CN214654222U - 一种纯化水制备机 - Google Patents

Abstract

一种纯化水制备机，包括预处理系统，包括依次呈串联连接的原水罐、原水泵、多介质过滤器、软化器、活性炭过滤器和保安过滤器；反渗透系统，包括一级高压泵、一级反渗透膜、二级高压泵和二级反渗透膜，一级反渗透膜的入水端通过一级高压泵与保安过滤器的输出端连接，二级反渗透膜的入水端通过二级高压泵与一级反渗透膜的低压产水端连接；连续电除盐系统，与二级反渗透膜的低压产水端连接；纯化水分配系统，其包括纯化水罐和供水循环管路，纯化水罐与连续电除盐系统连接以存储由连续电除盐系统输出的达标的纯化水，供水循环管路的首尾分别与纯化水罐连接。本实用新型的纯化水制备机无需蒸馏环节，操作简单，且可达到持续高效产水。

Description

一种纯化水制备机

技术领域

本实用新型涉及纯化水生产设备领域，具体涉及一种纯化水制备机，主要用于医疗制药及医疗器械的制水用水。

背景技术

纯化水制备机是应用在医药、生物和化学化工，以及医院等行业的重要设备。由于注射用水在医药领域的需求量非常大，而在注射用水的生产时，便需要纯化水设备来提供纯化水以供应需求。现有市场上的纯化水设备，存在以下不足之处：旧时制取纯化水多采用树脂混合工艺，再生时需要使用大量的酸和碱，污染环境，或者，采用蒸馏的方式，虽然污染减少，但是，成本大大增加。因此，亟需一种制备方法更简便，成本低，且环境污染相对较少的纯化水生产设备以替代现有技术。

实用新型内容

基于此，本实用新型提供了一种无需蒸馏环节，操作简单，且可达到持续高效产水的纯化水制备机。

为实现上述目的，本实用新型提供了一种纯化水制备机，包括：

预处理系统，包括依次呈串联连接的原水罐、原水泵、多介质过滤器、软化器、活性炭过滤器和保安过滤器，原水泵为预处理提供动力，以用于泵取原水罐内的原水，并依次通过多介质过滤器、软化器、活性炭过滤器和保安过滤器；

反渗透系统，包括一级高压泵、一级反渗透膜、二级高压泵和二级反渗透膜，一级反渗透膜的入水端通过一级高压泵与保安过滤器的输出端连接，二级反渗透膜的入水端通过二级高压泵与一级反渗透膜的低压产水端连接；

连续电除盐系统，与二级反渗透膜的低压产水端连接；以及

纯化水分配系统，其包括纯化水罐和供水循环管路，纯化水罐与连续电除盐系统连接以存储由连续电除盐系统输出的达标的纯化水，供水循环管路的首尾分别与纯化水罐连接，供水循环管路上沿水流方向依次设有供水泵和多个供水节点。

作为本实用新型的进一步优选技术方案，所述原水罐连接有注入原水的注水管路，注水管路上设有相并联的自控进水阀和手动进水阀。

作为本实用新型的进一步优选技术方案，所述原水罐上设有对其内部液位高度进行检测的液位检测装置，液位检测装置与自控进水阀和原水泵联动。

作为本实用新型的进一步优选技术方案，所述软化器用于利用钠型阳离子交换树脂去除水中钙镁离子，软化器配备有盐水箱，盐水箱与软化器连接以用于输入盐水到软化器内。

作为本实用新型的进一步优选技术方案，所述反渗透系统还包括pH调节装置，pH调节装置具有药箱和加药泵，药箱通过加药泵与二级高压泵的输入端管路连通。

作为本实用新型的进一步优选技术方案，所述一级反渗透膜的高压产水端连接排浓水管以将过滤后的浓水排出，二级反渗透膜的高压产水端连接至原水罐以将过滤后的浓水回流至原水罐。

作为本实用新型的进一步优选技术方案，所述连续电除盐系统具有纯化水、浓水和极水三个输出端，其中，产生的浓水和极水分别输出到原水罐，产生的纯化水具有两条传输路径，当纯化水达标则输出到纯化水罐，不达标则输出到原水罐。

