專利名稱：一種血液凈化用反滲透裝置的膜熱消毒方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及熱消毒技術(shù)領(lǐng)域，特別是一種對血液凈化用反滲透裝置進(jìn) 行膜熱消毒的方法。
背景技術(shù)：
水處理系統(tǒng)進(jìn)水中存在各種形式可導(dǎo)致反滲透和鈉濾膜表面污染的 物質(zhì)，如水合金屬氧化物、含鈣沉淀物、有機(jī)物及生物。污垢就是指覆蓋 在膜表面上的各種沉積物，包括水中的結(jié)垢物。膜表面產(chǎn)生污垢后將加速 系統(tǒng)性能的下降，如減少產(chǎn)水流量，降低脫鹽率，污垢的另一個(gè)負(fù)面影響 是進(jìn)水和濃水間的壓差增加。
鑒于此，對反滲透膜定期進(jìn)行消毒處理是十分必要的， 一般都是采取 化學(xué)消毒的方法，即用消毒劑對反滲透膜進(jìn)行消毒。這種方法雖能達(dá)到去 除反滲透膜表面污垢的目的，但存在化學(xué)藥劑殘留、消毒不徹底等問題， 影響產(chǎn)水質(zhì)量。而反滲透裝置在用于血液透析時(shí)，產(chǎn)水質(zhì)量直接關(guān)系到患 者的健康，采用傳統(tǒng)的化學(xué)消毒的方法無法對產(chǎn)水質(zhì)量有很好的保證，反 而會對使用者健康構(gòu)成威脅，透析用水化學(xué)物質(zhì)污染引起的常見不良反應(yīng) 見下表不良反應(yīng)水污染物
貧血鋁、氯胺、硝酸鹽、鉛、銅、鋅
骨病鋁、氟化物
高血壓鈣、鎂、鈉
酸中毒硫酸鹽
肌無力鈣、鎂
惡心、嘔吐氯胺、硝酸鹽、硫酸鹽、鈣、鎂、銅、鋅
硬水綜合癥鈣、鎂
神經(jīng)系統(tǒng)異常鋁、鉛、鈣、鎂
因此，需要一種新的消毒方法來解決上述問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是要解決上述現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題，公開一種血液凈 化用反滲透裝置的膜熱消毒方法，即用一定溫度的熱水沖洗膜，達(dá)到去除 沉積物的目的。本發(fā)明的膜熱消毒方法，全過程采用物理方法，沒有化學(xué) 藥劑殘留問題，避免了對使用者的傷害，安全可靠、簡單易行、消毒徹底。
為達(dá)到上述目的，本發(fā)明的技術(shù)解決方案為
一種血液凈化用反滲透裝置的膜熱消毒方法，其對反滲透膜進(jìn)行升 溫、恒溫和降溫三個(gè)階段的熱消毒； 包括步驟
A) 在反滲透膜進(jìn)行熱消毒前，將兩個(gè)水箱中注滿通過反滲透膜組件的 純水后，關(guān)閉所有閥門和增壓泵；
B) 然后啟動熱水箱中的加熱器，以一溫度變送器監(jiān)控?zé)崴渲械乃疁?，將熱水箱中的水加熱到設(shè)定的消毒溫度；
C) 同時(shí)，先打開熱水箱出水電磁閥、膜入口電磁閥，再啟動增壓泵， 通過變頻器控制增壓泵入口壓力；
D) 啟動增壓泵后，開啟濃水回流手動調(diào)整閥，管道中本來充滿的常溫 水在由增壓泵、反滲透膜組件、濃水回流手動調(diào)整閥、濃水回流逆止 閥組成的通路中循環(huán)流動；
E) D)步后，當(dāng)熱水箱中的水加熱到設(shè)定消毒溫度后，進(jìn)行升溫階段 間歇打開熱水箱進(jìn)水電磁閥，使消毒熱水逐漸加入到常溫水的循環(huán)通 路中；
