专利名称：一种血液净化用反渗透装置的膜热消毒方法
技术领域：
本发明涉及热消毒技术领域，特别是一种对血液净化用反渗透装置进 行膜热消毒的方法。
背景技术：
水处理系统进水中存在各种形式可导致反渗透和钠滤膜表面污染的 物质，如水合金属氧化物、含钙沉淀物、有机物及生物。污垢就是指覆盖 在膜表面上的各种沉积物，包括水中的结垢物。膜表面产生污垢后将加速 系统性能的下降，如减少产水流量，降低脱盐率，污垢的另一个负面影响 是进水和浓水间的压差增加。
鉴于此，对反渗透膜定期进行消毒处理是十分必要的， 一般都是采取 化学消毒的方法，即用消毒剂对反渗透膜进行消毒。这种方法虽能达到去 除反渗透膜表面污垢的目的，但存在化学药剂残留、消毒不彻底等问题， 影响产水质量。而反渗透装置在用于血液透析时，产水质量直接关系到患 者的健康，采用传统的化学消毒的方法无法对产水质量有很好的保证，反 而会对使用者健康构成威胁，透析用水化学物质污染引起的常见不良反应 见下表不良反应水污染物
贫血铝、氯胺、硝酸盐、铅、铜、锌
骨病铝、氟化物
高血压钙、镁、钠
酸中毒硫酸盐
肌无力钙、镁
恶心、呕吐氯胺、硝酸盐、硫酸盐、钙、镁、铜、锌
硬水综合症钙、镁
神经系统异常铝、铅、钙、镁
因此，需要一种新的消毒方法来解决上述问题。
发明内容
本发明的目的是要解决上述现有技术中存在的问题，公开一种血液净 化用反渗透装置的膜热消毒方法，即用一定温度的热水冲洗膜，达到去除 沉积物的目的。本发明的膜热消毒方法，全过程采用物理方法，没有化学 药剂残留问题，避免了对使用者的伤害，安全可靠、简单易行、消毒彻底。
为达到上述目的，本发明的技术解决方案为
一种血液净化用反渗透装置的膜热消毒方法，其对反渗透膜进行升 温、恒温和降温三个阶段的热消毒； 包括步骤
A) 在反渗透膜进行热消毒前，将两个水箱中注满通过反渗透膜组件的 纯水后，关闭所有阀门和增压泵；
B) 然后启动热水箱中的加热器，以一温度变送器监控热水箱中的水温，将热水箱中的水加热到设定的消毒温度；
C) 同时，先打开热水箱出水电磁阀、膜入口电磁阀，再启动增压泵， 通过变频器控制增压泵入口压力；
D) 启动增压泵后，开启浓水回流手动调整阀，管道中本来充满的常温 水在由增压泵、反渗透膜组件、浓水回流手动调整阀、浓水回流逆止 阀组成的通路中循环流动；
E) D)步后，当热水箱中的水加热到设定消毒温度后，进行升温阶段 间歇打开热水箱进水电磁阀，使消毒热水逐渐加入到常温水的循环通 路中；
F) 同时以另一温度变送器监控反渗透膜组件入口水温，待入口温度升 高到消毒温度时，进行恒温阶段保持恒温状态，使消毒热水在循环 通路中循环一设定时间段；
G) 然后进行降温阶段先关闭热水箱出水电磁阀，再打开冷水箱出水 电磁阀，同时间歇打开冷水箱进水电磁阀，使冷水逐渐加入到消毒热 水的循环通路中；
H) 同时以另 一温度变送器监控反渗透膜组件入口水温，待入口温度降 到常温时，即完成一次膜热消毒，最后，关闭所有阀门和增压泵。 所述的方法，其所述E)步中，需要以另一温度变送器监测反渗透膜组
件入口温度变化速率，按设定值要求保持升温速度，如果升温速率过快， 则关闭热水箱进水电磁阀，待升温速率降到正常范围后再将其打开；如果 升温速率过慢，则打开两浓水排放阀，将一部分浓水通过浓水排放点排出， 待升温速率上升到正常范围后再将浓水排放阀关闭。所述的方法，其所述F)步中，需要以另一温度变送器监测反渗透膜组 件入口温度，当入口温度低于所设恒温控制范围时，则打开热水箱进水电 磁阀，待入口温度进入恒温控制范围以内再关闭热水箱进水电磁阀，如果 打开热水箱进水电磁阀一定时间后还低于所设恒温控制范围，则打开两浓 水排放阀，待入口温度进入恒温控制范围以内再关闭浓水排放阀。