作为本实用新型的进一步优选技术方案，所述纯化水分配系统还包括臭氧杀菌装置，臭氧杀菌装置与纯化水罐连接以通入臭氧。

作为本实用新型的进一步优选技术方案，所述供水循环管路上位于多个供水节点至纯化水罐之间的回流段上还设有紫外线杀菌器和换热器，紫外线杀菌器用于产生紫外线对循环流动的纯化水进行消毒，换热器用于外接工业蒸汽，通过工业蒸汽与循环的纯化水进行热交换，从而使纯化水升温以进行巴氏消毒。

作为本实用新型的进一步优选技术方案，所述多介质过滤器、软化器和活性炭过滤器均具有罐体，每个罐体均具有正反冲洗结构，各罐体依次通过对应的正反冲洗结构接入原水泵至保安过滤器之间的主管路中，主管路中的原水单向流动；

正反冲洗结构包括第一自控阀、第二自控阀、第三自控阀、第四自控阀、第五自控阀、上连接管、下连接管和排污管；第一自控阀和第二自控阀沿水流方向依次串联在主管路中，第一自控阀和第二自控阀之间的管段与下连接管的一端连通，下连接管的另一端与罐体的底端连通；第三自控阀的一端于第一自控阀的输出端与主管路连接，第三自控阀的另一端与上连接管的一端连接，上连接管的另一端与罐体的顶端连通；上连接管上连通有与排污管相连通的第一分支，第四自控阀设置在第一分支上，下连接管上连通有与排污管相连通的第二分支，第五自控阀设置在第二分支上。

本实用新型的纯化水制备机，通过采用上述技术方案，使得本实用新型采用了双级反渗透与连续电除盐技术(EDI)相结合的工艺，反渗透除盐率高，成本及价格低，连续电除盐不需要酸碱再生，绿色环保；整机采用一体化设计，模块化安装，相对于现有设备，占地面积更小，现场安装的效率更高；而且，相对现有设计，无需蒸馏环节，操作简单，同时，可达到持续高效产水。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明。

图1为本实用新型纯化水制备机提供的系统框图；

图2为预处理系统的结构示意图；

图3为反渗透系统的结构示意图；

图4为连续电除盐系统和纯化水分配系统的结构示意图；

图5为纯化水分配系统连接臭氧杀菌装置的局部示意图；

图6为罐体正冲洗状态示意图；

图7为罐体反冲洗状态示意图。

图中：1、原水罐，2、原水泵，3、多介质过滤器，4、盐水箱，5、软化器，6、活性炭过滤器，7、保安过滤器，8、一级高压泵，9、一级反渗透膜，10、二级高压泵，11、二级反渗透膜，12、pH调节装置，13、连续电除盐系统，14、纯化水罐，15、供水泵，16、供水接点，17、紫外线杀菌器，18、换热器，19、臭氧杀菌装置；

101、罐体，102、主管路，103、上连接管，104、下连接管，105、排污管，AT1、第一自控阀，AT2、第二自控阀，AT3、第三自控阀，AT4、第四自控阀，AT5、第五自控阀。

本实用新型目的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

具体实施方式

下面将结合附图以及具体实施方式，对本实用新型做进一步描述。较佳实施例中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”及“一”等用语，仅为便于叙述的明了，而非用以限定本实用新型可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本实用新型可实施的范畴。

如图1至图5所示，纯化水制备机包括预处理系统、反渗透系统、连续电除盐系统13和纯化水分配系统，预处理系统用于将预处理后的原水输送到反渗透系统，原水经反渗透系统后得到纯水，纯水再由连续电除盐系统13的处理得到纯化水，纯化水分配系统对纯化水进行配给，以供使用。

参阅图2所示，预处理系统包括依次呈串联连接的原水罐1、原水泵2、多介质过滤器3、软化器5、活性炭过滤器6和保安过滤器7，其中：

原水罐1用来存贮原水，原水的压力与流量很不稳定，原水罐1可以起到缓冲作用，确保整个纯化水制备机系统稳定运行；

原水泵2为预处理提供动力以抽取原水罐1内的原水并依次通过多介质过滤器3、软化器5、活性炭过滤器6和保安过滤器7，同时，使得原水通过预处理系统，以及到达RO单元前的压力、流量、水质满足需求；

