CN210656542U - 一种制纯水装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型的一种制纯水装置，包括原水箱、原水泵、换热器、旁通阀、砂滤装置、碳滤装置、一级反渗透装置、PH调节控制装置、二级反渗透装置、EDI装置、纯水箱、纯水泵、消毒灯；一级反渗透装置进水口与温度控制器、压力控制器连接，温度控制器与高温蒸汽设备、换热器连接，所述压力控制器与碳滤装置进水口、压缩空气设备连接。本实用新型的制纯水装置，根据一级反渗透装置进水口的电导率、温度、压力，自动调节纯水制造工艺的温度和压力，一方面保障了纯水制造工艺的出水效率高，另一方面也降低了对纯水制造管道承受压力的需求，降低了纯水制造成本。

Description

一种制纯水装置

技术领域

本实用新型涉及水处理技术领域，特别涉及一种制纯水装置。

背景技术

纯水是化工行业广泛应用的原料，特别是在医学制药工艺中，进行制药的纯水不但要求无污染、不含杂质，同时对纯水中溶解的二氧化碳含量提出了严格要求。

反渗透法制取纯净水工艺，以其绿色环保、全自动运作、出水水质稳定等突出的优点，在饮料、化工、电力、电子等行业得到了广泛的应用。目前制造纯水常用的方法是二级反渗透+EDI控制方法，用一级反渗透设备除盐，再将其产出水作为另一个反渗透设备的给水进一步除盐。反渗透设备重要的组成部分是离子半透膜，理想的离子半透膜只允许水通过，阻止盐通过，离子半透膜纯水侧的水会自发地渗透到离子半透膜流入盐水一侧，若在离子半透膜的盐水侧施加压力，那么水的自发流动将受到抑制而减慢，当施加的压力大于一定值时，离子半透膜盐水侧的水将流入纯水侧，这就是水的反渗透制造纯水的基本原理。

在离子半透膜盐水侧施加的压力对制造纯水产生了很大影响，水压过低时，离子半透膜盐水侧水流向纯水侧的速度较慢，制造纯水效率低；水压过高时，管道及纯水制造工艺中零部件承受的压力大，对设备抗压能力要求高，费用大。同时，水温也对水分子、离子的扩散产生显著影响，进而影响反渗透装置的纯水出水率。因此，在制造纯水工艺中，为了提高制造纯水的效率，降低制造成本，必须对压力和温度进行精确控制。

现有技术中，一般通过恒温、恒压装置控制纯水制造工艺的温度、压力，即制造纯水前设定温度和压强。但二级反渗透工业中，为了降低原水的消耗量，一般将二级反渗透装置的浓水出水口与一级反渗透装置的进水口连接，在一级反渗透装置离子半透膜盐水侧的离子浓度是时刻变化的，而离子浓度不同，在恒温恒压条件下，离子半透膜盐水侧的水流向纯水侧速度也不同。采用恒温、恒压装置，当离子浓度高时，纯水出水率将显著降低，增大制造纯水的成本。

因此，亟需研发一种制纯水装置，可以根据离子浓度，自动闭环控制纯水制造工艺的温度和压力，使纯水制造具有较大的效率和较小的成本。

实用新型内容

为了克服现有研究的不足，本实用新型提供了一种制纯水装置，可根据离子浓度，自动闭环控制纯水制造工艺的温度和压力。该制纯水装置设计巧妙、节水节能，出水效率高，成本低。为实现上述功能，本实用新型的上述技术问题主要是通过下述技术方案得以解决的：

这种制纯水装置，包括原水箱、原水泵、换热器、旁通阀、砂滤装置、碳滤装置、一级反渗透装置、PH调节控制装置、二级反渗透装置、EDI装置、纯水箱、纯水泵、消毒灯；原水泵进水口与原水箱出水口连接，原水泵出水口与换热器入口连接；砂滤装置进水口与换热器出口连接，砂滤装置出水口与碳滤装置进水口连接；一级反渗透装置进水口与碳滤装置出水口连接，一级反渗透装置出水口与PH调节控制装置进水口连接；二级反渗透装置进水口与PH调节控制装置出水口连接，二级反渗透装置纯水出水口与EDI装置进水口连接；纯水箱进水口与EDI装置出水口连接，纯水箱出水口与纯水泵进水口连接；纯水泵出水口与消毒灯进水口连接；一级反渗透装置进水口与温度控制器、压力控制器连接，所述温度控制器与高温蒸汽设备、换热器连接，压力控制器与碳滤装置进水口、压缩空气设备连接。温度控制器通过检测到的一级反渗透装置进水口水温和电导率，自动调节高温蒸汽进气量，从而调节制造纯水工艺的水温。压力控制器通过检测到的一级反渗透装置进水口压力和电导率，调节压缩空气进气量，从而调节制造纯水工艺的压力。

