CN215250158U - 一种实验室分析用超纯水制备系统 - Google Patents

Abstract

本申请提供了一种实验室分析用超纯水制备系统，包括：超纯水制备模块和回水处理模块；超纯水制备模块包括原水水箱、预处理单元、一级RO膜处理单元、二级RO膜处理单元、EDI处理单元，原水水箱、预处理单元、一级RO膜处理单元、二级RO膜处理单元、EDI处理单元依次连通；回水处理模块包括超纯水储水箱、UV杀菌装置、中间增压泵、超滤膜、超纯水增压泵，超纯水制备模块的出水管与超纯水储水箱的进水管连通，超纯水储水箱、UV杀菌装置、中间增压泵、超滤膜、超纯水增压泵依次连通，超纯水增压泵出水口与超纯水储水箱连通。该制备系统能够满足集中输配式超纯水的供给，能够防止回水污染，具有产水量大、出水品质高等特点。

Description

一种实验室分析用超纯水制备系统

技术领域

本实用新型属于超纯水制备技术领域，尤其涉及一种实验室分析用超纯水制备系统。

背景技术

超纯水是电阻率达到18MΩ·cm(25℃时)的水，超纯水中的导电介质、胶体物质、气体、颗粒及有机物等杂质极少，是半导体材料、纳米精细陶瓷材料等超纯材料领域常用的原料。

实验室分析领域内，集中输配式超纯水制备机组的超纯水出水经管网输配至各用水点，部分未被用水点消耗的超纯水会经过回水循环管道回流至超纯水水箱，超纯水在输配过程中会被管网内的微生物、管道组分析出物或用水点开启过程中的空气污染造成超纯水混入各类杂质，现有的集中输配式超纯水制备机组无法解决存在的回水污染问题。

实用新型内容

本实用新型提供了一种实验室分析用超纯水制备系统，用于解决超纯水制备机组存在回水污染的技术问题。

根据本实用新型提供的一种实验室分析用超纯水制备系统，包括：超纯水制备模块和回水处理模块；

所述超纯水制备模块包括原水水箱、预处理单元、一级RO膜处理单元、二级RO膜处理单元、EDI处理单元，所述原水水箱、所述预处理单元、所述一级RO膜处理单元、所述二级RO膜处理单元、所述EDI处理单元依次连通；

所述回水处理模块包括超纯水储水箱、UV杀菌装置、中间增压泵、超滤膜、超纯水增压泵，所述超纯水制备模块的出水管与所述超纯水储水箱的进水管连通，所述超纯水储水箱、所述UV杀菌装置、所述中间增压泵、所述超滤膜、所述超纯水增压泵依次连通，所述超纯水增压泵出水口与所述超纯水储水箱连通。

