專利名稱：用于制備超純水的設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于根據(jù)反滲透原理的水處理設(shè)備。這種類型的設(shè)備，反滲透或RO系統(tǒng)特別用于與血液透析設(shè)備的結(jié)合以從用于制備透析液體的自來水中萃取超純無菌水。
背景技術(shù)：
反滲透系統(tǒng)的工作原理在于在高壓下沿半透膜的表面導(dǎo)入水，使其在過濾器模塊 中被準(zhǔn)備，一部分所謂的滲透水穿過膜并在膜的另一側(cè)被收集，然后供應(yīng)到消費(fèi)點(diǎn)。沒有穿過膜的那部分原水富含殘留物質(zhì)，稱之為濃縮物，在第一腔的流路末端流出膜模塊。作為典型例子，圖1所示的圖表示根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)，反滲透系統(tǒng)的必要功能元件的協(xié)作。待處理的原水從進(jìn)水管I中流出，通過閥門4進(jìn)入安裝有填裝水位控制的緩沖池5。水從容器5中流出，通過管17經(jīng)泵6進(jìn)入反滲透過濾器7，半透膜10將反滲透過濾器的第一腔9與第二腔8分隔開。滲透水從第二腔8流出進(jìn)入環(huán)管15/16，用戶管13從環(huán)管15/16上分出。在環(huán)管的末端，過量產(chǎn)生的滲透水通過一個(gè)插入式壓力保持閥14回流到池5，所述閥的設(shè)置取決于環(huán)管15/16中現(xiàn)存的壓力。過濾所需要的并正存在于RO過濾器9的第一腔中的壓力是由泵6與流阻裝置11的結(jié)合產(chǎn)生，流阻裝置例如是節(jié)流閥或壓力閥的形式，其插入到過濾器下游的濃縮物管18中。第一腔9出口和入口之間的殘留物濃度差別對(duì)RO過濾器7的功能很重要。在過高的濃度下，特別是鈣和鎂，這些物質(zhì)超過臨界極限值會(huì)存在增大的風(fēng)險(xiǎn)。膜10的滲透生并且因而滲透流體，然后將由于沉積物的形成而減小，這意味著反滲透過濾器過早地失效。考慮到原水水質(zhì)，由于該事實(shí)，尤其是鈣和鎂鹽已經(jīng)通過上游陽離子交換器柱2交換為鈉。離子交換器維護(hù)麻煩并且成本較高。陽離子交換器的可靠運(yùn)行需要氯化鈉和沖洗水。而且，需要有規(guī)律間隔地手動(dòng)再填裝鹽。除此之外,含鹽沖洗水會(huì)污染廢水。反滲透特別用于獲得無菌水。沒有通過膜10和富含殘留化學(xué)水物質(zhì)以及細(xì)菌的部分所供自來水將在流體傳導(dǎo)系統(tǒng)的內(nèi)表面形成生物膜。生物膜的代謝產(chǎn)物可以作為熱原物質(zhì)和內(nèi)毒素穿過非理想狀態(tài)的膜10，并且污染高純滲透水管路16/16。因此，迄今為止已經(jīng)習(xí)慣有規(guī)律間隔地對(duì)反滲透系統(tǒng)進(jìn)行熱或化學(xué)消毒。為此，運(yùn)行被打斷，并把熱能或者化學(xué)消毒劑供應(yīng)到該系統(tǒng)中。由于特別是由化學(xué)消毒引起的高風(fēng)險(xiǎn)，此處工作步驟不得不進(jìn)行人工監(jiān)控。這通常意味著相當(dāng)大的工作量。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是減少運(yùn)行費(fèi)用，其在于自動(dòng)決定什么時(shí)候需要分別進(jìn)行第一管路和/或第二管路以及它們的管和部件的化學(xué)和/或熱消毒或清洗。根據(jù)本發(fā)明該目的通過專利權(quán)利要求1的特征實(shí)現(xiàn)。本發(fā)明的有益的改進(jìn)在從屬權(quán)利要求中限定。