进一步的，一级反渗透装置进水口与清洗装置连接。清洗装置用于清洗一级反渗透装置进水口，防止一级反渗透装置进水口发生堵塞。

进一步的，砂滤装置进水口与旁通阀进水口连接，旁通阀出水口与原水泵出水口连接。旁通阀用于砂滤装置和碳滤装置的反向清洗，以提高砂滤装置和碳滤装置滤除杂质的效果。

进一步的，碳滤装置出水口与原水箱出水口连接。原水箱出水口与碳滤装置和砂滤装置反向清洗提供水源。

进一步的，清洗装置包括化液箱、化洗泵、阻垢剂注入装置。阻垢剂注入装置向一级反渗透装置进水口注入阻垢剂，化洗泵将化洗液箱中的化洗液注入一级反渗透装置进水口，阻垢剂和化洗液清洗一级反渗透装置进水口处离子半透膜，提高制造纯水的出水效率。

进一步的，二级反渗透装置出水口装设有电导率测量装置，电导率测量装置与模数转换装置的一端连接，模数转换装置的另一端与PH调节控制装置连接。电导率测量装置将测量的电导率通过模数转换装置转化为数字信号，反馈给PH调节控制装置，PH调节控制装置根据电导率，调节PH调节控制装置加碱量，使除盐在最佳PH值下进行，除盐效率高。

进一步的，PH调节控制装置的PH调节控制溶液包含氢氧化钠溶液。

进一步的，消毒灯发出的光线包含紫外线。消毒灯用于杀死纯水中残留的细菌。

进一步的，一级反渗透装置进水口处装设有温度计、电导率表和压力表。

原水泵将原水箱中的原水抽出，并将原水输出到换热器；温度控制器通过检测到的一级反渗透装置进水口水温和电导率，自动调节高温蒸汽进入换热器的进气量，从而调节原水的水温；原水经过换热器后，依次经过砂滤装置和碳滤装置，砂滤装置用于除去原水中的泥沙、铁锈及悬浮物颗粒，碳滤装置用于除去原水中异味、色素、余氯等污染物；在碳滤装置进水口处连接的压力控制器通过检测到的一级反渗透装置进水口压力和电导率，调节压缩空气设备的压缩空气进入碳滤装置进气量，从而调节制造纯水工艺的压力；原水经过碳滤装置后进入一级反渗透装置进水口，一级反渗透装置中的离子半透膜允许水通过，到达纯水侧，而阻止离子通过，而盐在水中会转化为正离子和负离子，由于离子不能通过离子半透膜，留在盐水侧，在压力和温度控制器的作用下，一级反渗透装置纯水侧水向盐水侧的自由扩散受到抑制，一级反渗透装置盐水侧的水不断通过离子半透膜进入纯水侧；一级反渗透装置所出纯水经过PH调节控制装置，PH调节控制装置根据测得的一级反渗透装置出水口电导率，调节PH调节控制装置加碱量，去除水中的二氧化碳，并使一级反渗透装置所出纯水中剩余的盐在最佳PH值下，进入二级反渗透装置，被二级反渗透装置的离子半透膜除去；二级反渗透装置所出的浓水中含有盐，为了提高原水利用效率，降低纯水制造成本，浓水输出到一级反渗透装置的进水口，而二级反渗透装置所出的纯水则进入EDI装置，EDI装置通过阳、阴离子膜对阳、阴离子的选择透过作用，对二级反渗透装置所出的纯水进行深度除盐，EDI装置所出的纯水进入纯水箱，纯水泵将纯水箱中的纯水抽出，并经过消毒灯，消毒灯中发射的紫外线将纯水中残留的细菌杀死，制造出无杂质、无细菌的纯水。

本实用新型的有益效果。

1、这种制纯水装置，根据一级反渗透装置进水口的电导率、温度、压力，自动调节纯水制造工艺的温度和压力，一方面保障了纯水制造工艺的出水效率高，另一方面也降低了对纯水制造管道承受压力的需求，降低了纯水制造成本。

2、这种制纯水装置，通过设置的旁通阀，可以方便地对砂滤装置、碳滤装置进行清洗，保障砂滤装置和碳滤装置的去除效果好。

3、二级反渗透装置的浓水出水口与一级反渗透装置进水口连接。提高原水利用率，节约水，降低成本。

4、通过电导率测量装置测得电导率，调节PH调节控制装置加碱量，一方面去除了水中的二氧化碳，另一方面可使二级反渗透装置在在最佳PH值下，进行除盐，除盐效率高。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术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实用新型的一些实施例，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。