一种可选的实施方式，所述超滤膜与所述超纯水增压泵之间设置有超纯水缓冲水箱。

一种可选的实施方式，所述超滤膜与所述超纯水缓冲水箱之间设置反冲洗回路，所述反冲洗回路上设置有反冲洗增压泵。

一种可选的实施方式，所述预处理单元包括原水增压泵、多介质过滤器、活性炭过滤器、软水器，所述软水器连通盐箱。

一种可选的实施方式，所述一级RO膜处理单元包括一级保安精密过滤器、一级RO高压泵、一级RO膜、一级产品水箱。

一种可选的实施方式，所述二级RO膜处理单元包括二级RO高压泵、二级RO膜、二级RO水增压泵。

一种可选的实施方式，所述EDI处理单元包括二级保安精密过滤器、EDI装置。

基于上述实施内容可见，本实用新型提供的一种实验室分析用超纯水制备系统，包括：超纯水制备模块和回水处理模块；所述超纯水制备模块包括原水水箱、预处理单元、一级RO膜处理单元、二级RO膜处理单元、EDI处理单元，所述原水水箱、所述预处理单元、所述一级RO膜处理单元、所述二级RO膜处理单元、所述EDI处理单元依次连通；所述回水处理模块包括超纯水储水箱、UV杀菌装置、中间增压泵、超滤膜、超纯水增压泵，所述超纯水制备模块的出水管与所述超纯水储水箱的进水管连通，所述超纯水储水箱、所述UV杀菌装置、所述中间增压泵、所述超滤膜、所述超纯水增压泵依次连通，所述超纯水增压泵出水口与所述超纯水储水箱连通。通过超纯水制备模块的预处理单元、一级RO膜处理单元、二级RO膜处理单元、EDI处理单元的设置实现了超纯水的制备；通过回水处理模块中UV杀菌装置的设置实现了对回水管道的杀菌消毒，超滤膜实现了对回水管道中存在的污染杂质、微生物等的过滤，解决了集中输配式超纯水制备机组存在的回水污染问题，保证了超纯水回水管道中的超纯水的品质。

应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本申请。

附图说明

为了更清楚地说明本申请的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，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为本实用新型实施例提供的一种实验室分析用超纯水制备系统组成示意图；

图2为本实用新型实施例提供的一种超纯水制备模块组成示意图；

图3为本实用新型实施例提供的一种回水处理模块组成示意图。

附图标号说明：1-原水进水管、2-原水水箱、3-原水增压泵、4-多介质过滤器、5-活性炭过滤器、6-软水器、7-盐箱、8-一级保安精密过滤器、9-压差表、10-一级RO高压泵、11-一级RO膜、12-一级产品水箱、13-二级RO高压泵、14-二级RO膜、15-二级RO水增压泵、16-二级保安精密过滤器、17-EDI装置、18-超纯水储水箱、19-回水流量平衡阀、20-UV杀菌装置、21-中间增压泵、22-超滤膜、23-电动隔膜阀、24-反冲洗增压泵、25-超纯水缓冲水箱、26-超纯水增压泵、27-隔膜阀、28-止回阀、29-低压压力开关、30-高压压力开关、31-超纯水回水管、32-超纯水供水管、33-浮球阀、34-用户水龙头、35-EDI出水管、36-储水箱进水管、37-超纯水制备模块、38-回水处理模块。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本申请中的技术方案，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本实用新型保护的范围。

图1为本实用新型实施例提供的一种实验室分析用超纯水制备系统组成示意图，图2为本实用新型实施例提供的一种超纯水制备模块组成示意图，图3为本实用新型实施例提供的一种回水处理模块组成示意图。下面结合图1-3对本实用新型实施例提供的实验室分析用超纯水制备系统进行详细的说明。

如图1所示，实验室分析用超纯水制备系统，包括：超纯水制备模块37和回水处理模块38。超纯水制备模块37的出水管与回水处理模块38的进水管连通。超纯水制备模块37用于制造超纯水，回水处理模块38用于处理超纯水在回水管道中污染问题。

如图2所示，超纯水制备模块37包括原水水箱、预处理单元、一级RO膜处理单元、二级RO膜处理单元、EDI处理单元，原水水箱、预处理单元、一级RO膜处理单元、二级RO膜处理单元、EDI处理单元依次连通。

在本申请的一些实施例中，原水水箱2进水口设置浮球阀33可起到水箱水位满后自动关闭水源的作用，同时当水箱内水位下降时，浮球阀33又能自动开启，起到水箱液位调控功能。原水水箱2材质为SUS316L不锈钢、浮球阀33材质为黄铜、原水进水管1及其他系统内管道材质均为SUS316L不锈钢。