F) 同時(shí)以另一溫度變送器監(jiān)控反滲透膜組件入口水溫，待入口溫度升 高到消毒溫度時(shí)，進(jìn)行恒溫階段保持恒溫狀態(tài)，使消毒熱水在循環(huán) 通路中循環(huán)一設(shè)定時(shí)間段；
G) 然后進(jìn)行降溫階段先關(guān)閉熱水箱出水電磁閥，再打開冷水箱出水 電磁閥，同時(shí)間歇打開冷水箱進(jìn)水電磁閥，使冷水逐漸加入到消毒熱 水的循環(huán)通路中；
H) 同時(shí)以另 一溫度變送器監(jiān)控反滲透膜組件入口水溫，待入口溫度降 到常溫時(shí)，即完成一次膜熱消毒，最后，關(guān)閉所有閥門和增壓泵。 所述的方法，其所述E)步中，需要以另一溫度變送器監(jiān)測反滲透膜組
件入口溫度變化速率，按設(shè)定值要求保持升溫速度，如果升溫速率過快， 則關(guān)閉熱水箱進(jìn)水電磁閥，待升溫速率降到正常范圍后再將其打開；如果 升溫速率過慢，則打開兩濃水排放閥，將一部分濃水通過濃水排放點(diǎn)排出， 待升溫速率上升到正常范圍后再將濃水排放閥關(guān)閉。所述的方法，其所述F)步中，需要以另一溫度變送器監(jiān)測反滲透膜組 件入口溫度，當(dāng)入口溫度低于所設(shè)恒溫控制范圍時(shí)，則打開熱水箱進(jìn)水電 磁閥，待入口溫度進(jìn)入恒溫控制范圍以內(nèi)再關(guān)閉熱水箱進(jìn)水電磁閥，如果 打開熱水箱進(jìn)水電磁閥一定時(shí)間后還低于所設(shè)恒溫控制范圍，則打開兩濃 水排放閥，待入口溫度進(jìn)入恒溫控制范圍以內(nèi)再關(guān)閉濃水排放閥。
所述的方法，其所述G)步中，需要以另一溫度變送器監(jiān)測反滲透膜組 件入口溫度變化速率，按設(shè)定值要求保持降溫速度，如果降溫速率過快，
則關(guān)閉冷水箱進(jìn)水電磁閥，待降溫速率降到正常范圍后再將其打開；如果 降溫速率過慢，則打開兩濃水排放閥，將一部分濃水通過濃水排放點(diǎn)排出， 待降溫速率上升到正常范圍后再將濃水排放閥關(guān)閉。
所述的方法，其還包括I)步，消毒結(jié)束后將熱水箱中的水排放掉先 打開熱水箱出水電磁閥和熱水排放電磁閥，再啟動增壓泵，將熱水箱中的 熱水由熱水排放點(diǎn)排出。
所述的方法，其所述c)步中，通過變頻器控制增壓泵入口壓力，是變
頻器將增壓泵入口壓力控制在1. 7bar左右。
本發(fā)明方法的最大特點(diǎn)在于可對反滲透裝置進(jìn)行膜熱消毒，相對傳統(tǒng) 的化學(xué)消毒方法具有無化學(xué)藥劑殘留、消毒效果好等優(yōu)點(diǎn)，該方法避免了 對使用者的傷害，安全可靠、簡單易行、消毒徹底。
采用本發(fā)明膜熱消毒方法的反滲透裝置消毒徹底、產(chǎn)水質(zhì)量高。


圖1為本發(fā)明的可進(jìn)行膜熱消毒的血液凈化用反滲透裝置結(jié)構(gòu)示意 圖。
具體實(shí)施例方式
如圖l所示，為本發(fā)明的可進(jìn)行膜熱消毒的血液凈化用反滲透裝置結(jié) 構(gòu)示意圖，圖中增壓泵l;變頻器2;膜入口電磁閥3;熱水排放電磁閥 4;反滲透膜組件5;濃水回流手動調(diào)整閥6;濃水回流逆止閥7;濃水排 放手動調(diào)整閥8;濃水排放電磁閥9;熱水箱進(jìn)水電磁閥10;冷水箱進(jìn)水 電磁閥ll;熱水箱12;冷水箱13;熱水箱出水電磁閥14;熱水箱出水逆 止閥15;冷水箱出水電磁閥16;冷水箱出水逆止閥17;膜入口壓力變送 器18;膜入口溫度變送器19;熱水箱溫度變送器20;加熱器21;濃水排 放點(diǎn)A;熱水排放點(diǎn)B。