圖1是一種現(xiàn)有技術(shù)反滲透設(shè)備的示意圖。圖2是本發(fā)明反滲透設(shè)備的第一實(shí)施例的示意圖。圖3是本發(fā)明反滲透設(shè)備的第二實(shí)施例的示意圖。圖4是本發(fā)明反滲透設(shè)備的第三實(shí)施例的示意圖。
具體實(shí)施例方式根據(jù)本發(fā)明，用于檢測(cè)有機(jī)和/或無機(jī)沉積物的裝置安裝在第一管路和/或第二管路里面或上面，該檢測(cè)裝置連接到評(píng)價(jià)裝置。該裝置檢測(cè)相關(guān)流體管中的、尤其在其內(nèi)壁、或者在第一管路或第二管路的部件上，例如過濾器內(nèi)部的沉積物，并且向評(píng)價(jià)裝置傳輸檢測(cè)數(shù)值，該評(píng)價(jià)裝置可以被集成在RO系統(tǒng)的或者連接的透析設(shè)備的控制裝置中。該評(píng)價(jià)裝置可以方便地被配備顯示裝置，用于顯示沉積物層的確定的測(cè)量值，其是一種污染物的表征。用于制備超純水的設(shè)備包括處理器，其控制全部的制備步驟。檢測(cè)裝置19連接到該處理器。評(píng)價(jià)裝置20是該處理器的一部分。圖2說明一個(gè)實(shí)施例，其中檢測(cè)裝置在第一管路(1，4，5，9，17，18)中。圖3和4示出其他實(shí)施例，其中檢測(cè)裝置在第二管路(8，15，16)中的可選位置。這些實(shí)施例僅僅是示例說明，并且對(duì)所屬領(lǐng)域技術(shù)人員來說，在本發(fā)明范圍內(nèi)的其它實(shí)施例是顯而易見的。更有利的是，為確定的測(cè)量值提供預(yù)先確定的限定值，并且當(dāng)達(dá)到(或超過)所述限定值時(shí)產(chǎn)生報(bào)警信號(hào)，該報(bào)警信號(hào)表示必須對(duì)設(shè)備實(shí)施化學(xué)和/或熱消毒。由此產(chǎn)生的結(jié)果是，這些清洗操作不在像迄今為止已成慣例的固定時(shí)間進(jìn)行，而是當(dāng)確定的沉積物顯示現(xiàn)在需要這樣的清洗操作時(shí)進(jìn)行。因此，從一個(gè)方面來說避免了清洗工序的過度使用，而另一方面能保證在不能預(yù)料的嚴(yán)重污染的情況下實(shí)施必要的清洗工序，該污染可能有多種原因。具有很大優(yōu)勢(shì)，提供的用于檢測(cè)沉積物的裝置包括傳感器裝置，該傳感器裝置包括用于傳送光信號(hào)的傳送器和用于該信號(hào)的接收器。此處，也提供了由傳送器傳送的光信號(hào)被對(duì)面的反射鏡裝置反射回的光接收器。接收器信號(hào)的數(shù)量是污染程度或沉積物層厚度的正函數(shù)。為了確定生物污染層的沉積物，也提供了通過以例如UV光照射，所述沉積物反映對(duì)應(yīng)于層厚的熒光可測(cè)量響應(yīng)信號(hào)。配備了傳感器裝置的液體傳導(dǎo)管可以用透明的或半透明的材料設(shè)計(jì)，籍此該傳送器、接收器和可選的反射鏡裝置可以彼此面對(duì)地設(shè)置在該管外側(cè)。污染物，尤其是由水垢(Iimescale)產(chǎn)生的，也可以用另一種方式確定，而不是通過傳感器裝置。已知容量的系統(tǒng)，在其能在熱狀態(tài)下清洗的情況下，可以用這樣的方式確定加熱表面上的污染物特別是水垢，該方式是，能量輸入作為污染程度的測(cè)量值被評(píng)價(jià)，因?yàn)樵诩訜岜砻姹晃廴净蚓哂谐练e物的情況下，熱量或能量輸入液體要花更多的時(shí)間。