多介质过滤器3利用天然石英砂的不同粒径大小组成3～5个过滤层，用于滤除原水中的细小颗粒、悬浮物、胶体等杂质；

软化器5利用钠型阳离子交换树脂去除水中钙镁离子，降低原水的硬度，防止后续的一级反渗透膜9和二级反渗透膜11表面结垢，即影响产水量及使用性能；

活性炭过滤器6用于吸附原水中的有机物、氧化剂、色素及异味，保护一级反渗透膜9和二级反渗透膜11不被氧化及损坏RO膜元件；

保安过滤器7用来防止≥5μm颗粒物进入反渗透膜，导致一级反渗透膜9和二级反渗透膜11容易污堵、破损。

参阅图3所示，反渗透系统包括一级高压泵8、一级反渗透膜9、二级高压泵10和二级反渗透膜11，一级反渗透膜9的入水端通过一级高压泵8与保安过滤器7的输出端连接，二级反渗透膜11的入水端通过二级高压泵10与一级反渗透膜9的低压产水端连接。反渗透又称逆渗透，主要去除水中离子，是一种以压力差为推动力，原水会逆着自然渗透的方向作反向渗透。在膜的低压侧得到透过的纯水，即渗透液，纯水经低压产水端输出；高压侧得到浓缩的浓水，即浓缩液，浓水经高压产水端输出。所述一级反渗透膜9的高压产水端连接排浓水管以将过滤后的浓水排出，二级反渗透膜11的高压产水端连接至原水罐1以将过滤后的浓水回流至原水罐1，二级反渗透膜11产生的浓水优于原水水质，回原水罐1循环再利用，以节约水资源。

参阅图4所示，连续电除盐系统13(简称EDI)与二级反渗透膜11的低压产水端连接，其工作过程中，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，从而达到水的深度除盐目的。

参阅图4所示，纯化水分配系统包括纯化水罐14和供水循环管路，纯化水罐14与连续电除盐系统13连接以存储由连续电除盐系统13输出的达标的纯化水，供水循环管路的首尾分别与纯化水罐14连接，供水循环管路上沿水流方向依次设有供水泵15和多个供水节点。

在一具体实施中，所述原水罐1连接有注入原水的注水管路，注水管路上设有相并联的自控进水阀和手动进水阀，可通过自动控制自控进水阀或手动操作手动进水阀两种方式以实现注水管路的通断控制。

具体地，所述原水罐1上设有对其内部液位高度进行检测的液位检测装置，液位检测装置与自控进水阀和原水泵2联动，液位检测装置可实现对原水罐1内高、中、低的液位检测，原水罐1达到高液位自动关闭自控进水阀，中液位自动开启进水阀补水，低液位系统停机保护，同时，原水罐1为中、高液位将原水泵2自动开启，低液位原水泵2停止保护，从而防止了原水泵2无水运行。

参阅图1所示，所述软化器5用于利用钠型阳离子交换树脂去除水中钙镁离子，软化器5中有很多离子，需要加盐实用再生，软化器5配备有盐水箱4，盐水箱4与软化器5连接以用于输入盐水到软化器5内。

优选地，参阅图2所示，所述反渗透系统还包括pH调节装置12，pH调节装置12具有药箱和加药泵，药箱通过加药泵与二级高压泵10的输入端管路连通，通过加入药水后进行pH调节，使水中的CO₂转化成为HCO₃ ^-和CO₃ ^2-以便被反渗透脱除，从而保证了反渗透系统的产水水质。

参阅图4所示，所述连续电除盐系统13具有纯化水、浓水和极水三个输出端，其中，产生的浓水和极水分别输出到原水罐1，产生的纯化水具有两条传输路径，当纯化水达标则输出到纯化水罐14，不达标则输出到原水罐1。EDI产水电导率＜0.1μS/cm，EDI产生的浓水和极水优于原水水质，回原水罐1循环再利用，节约水资源。