图1为本实用新型一种制纯水装置的结构示意图。

在图中：1、原水箱；2、原水泵；3、换热器；4、砂滤装置；5、碳滤装置；6、一级反渗透装置；7、PH调节控制装置；8、二级反渗透装置；9、EDI装置；10、纯水箱；11、纯水泵；12、消毒灯；13、旁通阀；14、温度控制器；15、高温蒸汽设备；16、压缩空气设备；17、压力控制器；18、清洗装置。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的优选实施例进行详细阐述，以使本实用新型的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解，从而对本实用新型的保护范围做出更为清楚明确的界定。

如图1所示，本实施例中的这种制纯水装置，包括原水箱1、原水泵2、换热器3、旁通阀13、砂滤装置4、碳滤装置5、一级反渗透装置6、PH调节控制装置7、二级反渗透装置8、EDI装置9、纯水箱10、纯水泵11、消毒灯12；原水泵2进水口与原水箱1出水口连接，原水泵2出水口与换热器3入口连接；砂滤装置4进水口与换热器3出口连接，砂滤装置4出水口与碳滤装置5进水口连接；一级反渗透装置6进水口与碳滤装置5出水口连接，一级反渗透装置6出水口与PH调节控制装置7进水口连接；二级反渗透装置8进水口与PH调节控制装置7出水口连接，二级反渗透装置8纯水出水口与EDI装置9进水口连接；纯水箱10进水口与EDI装置9出水口连接，纯水箱10出水口与纯水泵11进水口连接；纯水泵11出水口与消毒灯12进水口连接；一级反渗透装置6进水口与温度控制器14、压力控制器17连接，所述温度控制器14与高温蒸汽设备15、换热器3连接，压力控制器17与碳滤装置5进水口、压缩空气设备16连接。温度控制器14通过检测到的一级反渗透装置6进水口水温和电导率，自动调节高温蒸汽进气量，从而调节制造纯水工艺的水温。压力控制器17通过检测到的一级反渗透装置6进水口压力和电导率，调节压缩空气进气量，从而调节制造纯水工艺的压力。

一级反渗透装置6进水口与清洗装置18连接。清洗装置18用于清洗一级反渗透装置6进水口，防止一级反渗透装置6进水口发生堵塞。

砂滤装置4进水口与旁通阀13进水口连接，旁通阀13出水口与原水泵2出水口连接。旁通阀13用于砂滤装置4和碳滤装置5的反向清洗，以提高砂滤装置4和碳滤装置5滤除杂质的效果。

碳滤装置5出水口与原水箱1出水口连接。原水箱1出水口与碳滤装置5和砂滤装置4反向清洗提供水源。

清洗装置18包括化液箱、化洗泵、阻垢剂注入装置。阻垢剂注入装置向一级反渗透装置6进水口注入阻垢剂，化洗泵将化洗液箱中的化洗液注入一级反渗透装置6进水口，阻垢剂和化洗液清洗一级反渗透装置6进水口处离子半透膜，提高制造纯水的出水效率。

二级反渗透装置8出水口装设有电导率测量装置，电导率测量装置与模数转换装置的一端连接，模数转换装置的另一端与PH调节控制装置7连接。电导率测量装置将测量的电导率通过模数转换装置转化为数字信号，反馈给PH调节控制装置7，PH调节控制装置7根据电导率，调节PH调节控制装置7加碱量，使除盐在最佳PH值下进行，除盐效率高。

PH调节控制装置7的PH调节控制溶液包含氢氧化钠溶液。

消毒灯12发出的光线包含紫外线。消毒灯12用于杀死纯水中残留的细菌。

一级反渗透装置6进水口处装设有温度计、电导率表和压力表。

本实用新型的工作过程和原理：

原水泵2将原水箱1中的原水抽出，并将原水输出到换热器3；温度控制器14通过检测到的一级反渗透装置6进水口水温和电导率，自动调节高温蒸汽进入换热器3的进气量，从而调节原水的水温；原水经过换热器3后，依次经过砂滤装置4和碳滤装置5，砂滤装置4用于除去原水中的泥沙、铁锈及悬浮物颗粒，碳滤装置5用于除去原水中异味、色素、余氯等污染物；在碳滤装置5进水口处连接的压力控制器17通过检测到的一级反渗透装置6进水口压力和电导率，调节压缩空气设备16的压缩空气进入碳滤装置5进气量，从而调节制造纯水工艺的压力；原水经过碳滤装置5后进入一级反渗透装置6进水口，一级反渗透装置6中的离子半透膜允许水通过，到达纯水侧，而阻止离子通过，而盐在水中会转化为正离子和负离子，由于离子不能通过离子半透膜，留在盐水侧，在压力和温度控制器14的作用下，一级反渗透装置6纯水侧水向盐水侧的自由扩散受到抑制，一级反渗透装置6盐水侧的水不断通过离子半透膜进入纯水侧；一级反渗透装置6所出纯水经过PH调节控制装置7，PH调节控制装置7根据测得的一级反渗透装置6出水口电导率，调节PH调节控制装置7加碱量，去除水中的二氧化碳，并使一级反渗透装置6所出纯水中剩余的盐在最佳PH值下，进入二级反渗透装置8，被二级反渗透装置8的离子半透膜除去；二级反渗透装置8所出的浓水中含有盐，为了提高原水利用效率，降低纯水制造成本，浓水输出到一级反渗透装置6的进水口，而二级反渗透装置8所出的纯水则进入EDI装置9，EDI装置9通过阳、阴离子膜对阳、阴离子的选择透过作用，对二级反渗透装置8所出的纯水进行深度除盐，EDI装置9所出的纯水进入纯水箱10，纯水泵11将纯水箱10中的纯水抽出，并经过消毒灯12，消毒灯12中发射的紫外线将纯水中残留的细菌杀死，制造出无杂质、无细菌的纯水。