有利地，傳感器系統(tǒng)安裝在測(cè)量室內(nèi)，其中插入到污染物中并作為校準(zhǔn)和比較表面確定相對(duì)污染度的表面被定位在測(cè)量表面的鄰近。在本發(fā)明中，通過設(shè)定限定值確定反滲透設(shè)備管系統(tǒng)需要化學(xué)或物理清洗操作的時(shí)刻是可能的，該限定值在滲透水或濃縮物傳導(dǎo)管或部件上的沉積物測(cè)試中確定。這樣增加了設(shè)備的可靠性并且避免了不必要的操作成本。此處，膜清洗工序的一種特別有效的方式是借助負(fù)跨膜壓力使半滲透膜10上的過濾方向反轉(zhuǎn)。為了產(chǎn)生負(fù)跨膜壓力，在滲透水管15中安裝柔性的可擴(kuò)大容量的緩沖池。在傳感器系統(tǒng)開始反洗相關(guān)污染物的情況下，泵6停止并且閥門12向出口打開。 優(yōu)選地，流阻裝置11打開或用旁通閥的方式橋接。緩沖池內(nèi)的預(yù)載容量此處通過膜10流到出口并且同時(shí)送給用戶13。短暫的反沖洗操作后，通過激活泵6恢復(fù)正常運(yùn)行。
權(quán)利要求
1.一種用于根據(jù)反滲透原理制備超純水的設(shè)備，具有反滲透過濾器，反滲透過濾器被 RO膜再分為第一腔和第二腔；具有第一管路，原水通過第一管路供應(yīng)到第一腔，并且濃縮物從第一腔排出；和具有第二管路，其用于提供滲透水到至少一個(gè)用戶，優(yōu)選到透析設(shè)備， 其特征在于用于檢測(cè)有機(jī)和/或無機(jī)沉積物的設(shè)備被安裝在第一管路(1，4，5，9，17，18)和/或第二管路(8，15，16)的里面或上面，并連接到評(píng)價(jià)裝置。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的設(shè)備，其特征在于該評(píng)價(jià)裝置連接到用于測(cè)量數(shù)值的顯示裝置上。
3.根據(jù)權(quán)利要求1的設(shè)備，其特征在于當(dāng)達(dá)到或超過預(yù)先確定的極限測(cè)量值時(shí)，該評(píng)價(jià)裝置輸出報(bào)警信號(hào)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1的設(shè)備，其特征在于用于檢測(cè)沉積物的設(shè)備包括傳感器系統(tǒng)，其具有用于傳送光信號(hào)的傳送器和用于接收信號(hào)的接收器。
5.根據(jù)權(quán)利要求4的設(shè)備，其特征在于反射信號(hào)的反射鏡裝置被定位在光信號(hào)傳送器的對(duì)面，作為測(cè)量表面將信號(hào)反射到接收器。
6.根據(jù)權(quán)利要求5的設(shè)備,其特征在于插入到沉積物的表面，被定位在該測(cè)量表面的鄰近，作為比較或校準(zhǔn)表面。
7.根據(jù)權(quán)利要求4的設(shè)備，其特征在于液體傳導(dǎo)管的或與液體接觸部件的傳感器系統(tǒng)包含的部分完全由或部分由透明或半透明材料構(gòu)成。
8.根據(jù)權(quán)利要求4的設(shè)備，其特征在于該傳感器裝置安裝在測(cè)量室內(nèi)。
9.根據(jù)權(quán)利要求4的設(shè)備，其特征在于發(fā)射紫外光用于檢測(cè)生物沉積物。
10.根據(jù)權(quán)利要求1-3中任一項(xiàng)的的設(shè)備，其特征在于該評(píng)價(jià)裝置確定生物和/或無機(jī)沉積物的厚度。
全文摘要
用于制備超純水的設(shè)備。用于根據(jù)反滲透原理制備超純水的設(shè)備，具有反滲透過濾器，反滲透過濾器被RO膜再分為第一腔和第二腔，具有第一管路，原水通過第一管路供應(yīng)到第一腔，并且濃縮物從第一管路排出，和具有第二管路，其用于提供滲透水到至少一個(gè)用戶，優(yōu)選到透析設(shè)備，其特征在于用于檢測(cè)有機(jī)和/或無機(jī)沉積物的裝置被安裝在第一管路和/或第二管路的里面或上面，并連接到評(píng)價(jià)裝置。
文檔編號(hào)C02F1/44GK103011341SQ20121037510
公開日2013年4月3日 申請(qǐng)日期2012年9月21日 優(yōu)先權(quán)日2011年9月24日
發(fā)明者曼弗雷德·弗爾克爾 申請(qǐng)人:曼弗雷德·弗爾克爾