参阅图5所示，所述纯化水分配系统还包括臭氧杀菌装置19，臭氧杀菌装置19与纯化水罐14连接以通入臭氧，配备臭氧杀菌，可定期进行臭氧消毒，释放臭氧与纯化水混合后，在供水循环管路与纯化水罐14中循环，达到杀菌消毒的作用，最大限度减少微生物滋生风险。

参阅图4所示，所述供水循环管路上位于多个供水节点至纯化水罐14之间的回流段上还设有紫外线杀菌器17和换热器18，紫外线杀菌器17用于产生紫外线对循环流动的纯化水进行消毒，换热器18用于外接工业蒸汽，通过工业蒸汽与循环的纯化水进行热交换，从而使纯化水升温以进行巴氏消毒。通过多种消毒方式，杀灭水中游离微生物，延长分配系统的消毒周期。

参阅图6和图7所示，所述多介质过滤器3、软化器5和活性炭过滤器6均具有罐体101，每个罐体101均具有正反冲洗结构，各罐体101依次通过对应的正反冲洗结构接入原水泵2至保安过滤器7之间的主管路102中，主管路102中的原水单向流动；

正反冲洗结构包括第一自控阀AT1、第二自控阀AT2、第三自控阀AT3、第四自控阀AT4、第五自控阀AT5、上连接管103、下连接管104和排污管105；第一自控阀AT1和第二自控阀AT2沿水流方向依次串联在主管路102中，第一自控阀AT1和第二自控阀AT2之间的管段与下连接管104的一端连通，下连接管104的另一端与罐体101的底端连通；第三自控阀AT3的一端于第一自控阀AT1的输出端与主管路102连接，第三自控阀AT3的另一端与上连接管103的一端连接，上连接管103的另一端与罐体101的顶端连通；上连接管103上连通有与排污管105相连通的第一分支，第四自控阀AT4设置在第一分支上，下连接管104上连通有与排污管105相连通的第二分支，第五自控阀AT5设置在第二分支上。第一自控阀AT1、第二自控阀AT2、第三自控阀AT3、第四自控阀AT4、第五自控阀AT5均为可自动控制的电控阀门或气动阀门。

多介质过滤器3、软化器5和活性炭过滤器6均具有正、反冲洗模式和正常运行模式，下面以其中一个罐体101为例对各模式的运行原理进行描述。

正洗模式：参阅图6所示，AT1.02、AT1.06打开，其他阀门关闭，原水从AT1.02阀门经上连接管103进入罐体101，从下面AT1.06排放到外面，此时，对罐体101进行正向通水冲洗；

反洗模式：参阅图7所示，AT1.04、AT1.03打开，其他阀门关闭，原水从AT1.04阀门经下连接管104进入罐体101，从上面AT1.03排出外面，此时，对罐体101进行反向通水冲洗；

正常产水模式：AT1.02、AT1.05打开，其他阀门关闭，原水从上面AT1.02阀门进入罐体101，从下面AT1.05流出，以及进入下一步过滤。

正、反冲洗模式可按预设时间对罐体101内反复进行正向冲洗和反向冲洗，以达到对罐体101内的清洁效果。

本实施例的纯化水制备机，采用上述技术方案，可以达到以下有益效果：采用了双级反渗透与连续电除盐技术(EDI)相结合的工艺，反渗透除盐率高，成本及价格低，连续电除盐不需要酸碱再生，绿色环保；整机采用一体化设计，模块化安装；而且，相对于现有设备，占地面积更小，现场安装的效率更高；相对现有设计，无需蒸馏环节，操作简单，适合于对系统配置不高小企业使用，同时，可达到持续高效产水；产生后端，采用紫外线消毒，以及高温巴氏与臭氧消毒，其中高温巴氏与臭氧消毒可根据需求任选其中一种，从而全面抑制微生物的滋生，最大限度地减少了微生物滋生风险，且与纯化水接触的死角符合设计要求。

虽然以上描述了本实用新型的具体实施方式，但是本领域熟练技术人员应当理解，这些仅是举例说明，可以对本实施方式做出多种变更或修改，而不背离本实用新型的原理和实质，本实用新型的保护范围仅由所附权利要求书限定。