所述的方法，其所述G)步中，需要以另一温度变送器监测反渗透膜组 件入口温度变化速率，按设定值要求保持降温速度，如果降温速率过快，
则关闭冷水箱进水电磁阀，待降温速率降到正常范围后再将其打开；如果 降温速率过慢，则打开两浓水排放阀，将一部分浓水通过浓水排放点排出， 待降温速率上升到正常范围后再将浓水排放阀关闭。
所述的方法，其还包括I)步，消毒结束后将热水箱中的水排放掉先 打开热水箱出水电磁阀和热水排放电磁阀，再启动增压泵，将热水箱中的 热水由热水排放点排出。
所述的方法，其所述c)步中，通过变频器控制增压泵入口压力，是变
频器将增压泵入口压力控制在1. 7bar左右。
本发明方法的最大特点在于可对反渗透装置进行膜热消毒，相对传统 的化学消毒方法具有无化学药剂残留、消毒效果好等优点，该方法避免了 对使用者的伤害，安全可靠、简单易行、消毒彻底。
采用本发明膜热消毒方法的反渗透装置消毒彻底、产水质量高。
图1为本发明的可进行膜热消毒的血液净化用反渗透装置结构示意 图。
具体实施例方式
如图l所示，为本发明的可进行膜热消毒的血液净化用反渗透装置结 构示意图，图中增压泵l;变频器2;膜入口电磁阀3;热水排放电磁阀 4;反渗透膜组件5;浓水回流手动调整阀6;浓水回流逆止阀7;浓水排 放手动调整阀8;浓水排放电磁阀9;热水箱进水电磁阀10;冷水箱进水 电磁阀ll;热水箱12;冷水箱13;热水箱出水电磁阀14;热水箱出水逆 止阀15;冷水箱出水电磁阀16;冷水箱出水逆止阀17;膜入口压力变送 器18;膜入口温度变送器19;热水箱温度变送器20;加热器21;浓水排 放点A;热水排放点B。
其中，热水箱12内设热水箱温度变送器20和加热器21。热水箱12 出口经热水箱出水电磁阀14、热水箱出水逆止阀15，冷水箱13出口经冷 水箱出水电磁阀16、冷水箱出水逆止阀17分别与水箱出水管道相通连； 水箱出水管道与增压泵l入口相通连；增压泵l出口分别与膜入口电磁阀 3入口、热水排放电磁阀4入口相通连；热水排放电磁阀4出口与热水排 放点B相通连。
热水箱12入口经热水箱进水电磁阀10，冷水箱13入口经冷水箱进水 电磁阀11分别经纯水管道与反渗透膜组件5纯水出口相通连。
在增压泵1的出口与膜入口电磁阀3的入口之间设有膜入口压力变送 器18;膜入口电磁阀3出口与反渗透膜组件5入口相通连，在膜入口电磁阀3的出口与反渗透膜组件5的入口之间设有膜入口温度变送器19。
反渗透膜组件5浓水出口顺序与浓水排放手动调整阀8、浓水排放电 磁阀9相通连，浓水排放电磁阀9出口与浓水排放点A相通连。
在水箱出水管道靠近增压泵1入口处与浓水排放管道靠近浓水排放手 动调整阀8入口处之间设有浓水回流管道，浓水回流管道中设有浓水回流 手动调整阀6、浓水回流逆止阀7，浓水回流手动调整阀6入口与浓水排 放手动调整阀8入口相通连，浓水回流逆止阀7入口与浓水回流手动调整 阀6出口相通连，浓水回流逆止阀7出口与增压泵1入口相通连。
增压泵1与变频器2电连接，通过变频器2改变增压泵1的转速，以 控制反渗透膜组件5入口的压力。反渗透膜组件5选用的是热消毒型反渗 透元件。
在反渗透装置进行膜热消毒前，首先要保证两个水箱12、 13中的水 是满的，水箱中的水是通过反渗透膜组件5后的纯水。然后启动加热器21， 将热水箱12中的水加热到消毒温度，下一步将进入膜热消毒升温阶段。