其中，熱水箱12內(nèi)設(shè)熱水箱溫度變送器20和加熱器21。熱水箱12 出口經(jīng)熱水箱出水電磁閥14、熱水箱出水逆止閥15，冷水箱13出口經(jīng)冷 水箱出水電磁閥16、冷水箱出水逆止閥17分別與水箱出水管道相通連； 水箱出水管道與增壓泵l入口相通連；增壓泵l出口分別與膜入口電磁閥 3入口、熱水排放電磁閥4入口相通連；熱水排放電磁閥4出口與熱水排 放點(diǎn)B相通連。
熱水箱12入口經(jīng)熱水箱進(jìn)水電磁閥10，冷水箱13入口經(jīng)冷水箱進(jìn)水 電磁閥11分別經(jīng)純水管道與反滲透膜組件5純水出口相通連。
在增壓泵1的出口與膜入口電磁閥3的入口之間設(shè)有膜入口壓力變送 器18;膜入口電磁閥3出口與反滲透膜組件5入口相通連，在膜入口電磁閥3的出口與反滲透膜組件5的入口之間設(shè)有膜入口溫度變送器19。
反滲透膜組件5濃水出口順序與濃水排放手動調(diào)整閥8、濃水排放電 磁閥9相通連，濃水排放電磁閥9出口與濃水排放點(diǎn)A相通連。
在水箱出水管道靠近增壓泵1入口處與濃水排放管道靠近濃水排放手 動調(diào)整閥8入口處之間設(shè)有濃水回流管道，濃水回流管道中設(shè)有濃水回流 手動調(diào)整閥6、濃水回流逆止閥7，濃水回流手動調(diào)整閥6入口與濃水排 放手動調(diào)整閥8入口相通連，濃水回流逆止閥7入口與濃水回流手動調(diào)整 閥6出口相通連，濃水回流逆止閥7出口與增壓泵1入口相通連。
增壓泵1與變頻器2電連接，通過變頻器2改變增壓泵1的轉(zhuǎn)速，以 控制反滲透膜組件5入口的壓力。反滲透膜組件5選用的是熱消毒型反滲 透元件。
在反滲透裝置進(jìn)行膜熱消毒前，首先要保證兩個(gè)水箱12、 13中的水 是滿的，水箱中的水是通過反滲透膜組件5后的純水。然后啟動加熱器21， 將熱水箱12中的水加熱到消毒溫度，下一步將進(jìn)入膜熱消毒升溫階段。
在升溫階段，首先打開熱水箱出水電磁閥14、膜入口電磁閥3，然后 啟動增壓泵l，通過變頻器2將增壓泵入口壓力控制在1.7bar左右。由于 管道中本來充滿的是常溫水，啟動增壓泵后，常溫水將在由增壓泵1、反 滲透膜組件5、濃水回流手動調(diào)整閥6、濃水回流逆止閥7組成的通路循 環(huán)流動。這時(shí)，熱水箱中的熱水是無法進(jìn)入上述循環(huán)通路的。為了使進(jìn)入 膜的水逐漸升溫，需要間歇打開熱水箱進(jìn)水電磁閥10，使熱水逐漸加入到 循環(huán)通路中。這時(shí)需要一直監(jiān)測膜入口溫度變化速率，按要求需保持在升溫速度的要求內(nèi)。如果升溫速率過快，則關(guān)閉熱水箱進(jìn)水電磁閥10，待升 溫速率降到正常范圍后再將其打開；如果升溫速率過慢，則打開濃水排放
電磁閥9，將一部分濃水通過濃水排放點(diǎn)A排放至系統(tǒng)外，待升溫速率上 升到正常范圍后再將濃水排放電磁閥9關(guān)閉。
待膜入口溫度升高到消毒溫度時(shí)，即進(jìn)入膜熱消毒恒溫階段，本階段 的工作是用熱水箱中的熱水循環(huán)沖洗膜要求時(shí)間，并使膜入口溫度始終控 制在消毒溫度范圍內(nèi)。當(dāng)膜入口溫度低于上述恒溫控制范圍時(shí)，則打開熱 水箱進(jìn)水電磁閥10，待膜入口溫度進(jìn)入恒溫控制范圍以內(nèi)再關(guān)閉熱水箱進(jìn) 水電磁閥10。如果打開熱水箱進(jìn)水電磁閥一定時(shí)間后還低于恒溫控制范 圍，則打開濃水排放電磁閥9，待膜入口溫度進(jìn)入恒溫控制范圍以內(nèi)再關(guān) 閉濃水排放電磁閥9。
