身较细微，经过清洗后水体能够通到工业水循环系统中，作为工业锅炉水进行利用，减少了资源的浪费。

作为优选，所述超滤过滤器与工业水循环系统之间连接有除垢装置。

通过采用上述技术方案，除垢装置的设计能够通过向清洗后的水体中添加药剂进而避免清洗后水体中的镁离子、钙离子等金属离子生成沉淀盐附着在管道上而影响水体输送的稳定性和传热效果。

综上所述，本实用新型具有以下有益效果：

1、该纯化水膜系统通过逐步过滤，依次去除原水中的悬浮物、色度、臭味、重金属无机物、阳离子、阴离子、胶体，细菌、病毒、细菌内毒素和大部分有机物等杂质，从而有效地脱除水中的盐分，使水体脱盐率达到99.9%，工业原水经过该纯化水膜系统之后，能够有效地除去原水中悬浮物、溶解盐、有机物、细菌以及病毒，并使出水能够达到工业纯水的标准；

2、该纯化水膜系统通过导流板的设计，增加水体在活性炭过滤器中的流动路程，使过滤更加充分，提高罐体内部粉末活性炭的利用率，进而增加了活性炭粉末对水体的处理时间，从而使活性炭过滤器对水体中杂质、色度、气味的除去更加充分。

附图说明

图1为一种纯化水膜系统的流程示意图；

图2为活性炭过滤器罐体的结构示意图；

图3为活性炭过滤器的剖面示意图。

图中，1、纤维过滤器；11、原水箱；12、加药装置；13、内回流泵；2、活性炭过滤器；21、罐体；211、进水管；212、出水管；22、导流板；23、压板；24、pp棉芯；25、粉末活性炭；3、保安过滤器；4、超滤过滤器；5、RO反渗透过滤装置；6、EDI装置；7、电阻率检测装置；8紫外杀菌器；91、清洗装置；92、除垢装置；93、工业水循环系统。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型作进一步详细说明。

参见图1，一种纯化水膜系统，对工业原水进行纯化除盐，以达到工业纯水的标准。工业纯水为自来水，该系统包括有与自来水管网连接的原水箱11，原水箱11用于存储自来水。原水箱11连接有纤维过滤器1。纤维过滤器1内部填充有彗星式纤维填料。彗星式纤维填料的比表面积大、过滤精度高、截污量大、滤床孔隙率高等优点，提高了过滤速度，对水体中的悬浮颗粒的去除率最高可达98%，另外对各种大分子有机物、胶体、病毒、细菌等也有一定的去除作用，同时，反冲洗洗净度高、反冲洗及初滤水耗水量小。

参见图1，纤维过滤器1与原水箱11之间还连接有加药装置12，加药装置12通过投加PAM和PAC与水体中的悬浮物发生物化反应，PAC能够起到混凝效果，形成微小的胶粒，通过PAM的桥架效果，将微小的胶体和离子进行桥接，使胶粒具有较好的沉降性，提高水体通纤维过滤器1时，纤维滤料对水体中悬浮物的截留率。

参见图1、图2和图3，纤维过滤器1连接有活性炭过滤器2。活性炭过滤器2包括罐体21，罐体21的上方连接有与纤维过滤器1连接的进水管211，罐体21沿轴线方向位于进水管211的下方设置有连接至保安过滤器3的出水管212。罐体21上设置有若干导流板22，导流板22呈螺旋绕设均等分布在罐体21的内侧壁上，且导流板22呈倾斜设置，相邻两导流板22之间呈阶梯形错开。罐体21内填充有粉末活性炭25，粉末活性炭25的上表面与罐体21的进水管211之间留有空隙，罐体21位于该空隙内填充有抵接在粉末活性炭25上端面的pp棉芯24以及压在pp棉芯24上的压板23，压板23上设置有格栅。

参见图1，保安过滤器3设置有过滤孔径在1~5μm的保安滤芯，具有孔径均匀，外疏内密的深层过滤结构，能有效地除去液体中的悬浮物、微粒、铁锈等杂质，滤除原水中大于过滤精度以上的所有杂质。

参见图1，保安过滤器3连接有超滤过滤器4，超滤过滤器4包括有过滤精度达到0.01μm的PVDF中空纤维超滤膜，PVDF中空纤维超滤膜具有一层极薄表皮层或较厚的起支撑作用的海绵状或指状多孔层的选择性透过膜，其孔隙大小在0.1～0.001μm之间，利用其具有选择透过能力做分离介质，水体在一定压力下通过膜的一侧，水体透过膜壁过滤，而较大分子溶质被膜截留，从而达到物质分离及浓缩的目的。经过滤后，能够有效去除水体中的细菌、病毒、胶体、铁锈等其他杂质，但是保留了水体中的有益物质和微量元素。为了除去水体中的有益物质和微量元素。