在升温阶段，首先打开热水箱出水电磁阀14、膜入口电磁阀3，然后 启动增压泵l，通过变频器2将增压泵入口压力控制在1.7bar左右。由于 管道中本来充满的是常温水，启动增压泵后，常温水将在由增压泵1、反 渗透膜组件5、浓水回流手动调整阀6、浓水回流逆止阀7组成的通路循 环流动。这时，热水箱中的热水是无法进入上述循环通路的。为了使进入 膜的水逐渐升温，需要间歇打开热水箱进水电磁阀10，使热水逐渐加入到 循环通路中。这时需要一直监测膜入口温度变化速率，按要求需保持在升温速度的要求内。如果升温速率过快，则关闭热水箱进水电磁阀10，待升 温速率降到正常范围后再将其打开；如果升温速率过慢，则打开浓水排放
电磁阀9，将一部分浓水通过浓水排放点A排放至系统外，待升温速率上 升到正常范围后再将浓水排放电磁阀9关闭。
待膜入口温度升高到消毒温度时，即进入膜热消毒恒温阶段，本阶段 的工作是用热水箱中的热水循环冲洗膜要求时间，并使膜入口温度始终控 制在消毒温度范围内。当膜入口温度低于上述恒温控制范围时，则打开热 水箱进水电磁阀10，待膜入口温度进入恒温控制范围以内再关闭热水箱进 水电磁阀10。如果打开热水箱进水电磁阀一定时间后还低于恒温控制范 围，则打开浓水排放电磁阀9，待膜入口温度进入恒温控制范围以内再关 闭浓水排放电磁阀9。
恒温时间到后即进入膜热消毒降温阶段。在降温阶段，首先打开冷水 箱出水电磁阀16，然后关闭热水箱出水电磁阔14。为了使进入膜的水逐 渐降温，需要间歇打开热水箱进水电磁阀10，使冷水逐渐加入到循环通路 中。这时需要一直监测膜入口温度变化速率，按要求需保持在降温速度的 要求内。如果降温速率过快，则关闭热水箱进水电磁阀10，待降温速率降 到正常范围后再将其打开；如果降温速率过慢，则打开浓水排放电磁阀9， 将一部分浓水通过浓水排放点A排放至系统外，待降温速率上升到正常范 围后再将浓水排放电磁阀9关闭。
待膜入口温度降到常温时，即完成一次膜热消毒，关闭所有工作的泵 和阀。消毒结束后还需要把热水箱中的水排放掉，以使反渗透装置在热消 毒结束后能进行正常的产水工作。排放热水的工作是这样进行的首先打开热水箱出水电磁阀14和热水排放电磁阀4，然后启动增压泵l，将热水
箱中的热水排放至热水排放点B。
反渗透装置的反渗透膜选用热消毒型反渗透元件，要求进行热消毒时 其入口水温要逐渐升高，而且对热消毒的最高温度、膜两侧的压差等技术
数据有要求。根据此要求，膜热消毒分为三个阶段升温、恒温和降温。 升温和降温速率，恒温时温度，热水循环消毒时间都要在要求范围内。通 过变频器控制增压泵，使增压泵入口压力维持在反渗透膜的要求内。
通过以上叙述，本发明是通过以下方法实现的对反渗透膜的热消毒 分为三个阶段升温、恒温和阶段。这三个阶段都是通过控制热水箱进水 电磁阀10和浓水排放电磁阀9的开闭实现的，不同的是在升温和恒温阶 段使用的是热水箱中的水，降温阶段使用的是冷水箱中的水。本发明用较 少的控制单元，十分巧妙的方法实现了对升降温速率的有效控制，操作简 单，消毒效果好，并能节约水和电能的消耗，可方便的控制反渗透膜消毒 的过程，符合热消毒反渗透膜的技术要求，有效的保证了反渗透膜的寿命 和使用效果。
权利要求