恒溫時(shí)間到后即進(jìn)入膜熱消毒降溫階段。在降溫階段，首先打開冷水 箱出水電磁閥16，然后關(guān)閉熱水箱出水電磁闊14。為了使進(jìn)入膜的水逐 漸降溫，需要間歇打開熱水箱進(jìn)水電磁閥10，使冷水逐漸加入到循環(huán)通路 中。這時(shí)需要一直監(jiān)測膜入口溫度變化速率，按要求需保持在降溫速度的 要求內(nèi)。如果降溫速率過快，則關(guān)閉熱水箱進(jìn)水電磁閥10，待降溫速率降 到正常范圍后再將其打開；如果降溫速率過慢，則打開濃水排放電磁閥9， 將一部分濃水通過濃水排放點(diǎn)A排放至系統(tǒng)外，待降溫速率上升到正常范 圍后再將濃水排放電磁閥9關(guān)閉。
待膜入口溫度降到常溫時(shí)，即完成一次膜熱消毒，關(guān)閉所有工作的泵 和閥。消毒結(jié)束后還需要把熱水箱中的水排放掉，以使反滲透裝置在熱消 毒結(jié)束后能進(jìn)行正常的產(chǎn)水工作。排放熱水的工作是這樣進(jìn)行的首先打開熱水箱出水電磁閥14和熱水排放電磁閥4，然后啟動增壓泵l，將熱水
箱中的熱水排放至熱水排放點(diǎn)B。
反滲透裝置的反滲透膜選用熱消毒型反滲透元件，要求進(jìn)行熱消毒時(shí) 其入口水溫要逐漸升高，而且對熱消毒的最高溫度、膜兩側(cè)的壓差等技術(shù)
數(shù)據(jù)有要求。根據(jù)此要求，膜熱消毒分為三個(gè)階段升溫、恒溫和降溫。 升溫和降溫速率，恒溫時(shí)溫度，熱水循環(huán)消毒時(shí)間都要在要求范圍內(nèi)。通 過變頻器控制增壓泵，使增壓泵入口壓力維持在反滲透膜的要求內(nèi)。
通過以上敘述，本發(fā)明是通過以下方法實(shí)現(xiàn)的對反滲透膜的熱消毒 分為三個(gè)階段升溫、恒溫和階段。這三個(gè)階段都是通過控制熱水箱進(jìn)水 電磁閥10和濃水排放電磁閥9的開閉實(shí)現(xiàn)的，不同的是在升溫和恒溫階 段使用的是熱水箱中的水，降溫階段使用的是冷水箱中的水。本發(fā)明用較 少的控制單元，十分巧妙的方法實(shí)現(xiàn)了對升降溫速率的有效控制，操作簡 單，消毒效果好，并能節(jié)約水和電能的消耗，可方便的控制反滲透膜消毒 的過程，符合熱消毒反滲透膜的技術(shù)要求，有效的保證了反滲透膜的壽命 和使用效果。
權(quán)利要求
1.一種血液凈化用反滲透裝置的膜熱消毒方法，其特征在于，對反滲透膜進(jìn)行升溫、恒溫和降溫三個(gè)階段的熱消毒；包括步驟A)在反滲透膜進(jìn)行熱消毒前，將兩個(gè)水箱中注滿通過反滲透膜組件的純水后，關(guān)閉所有閥門和增壓泵；B)然后啟動熱水箱中的加熱器，以一溫度變送器監(jiān)控?zé)崴渲械乃疁兀瑢崴渲械乃訜岬皆O(shè)定的消毒溫度；C)同時(shí)，先打開熱水箱出水電磁閥、膜入口電磁閥，再啟動增壓泵，通過變頻器控制增壓泵入口壓力；D)啟動增壓泵后，開啟濃水回流手動調(diào)整閥，管道中本來充滿的常溫水在由增壓泵、反滲透膜組件、濃水回流手動調(diào)整閥、濃水回流逆止閥組成的通路中循環(huán)流動；E)D)步后，當(dāng)熱水箱中的水加熱到設(shè)定消毒溫度后，進(jìn)行升溫階段間歇打開熱水箱進(jìn)水電磁閥，使消毒熱水逐漸加入到常溫水的循環(huán)通路中；F)同時(shí)以另一溫度變送器監(jiān)控反滲透