在本申请的一些实施例中，预处理单元包括原水增压泵3、多介质过滤器4、活性炭过滤器5、软水器6，软水器6连通盐箱，原水增压泵3、多介质过滤器4、活性炭过滤器5、软水器6依次连通。原水增压泵3自原水水箱2取水，同时提供一定的压头，用于克服多介质过滤器4、活性炭过滤器5、软水器6、一级保安精密过滤器8等过滤装置阻力，将原水提供给一级RO高压泵10。原水增压泵3进水口、出水口、叶轮材质均为SUS304不锈钢；原水增压泵3采用变频控制，恒压供水。多介质过滤器4设置第一旁通阀支路用于多介质过滤器4检修时不影响系统的运行，多介质过滤器4配套自动多路阀，可自动实现设定时间或设定流量的自动反冲洗功能，多介质过滤器4筒体材质为SUS304不锈钢，筒体内置多孔滤料(如石英砂、锰砂、无烟煤、多孔陶瓷等)，可有效去除水中的悬浮或胶态杂质，可使出水浊度≤3NTU，同时对原水BOD5和COD等也有一定去除效果。活性炭过滤器5设置第二旁通阀支路用于活性炭过滤器5检修时不影响系统的运行，活性炭过滤器5配套自动多路阀，可自动实现设定时间或设定流量的自动反冲洗功能，活性炭过滤器5筒体材质为SUS304不锈钢，筒体内置煤质颗粒活性炭，可有效去除水中余氯，防止后续工艺中的滤料(如RO膜、离子交换树脂)出现游离态余氧中毒污染；同时还能吸附原水中小分子有机物等污染物，吸附去除水中异味、重金属离子等，降低BOD5和COD，从而进一步降低一级RO膜11进水的SDI值，保证SDI≤5，TOC≤2.0ppm。软水器6设置第三旁通阀支路用于软水器6检修时不影响系统的运行，软水器6配套自动多路阀，可自动实现设定时间或设定流量的自动反冲洗功能，软水器6筒体材质为SUS304不锈钢，筒体内置离子交换树脂，规格：阳离子树脂007×1，可有效降低原水中的钙离子和镁离子含量，有效降低原水硬度。软水器6配套盐箱，盐箱材质为聚丙烯PP材料，同时配置布水器、吸盐阀、吸盐管等辅材，可实现自动吸盐、补盐功能。

在本申请的一些实施例中，一级RO膜11处理单元包括一级保安精密过滤器8、一级RO高压泵10、一级RO膜11、一级产品水箱12，一级保安精密过滤器8、一级RO高压泵10、一级RO膜11、一级产品水箱12依次连通。一级保安精密过滤器8内部含有折叠聚丙烯熔喷PP滤芯，过滤精度1～5微米；同时一级保安精密过滤器8配套压差表9，一级保安精密过滤器8前后压差高于设定数值时，需要更换内部折叠聚丙烯熔喷PP滤芯，防止滤芯压差过大影响产水量。一级RO高压泵10进水口、出水口、叶轮材质均为SUS304不锈钢；一级RO高压泵10进水端配套低压压力开关29，当进水压力低于设定下限压力值时，一级RO高压泵10可自动无水停机保护；一级RO高压泵10出水端配套高压压力开关30，当进水压力高于设定上限压力值时，一级RO高压泵10可自动超压停机保护。一级RO高压泵10采用变频控制，恒压供水，用于克服一级RO膜11原水渗透压做功，为产品水制备提供动力。一级RO膜11安装于压力容器级RO膜壳内，RO膜壳材质为SUS304不锈钢。一级RO膜11材质为聚酰胺类复合膜。一级RO膜11出水端分两路，一路为一级产品水，通过隔膜阀27的管道进入一级产品水箱12储存；一路为一级浓水，通过隔膜阀27的管道直排或收集后作为中水水源，用于绿化灌溉或水景水源。一级产品水箱12进水口设置浮球阀33可起到水箱水位满后自动关闭水源的作用，同时当水箱内水位下降时，浮球阀33又能自动开启，起到水箱液位调控功能。一级产品水箱12材质为SUS316L不锈钢、浮球阀33材质为黄铜。

在本申请的一些实施例中，二级RO膜14处理单元包括二级RO高压泵13、二级RO膜14、二级RO水增压泵15，二级RO高压泵13、二级RO膜14、二级RO水增压泵15依次连通。二级RO高压泵13自一级产品水箱12取水，用于克服二级RO膜14原水渗透压做功，为产品水制备提供动力，同时为二级RO水增压泵15提供水源。二级RO高压泵13进水口、出水口、叶轮材质均为SUS304不锈钢；二级RO高压泵13进水端配套低压压力开关29，当进水压力低于设定下限压力值时，二级RO高压泵13可自动无水停机保护；二级RO高压泵13采用变频控制，恒压供水，用于克服二级RO膜14原水渗透压做功，为产品水制备提供动力。二级RO膜14安装于压力容器级RO膜壳内，RO膜壳材质为SUS304不锈钢。二级RO膜14材质为聚酰胺类复合膜。二级RO水增压泵15进水口、出水口、叶轮材质均为SUS304不锈钢。二级RO水增压泵15采用变频控制，恒压供水，克服二级保安精密过滤器16和EDI装置17阻力，将二级RO水输送至超纯水储水箱18储存。