1.一种血液净化用反渗透装置的膜热消毒方法，其特征在于，对反渗透膜进行升温、恒温和降温三个阶段的热消毒；包括步骤A)在反渗透膜进行热消毒前，将两个水箱中注满通过反渗透膜组件的纯水后，关闭所有阀门和增压泵；B)然后启动热水箱中的加热器，以一温度变送器监控热水箱中的水温，将热水箱中的水加热到设定的消毒温度；C)同时，先打开热水箱出水电磁阀、膜入口电磁阀，再启动增压泵，通过变频器控制增压泵入口压力；D)启动增压泵后，开启浓水回流手动调整阀，管道中本来充满的常温水在由增压泵、反渗透膜组件、浓水回流手动调整阀、浓水回流逆止阀组成的通路中循环流动；E)D)步后，当热水箱中的水加热到设定消毒温度后，进行升温阶段间歇打开热水箱进水电磁阀，使消毒热水逐渐加入到常温水的循环通路中；F)同时以另一温度变送器监控反渗透膜组件入口水温，待入口温度升高到消毒温度时，进行恒温阶段保持恒温状态，使消毒热水在循环通路中循环一设定时间段；G)然后进行降温阶段先关闭热水箱出水电磁阀，再打开冷水箱出水电磁阀，同时间歇打开冷水箱进水电磁阀，使冷水逐渐加入到消毒热水的循环通路中；H)同时以另一温度变送器监控反渗透膜组件入口水温，待入口温度降到常温时，即完成一次膜热消毒，最后，关闭所有阀门和增压泵。
2、 如权利要求l所述的方法，其特征在于，所述E)步中，需要以另 一温度变送器监测反渗透膜组件入口温度变化速率，按设定值要求保持升 温速度，如果升温速率过快，则关闭热水箱进水电磁阀，待升温速率降到 正常范围后再将其打开；如果升温速率过慢，则打开两浓水排放阀，将一 部分浓水通过浓水排放点排出，待升温速率上升到正常范围后再将浓水排 放阀关闭。
3、 如权利要求l所述的方法，其特征在于，所述F)步中，需要以另 一温度变送器监测反渗透膜组件入口温度，当入口温度低于所设恒温控制 范围时，则打开热水箱进水电磁阀，待入口温度进入恒温控制范围以内再 关闭热水箱进水电磁阀，如果打开热水箱迸水电磁阀一定时间后还低于所 设恒温控制范围，则打开两浓水排放阀，待入口温度进入恒温控制范围以 内再关闭浓水排放阀。
4、 如权利要求l所述的方法，其特征在于，所述G)步中，需要以另 一温度变送器监测反渗透膜组件入口温度变化速率，按设定值要求保持降 温速度，如果降温速率过快，则关闭冷水箱进水电磁阀，待降温速率降到 正常范围后再将其打开；如果降温速率过慢，则打开两浓水排放阀，将一 部分浓水通过浓水排放点排出，待降温速率上升到正常范围后再将浓水排 放阀关闭。
5、 如权利要求l所述的方法，其特征在于，还包括I)步，消毒结束 后将热水箱中的水排放掉先打开热水箱出水电磁阀和热水排放电磁阀， 再启动增压泵，将热水箱中的热水由热水排放点排出。
6、 如权利要求l所述的方法，其特征在于，所述C)步中，通过变频器控制增压泵入口压力，是变频器将增压泵入口压力控制在1.7bar左右。
全文摘要
本发明一种血液净化用反渗透装置的膜热消毒方法，涉及热消毒技术，该反渗透装置反渗透膜组件是热消毒型反渗透元件，该方法对反渗透膜进行升温、恒温和降温三个阶段的处理，以完成对反渗透膜的热消毒。本发明方法对反渗透装置进行膜热消毒，热消毒全过程为物理过程，没有化学药剂残留问题，避免了对使用者的伤害。本发明方法实现了对升降温速率的有效控制，安全可靠、消毒彻底。
文档编号A61L2/04GK101612411SQ20081011562
公开日2009年12月30日 申请日期2008年6月25日 优先权日2008年6月25日
发明者凯 佟, 侯增广, 孟宪伯, 岐 左, 佳 李, 恩 李, 李鹏峰, 梁自泽, 相立国, 民 谭 申请人:中国科学院自动化研究所;北京迈淩纯水技术有限责任公司