Claims (10)

1.一种纯化水制备机，其特征在于，包括：

预处理系统，包括依次呈串联连接的原水罐、原水泵、多介质过滤器、软化器、活性炭过滤器和保安过滤器，原水泵为预处理提供动力，以用于泵取原水罐内的原水，并依次通过多介质过滤器、软化器、活性炭过滤器和保安过滤器；

反渗透系统，包括一级高压泵、一级反渗透膜、二级高压泵和二级反渗透膜，一级反渗透膜的入水端通过一级高压泵与保安过滤器的输出端连接，二级反渗透膜的入水端通过二级高压泵与一级反渗透膜的低压产水端连接；

连续电除盐系统，与二级反渗透膜的低压产水端连接；以及

纯化水分配系统，其包括纯化水罐和供水循环管路，纯化水罐与连续电除盐系统连接以存储由连续电除盐系统输出的达标的纯化水，供水循环管路的首尾分别与纯化水罐连接，供水循环管路上沿水流方向依次设有供水泵和多个供水节点。

2.根据权利要求1所述的纯化水制备机，其特征在于，所述原水罐连接有注入原水的注水管路，注水管路上设有相并联的自控进水阀和手动进水阀。

3.根据权利要求2所述的纯化水制备机，其特征在于，所述原水罐上设有对其内部液位高度进行检测的液位检测装置，液位检测装置与自控进水阀和原水泵联动。

4.根据权利要求1所述的纯化水制备机，其特征在于，所述软化器用于利用钠型阳离子交换树脂去除水中钙镁离子，软化器配备有盐水箱，盐水箱与软化器连接以用于输入盐水到软化器内。

5.根据权利要求1所述的纯化水制备机，其特征在于，所述反渗透系统还包括pH调节装置，pH调节装置具有药箱和加药管，药箱通过加药泵与二级高压泵的输入端管路连通。

6.根据权利要求1所述的纯化水制备机，其特征在于，所述一级反渗透膜的高压产水端连接排浓水管以将过滤后的浓水排出，二级反渗透膜的高压产水端连接至原水罐以将过滤后的浓水回流至原水罐。

7.根据权利要求1所述的纯化水制备机，其特征在于，所述连续电除盐系统具有纯化水、浓水和极水三个输出端，其中，产生的浓水和极水分别输出到原水罐，产生的纯化水具有两条传输路径，当纯化水达标则输出到纯化水罐，不达标则输出到原水罐。

8.根据权利要求1所述的纯化水制备机，其特征在于，所述纯化水分配系统还包括臭氧杀菌装置，臭氧杀菌装置与纯化水罐连接以通入臭氧。

9.根据权利要求1所述的纯化水制备机，其特征在于，所述供水循环管路上位于多个供水节点至纯化水罐之间的回流段上还设有紫外线杀菌器和换热器，紫外线杀菌器用于产生紫外线对循环流动的纯化水进行消毒，换热器用于外接工业蒸汽，通过工业蒸汽与循环的纯化水进行热交换，从而使纯化水升温以进行巴氏消毒。

10.根据权利要求1至9任一项所述的纯化水制备机，其特征在于，所述多介质过滤器、软化器和活性炭过滤器均具有罐体，每个罐体均具有正反冲洗结构，各罐体依次通过对应的正反冲洗结构接入原水泵至保安过滤器之间的主管路中，主管路中的原水单向流动；

正反冲洗结构包括第一自控阀、第二自控阀、第三自控阀、第四自控阀、第五自控阀、上连接管、下连接管和排污管；第一自控阀和第二自控阀沿水流方向依次串联在主管路中，第一自控阀和第二自控阀之间的管段与下连接管的一端连通，下连接管的另一端与罐体的底端连通；第三自控阀的一端于第一自控阀的输出端与主管路连接，第三自控阀的另一端与上连接管的一端连接，上连接管的另一端与罐体的顶端连通；上连接管上连通有与排污管相连通的第一分支，第四自控阀设置在第一分支上，下连接管上连通有与排污管相连通的第二分支，第五自控阀设置在第二分支上。

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