在本申请的一些实施例中，EDI处理单元包括二级保安精密过滤器16、EDI装置17，二级保安精密过滤器16、EDI装置17依次连通。二级保安精密过滤器16内部含有折叠聚丙烯熔喷PP滤芯，过滤精度1～5微米；同时二级保安精密过滤器16配套压差表9，二级保安精密过滤器16前后压差高于设定数值时，需要更换内部折叠聚丙烯熔喷PP滤芯，防止滤芯压差过大影响产水量。EDI装置17由阳离子膜、阴离子膜、浓水室、淡水室和正负电极组成。EDI装置17出水端分两路，一路为脱盐产品水，通过隔膜阀27的管道进入超纯水储水箱18储存；一路为浓水，通过隔膜阀27的管道直排或收集后作为中水水源，用于绿化灌溉或水景水源。

如图3所示，回水处理模块38包括超纯水储水箱18、UV杀菌装置20单元、中间增压泵21、超滤膜22、超纯水增压泵26，超纯水制备模块37的EDI出水管35与超纯水储水箱18的储水箱进水管36连通，超纯水储水箱18、UV杀菌装置20单元、中间增压泵21、超滤膜22、超纯水增压泵26依次连通，超纯水增压泵26出水口与超纯水储水箱18连通。在超纯水增压泵26与超纯水储水箱18之间设置用户水龙头34，用于用户取水。

在本申请的一些实施例中，超纯水储水箱18进水口设置浮球阀33可起到水箱水位满后自动关闭水源的作用，同时当水箱内水位下降时，浮球阀33又能自动开启，起到水箱液位调控功能。超纯水储水箱18材质为SUS316L不锈钢、浮球阀33材质为黄铜。中间增压泵21自超纯水储水箱18取水，用于克服超滤膜22阻力做功，将产品水输送至超纯水缓冲水箱25中储存。同时，在中间增压泵21的进水端增加UV杀菌装置20可有效使进入超纯水储水箱18中的细菌和病毒灭活。中间增压泵21进水口、出水口、叶轮材质均为SUS304不锈钢，采用变频控制，恒压供水。超滤膜22材质聚偏氟乙烯PVDF改性材料，具有抗氧化性能强，机械强度高的特点。超纯水增压泵26自超纯水缓冲水箱25中取水，通过超纯水供水管32，供给集中输配式超纯水管网使用，最终通过超纯水回水管31再次回到超纯水储水箱18不断的进行循环处理，防止超纯水在管网内滞留时间过长造成品质下降，影响实验室使用。超纯水回水管31上增设回水流量平衡阀19，调节回水流量值，防止回水流量过高造成超纯水增压泵26出水压力过低影响使用；同时，亦可防止回水流量过低造成的超纯水滞留管网时间过长使品质下降的事故。

在本申请的一些实施例中，超滤膜与超纯水增压泵26之间设置有超纯水缓冲水箱25，超滤膜的出水进入到超纯水缓冲水箱25，超纯水增压泵26从超纯水缓冲水箱25取水，超纯水缓冲水箱25可以起到超纯水的存储和超纯水在回水系统内循环时的缓冲。超纯水缓冲水箱25材质为SUS316L不锈钢、浮球阀33材质为黄铜。超纯水缓冲水箱25进水口设置浮球阀33可起到水箱水位满后自动关闭水源的作用，同时当水箱内水位下降时，浮球阀33又能自动开启，起到水箱液位调控功能。