参见图1，超滤过滤器4连接有清洗装置91，当超滤过滤器4需要清洗时，清洗装置91利用纯水对超滤膜反冲洗，将截留在超滤膜上的杂质从连接在超滤过滤器4上的清洗出水管排出，并通过管路连接至工业水循环系统93，作为锅炉水在工业水循环系统93中循环使用。超滤过滤器4与工业水循环系统93之间还连接有除垢装置92，除垢装置92通过添加化学药剂，对清洗后水体中的镁离子、钙离子等容易生成沉淀盐的金属离子反应，避免金属离子沉淀成盐后附着在管路管壁上。

参见图1，超滤过滤器4还连接有RO反渗透过滤装置5，RO反渗透过滤装置5包括有反渗透元件和高压泵。通过高压泵增压，使水体从高浓度一侧通过反渗透膜进入低浓度一侧，从而将纯水从含有离子的水体中分离出来，有效地去除了水中大部分的阳离子和阴离子，进而降低了水体中的含盐量，脱盐率≥97%；同时对胶体、细菌、病毒、细菌内毒素和大部分有机物等杂质均有去除效果。

参见图1，RO反渗透过滤装置5连接有EDI装置6，RO反渗透过滤装置5能够给EDI装置6提供进水电阻率在0.025~0.5 MΩ•cm之间的RO纯水，避免进入EDI装置6的水体电阻率过小导致EDI装置6运行负荷过大而影响使用。EDI装置6内有离子交换树脂，利用离子交换的原理，进水中的各种离子通过树脂层离子交换后被脱除，对经过RO纯化后的水进一步深度除盐，使水体脱盐率达到99.9%。

参见图1，EDI装置6连接有紫外杀菌器8，紫外杀菌器8通过紫外光照射，能够破坏细菌和病毒的DNA或者RNA的分子结构，从而达到杀灭水体中病毒、细菌的目的。

参见图1，EDI装置6与紫外杀菌器8之间还连接有电阻率检测装置7，对经过EDI装置6纯化后的纯水的电阻率进行检测。EDI检测装置通过内回流泵13连接至超滤过滤器4，当EDI检测装置检测的水体电阻率小于18 MΩ•cm，通过内回流泵13将水体再次输送至超滤过滤器4进行二次过滤，保障出水纯度。

本具体实施例仅仅是对本实用新型的解释，其并不是对本实用新型的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本实用新型的权利要求范围内都受到专利法的保护。

Claims (9)

1.一种纯化水膜系统，其特征在于，所述纯化水膜系统包括与原水箱(11)依次连接的纤维过滤器(1)、活性炭过滤器(2)、保安过滤器(3)、超滤过滤器(4)、RO反渗透过滤装置(5)、EDI装置(6)以及紫外杀菌器(8)。

2.根据权利要求1所述的一种纯化水膜系统，所述活性炭过滤器(2)包括罐体(21)以及填充在罐体(21)内部的粉末活性炭(25)，所述罐体(21)内部设置有若干导流板(22)，所述导流板(22)呈螺旋形绕设在罐体(21)的内壁上。

3.根据权利要求2所述的一种纯化水膜系统，其特征在于，所述罐体(21)位于粉末活性炭(25)的顶部设置有pp棉芯(24)，所述pp棉芯(24)的上方设置有带格栅的压板(23)。

4.根据权利要求1所述的一种纯化水膜系统，其特征在于，所述原水箱(11)与纤维过滤器(1)之间设置有加药装置(12)。

5.根据权利要求1所述的一种纯化水膜系统，其特征在于，所述EDI装置(6)与紫外杀菌器(8)之间连接有电阻率检测装置(7)。

6.根据权利要求5所述的一种纯化水膜系统，其特征在于，所述电阻率检测装置(7)连接有内回流泵(13)，所述内回流泵(13)连接至超滤过滤器(4)。

7.根据权利要求1所述的一种纯化水膜系统，其特征在于，所述超滤过滤器(4)连接有清洗装置(91)。

8.根据权利要求7所述的一种纯化水膜系统，其特征在于，所述超滤过滤器(4)连接至工业水循环系统(93)。

9.根据权利要求8所述的一种纯化水膜系统，其特征在于，所述超滤过滤器(4)与工业水循环系统(93)之间连接有除垢装置(92)。