这种制纯水装置，根据一级反渗透装置6进水口的电导率、温度、压力，自动调节纯水制造工艺的温度和压力，一方面保障了纯水制造工艺的出水效率高，另一方面也降低了对纯水制造管道承受压力的需求，降低了纯水制造成本。

这种制纯水装置，通过设置的旁通阀13，可以方便地对砂滤装置4、碳滤装置5进行清洗，保障砂滤装置4和碳滤装置5的去除效果好。

二级反渗透装置8的浓水出水口与一级反渗透装置6进水口连接。提高原水利用率，节约水，降低成本。

通过电导率测量装置测得电导率，调节PH调节控制装置7加碱量，一方面去除了水中的二氧化碳，另一方面可使二级反渗透装置8在在最佳PH值下，进行除盐，除盐效率高。

虽然本实用新型已通过参考优选的实施例进行了图示和描述，但是，本专业普通技术人员应当了解，在权利要求书的范围内，可作形式和细节上的各种各样变化。

Claims (10)

1.一种制纯水装置，包括原水箱(1)、原水泵(2)、换热器(3)、旁通阀(13)、砂滤装置(4)、碳滤装置(5)、一级反渗透装置(6)、PH调节控制装置(7)、二级反渗透装置(8)、EDI装置(9)、纯水箱(10)、纯水泵(11)、消毒灯(12)；原水泵(2)进水口与原水箱(1)出水口连接，原水泵(2)出水口与换热器(3)入口连接；砂滤装置(4)进水口与换热器(3)出口连接，砂滤装置(4)出水口与碳滤装置(5)进水口连接；一级反渗透装置(6)进水口与碳滤装置(5)出水口连接，一级反渗透装置(6)出水口与PH调节控制装置(7)进水口连接；二级反渗透装置(8)进水口与PH调节控制装置(7)出水口连接，二级反渗透装置(8)纯水出水口与EDI装置(9)进水口连接；纯水箱(10)进水口与EDI装置(9)出水口连接，纯水箱(10)出水口与纯水泵(11)进水口连接；纯水泵(11)出水口与消毒灯(12)进水口连接；其特征在于：所述一级反渗透装置(6)进水口与温度控制器(14)、压力控制器(17)连接，所述温度控制器(14)与高温蒸汽设备(15)、换热器(3)连接，所述压力控制器(17)与碳滤装置(5)进水口、压缩空气设备(16)连接。

2.根据权利要求1所述的一种制纯水装置，其特征在于：所述一级反渗透装置(6)进水口与清洗装置(18)连接。

3.根据权利要求1所述的一种制纯水装置，其特征在于：所述砂滤装置(4)进水口与旁通阀(13)进水口连接，旁通阀(13)出水口与原水泵(2)出水口连接。

4.根据权利要求1所述的一种制纯水装置，其特征在于：所述碳滤装置(5)出水口与原水箱(1)出水口连接。

5.根据权利要求1所述的一种制纯水装置，其特征在于：所述二级反渗透装置(8)浓水出水口与一级反渗透装置(6)进水口连接。

6.根据权利要求2所述的一种制纯水装置，其特征在于：所述清洗装置(18)包括化洗液箱、化洗泵、阻垢剂注入装置。

7.根据权利要求1所述的一种制纯水装置，其特征在于：所述二级反渗透装置(8)出水口装设有电导率测量装置，电导率测量装置与模数转换装置的一端连接，模数转换装置的另一端与PH调节控制装置(7)连接。

8.根据权利要求7所述的一种制纯水装置，其特征在于：所述PH调节控制装置(7)的PH调节控制溶液包含氢氧化钠溶液。

9.根据权利要求1所述的一种制纯水装置，其特征在于：所述消毒灯(12)发出的光线包含紫外线。

10.根据权利要求1所述的一种制纯水装置，其特征在于：所述一级反渗透装置(6)进水口处装设有温度计、导电率表和压力表。

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