在本申请的一些实施例中，超滤膜与超纯水缓冲水箱25之间设置反冲洗回路，反冲洗回路上设置有反冲洗增压泵24。反冲洗增压泵24进水口、出水口、叶轮材质均为SUS304不锈钢，采用变频控制，恒压供水。反冲洗回路的设置可以对超滤膜进行反冲洗，提高超滤膜的工作效率和增加超滤膜的使用寿命。超滤膜正常工作时，反冲洗增压泵24处于停止工作状态，同时电动隔膜阀23处于开启状态、电动隔膜阀23和电动隔膜阀23处于关闭状态，中间增压泵提供的有压产品水可顺利通过超滤膜进入超纯水缓冲水箱25中储存。超滤膜反冲洗工作时，反冲洗增压泵24处于工作状态，同时电动隔膜阀23处于关闭状态、电动隔膜阀23和电动隔膜阀23处于开启状态，中间增压泵同时处于停止工作状态。此时，反冲洗增压泵24抽取超纯水缓冲水箱25中的产品水反复逆向冲洗超滤膜，防止杂质沉积影响超滤膜产水能力和寿命。反冲洗结束后，超滤膜重新进入正常工作状态。

另外，在整个超纯水制备系统管线上设置多个隔膜阀用于系统的灵活使用和多个止回阀用于防止液体回流。

由于以上实施方式均是在其他方式之上引用结合进行说明，不同实施例之间均具有相同的部分，本说明书中各个实施例之间相同、相似的部分互相参见即可。在此不再详细阐述。

需要说明的是，除非另有规定和限定，术语“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是机械连接或电连接，也可以是两个元件内部的连通，可以是直接相连，也可以是通过中间媒介间接连接，对于相关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的具体含义。术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的电路结构、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，有语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的物品或者设备中还存在另外的相同要素。术语“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或顺序。另外，本文使用的术语“和\或”包括一个或多个相关的所列项目的任一的和所有的组合。

本领域技术人员在考虑说明书及实践这里实用新型的公开后，将容易想到本申请的其他实施方案。本申请旨在涵盖本实用新型的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本申请的一般性原理并包括本申请未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的，本申请的真正范围和精神由权利要求的内容指出。

以上所述的本申请实施方式并不构成对本申请保护范围的限定。

Claims (7)

1.一种实验室分析用超纯水制备系统，其特征在于，包括：超纯水制备模块(37)和回水处理模块(38)；

所述超纯水制备模块(37)包括原水水箱、预处理单元、一级RO膜处理单元、二级RO膜处理单元、EDI处理单元，所述原水水箱、所述预处理单元、所述一级RO膜处理单元、所述二级RO膜处理单元、所述EDI处理单元依次连通；

所述回水处理模块(38)包括超纯水储水箱(18)、UV杀菌装置(20)、中间增压泵(21)、超滤膜(22)、超纯水增压泵(26)，所述超纯水制备模块(37)的出水管与所述超纯水储水箱(18)的进水管连通，所述超纯水储水箱(18)、所述UV杀菌装置(20)、所述中间增压泵(21)、所述超滤膜(22)、所述超纯水增压泵(26)依次连通，所述超纯水增压泵(26)的出水口与所述超纯水储水箱(18)连通。

2.根据权利要求1所述的实验室分析用超纯水制备系统，其特征在于，所述超滤膜(22)与所述超纯水增压泵(26)之间设置有超纯水缓冲水箱(25)。

3.根据权利要求2所述的实验室分析用超纯水制备系统，其特征在于，所述超滤膜(22)与所述超纯水缓冲水箱(25)之间设置反冲洗回路，所述反冲洗回路上设置有反冲洗增压泵(24)。

4.根据权利要求1所述的实验室分析用超纯水制备系统，其特征在于，所述预处理单元包括原水增压泵(3)、多介质过滤器(4)、活性炭过滤器(5)、软水器(6)，所述软水器(6)连通盐箱(7)。

5.根据权利要求1所述的实验室分析用超纯水制备系统，其特征在于，所述一级RO膜处理单元包括一级保安精密过滤器(8)、一级RO高压泵(10)、一级RO膜(11)、一级产品水箱(12)。

6.根据权利要求1所述的实验室分析用超纯水制备系统，其特征在于，所述二级RO膜处理单元包括二级RO高压泵(13)、二级RO膜(14)、二级RO水增压泵(15)。

7.根据权利要求1所述的实验室分析用超纯水制备系统，其特征在于，所述EDI处理单元包括二级保安精密过滤器(16)、EDI装置(17)。

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