膜組件入口水溫，待入口溫度升高到消毒溫度時(shí)，進(jìn)行恒溫階段保持恒溫狀態(tài)，使消毒熱水在循環(huán)通路中循環(huán)一設(shè)定時(shí)間段；G)然后進(jìn)行降溫階段先關(guān)閉熱水箱出水電磁閥，再打開冷水箱出水電磁閥，同時(shí)間歇打開冷水箱進(jìn)水電磁閥，使冷水逐漸加入到消毒熱水的循環(huán)通路中；H)同時(shí)以另一溫度變送器監(jiān)控反滲透膜組件入口水溫，待入口溫度降到常溫時(shí)，即完成一次膜熱消毒，最后，關(guān)閉所有閥門和增壓泵。
2、 如權(quán)利要求l所述的方法，其特征在于，所述E)步中，需要以另 一溫度變送器監(jiān)測反滲透膜組件入口溫度變化速率，按設(shè)定值要求保持升 溫速度，如果升溫速率過快，則關(guān)閉熱水箱進(jìn)水電磁閥，待升溫速率降到 正常范圍后再將其打開；如果升溫速率過慢，則打開兩濃水排放閥，將一 部分濃水通過濃水排放點(diǎn)排出，待升溫速率上升到正常范圍后再將濃水排 放閥關(guān)閉。
3、 如權(quán)利要求l所述的方法，其特征在于，所述F)步中，需要以另 一溫度變送器監(jiān)測反滲透膜組件入口溫度，當(dāng)入口溫度低于所設(shè)恒溫控制 范圍時(shí)，則打開熱水箱進(jìn)水電磁閥，待入口溫度進(jìn)入恒溫控制范圍以內(nèi)再 關(guān)閉熱水箱進(jìn)水電磁閥，如果打開熱水箱迸水電磁閥一定時(shí)間后還低于所 設(shè)恒溫控制范圍，則打開兩濃水排放閥，待入口溫度進(jìn)入恒溫控制范圍以 內(nèi)再關(guān)閉濃水排放閥。
4、 如權(quán)利要求l所述的方法，其特征在于，所述G)步中，需要以另 一溫度變送器監(jiān)測反滲透膜組件入口溫度變化速率，按設(shè)定值要求保持降 溫速度，如果降溫速率過快，則關(guān)閉冷水箱進(jìn)水電磁閥，待降溫速率降到 正常范圍后再將其打開；如果降溫速率過慢，則打開兩濃水排放閥，將一 部分濃水通過濃水排放點(diǎn)排出，待降溫速率上升到正常范圍后再將濃水排 放閥關(guān)閉。
5、 如權(quán)利要求l所述的方法，其特征在于，還包括I)步，消毒結(jié)束 后將熱水箱中的水排放掉先打開熱水箱出水電磁閥和熱水排放電磁閥， 再啟動增壓泵，將熱水箱中的熱水由熱水排放點(diǎn)排出。
6、 如權(quán)利要求l所述的方法，其特征在于，所述C)步中，通過變頻器控制增壓泵入口壓力，是變頻器將增壓泵入口壓力控制在1.7bar左右。
全文摘要
本發(fā)明一種血液凈化用反滲透裝置的膜熱消毒方法，涉及熱消毒技術(shù)，該反滲透裝置反滲透膜組件是熱消毒型反滲透元件，該方法對反滲透膜進(jìn)行升溫、恒溫和降溫三個(gè)階段的處理，以完成對反滲透膜的熱消毒。本發(fā)明方法對反滲透裝置進(jìn)行膜熱消毒，熱消毒全過程為物理過程，沒有化學(xué)藥劑殘留問題，避免了對使用者的傷害。本發(fā)明方法實(shí)現(xiàn)了對升降溫速率的有效控制，安全可靠、消毒徹底。
文檔編號A61L2/04GK101612411SQ20081011562
公開日2009年12月30日 申請日期2008年6月25日 優(yōu)先權(quán)日2008年6月25日
發(fā)明者凱 佟, 侯增廣, 孟憲伯, 岐 左, 佳 李, 恩 李, 李鵬峰, 梁自澤, 相立國, 民 譚 申請人:中國科學(xué)院自動化研究所;北京邁淩純水技術(shù)有限責(zé)任公司