一种纯化水制备装置的制作方法

本实用新型涉及纯化水技术领域，尤其涉及一种纯化水制备装置。

背景技术：

纯化水的应用在当今社会十分的广泛，被广泛的应用在医学、化工和生物等领域，对科学研究有着不可或缺的作用，但是现有的纯化水的生产依然存在着较多的问题，使得纯化水生产的质量和效率不能满足实际的生产需求。

纯化水对有机物等杂质含量、细菌等微生物、ph值以及悬浮微粒都有严格控制，目前，制药厂使用的药用纯化水，通常通过药用纯化水制备装置制取；具体为原水经原水预处理装置、纯化水制取装置和存贮外输装置后制取。

现有的纯化水制水装置需要经过多层的过滤才能制备，在传统的纯化水制备系统中预处理系统分为多介质过滤器、软化器及活性炭过滤器。为保证反渗透进水微生物水平，通常在预处理系统添加次氯酸钠作为抑菌剂，但是活性炭在吸附有机物的同时也会消耗余氯，这导致活性炭吸附有机物后成为了微生物生长的温床，实际运行中经常出现活性炭出水微生物超标的现象，需要较频繁的对预处理及反渗透系统进行巴氏消毒以保证水机产水微生物水平。同样，还存在一些不易被活性炭吸附的有机化合物，使得纯化水中有机化合物超标。

cn209226758u公开了一种纯化水制水装置，该装置包括软化器、石英砂过滤装置、活性炭过滤装置、反渗透处理装置、初级纯化水箱、蒸发器、加热器和纯化水箱存储箱，该装置通过交替的更换第三固定板上的活性炭过滤板，提高了该装置的过滤效率，但该装置采用活性炭过滤装置，容易出现微生物和有机物超标的情况。

cn204873919u公开了一种纯化水设备活性炭过滤器热消毒装置，通过增加活性炭过滤的热消毒装置来缓解活性炭设备出水中微生物和有机物超标的问题，但该方法能耗高且需要频繁采用巴氏消毒来保障出水处微生物水平，工艺复杂。

cn206538295u公开了一种纯化水制备装置，通过在纯化水箱之前设置紫外线杀菌装置，能够保障纯化水箱进水处微生物的水平，但该装置中预处理系统中仍然采用活性炭过滤器才能保障后期水中的微生物和有机物水平，而该活性炭过滤器也存在需要频繁消毒等问题。

因此，需要开发一种新的纯化水制备装置，缓解现有纯化水制备过程中微生物和有机物水平易超标或工艺复杂等问题。

技术实现要素：

鉴于现有技术中存在的问题，本实用新型提供一种纯化水制备装置，所述装置在原有预处理系统的基础上增加紫外单元，并且不包括活性炭过滤器，能够在去除余氯的同时彻底灭活原水中的微生物，大大降低了整个纯化水制备装置的巴氏消毒频率，减少了生产成本，具有较高的工业应用价值。

为达此目的，本实用新型采用以下技术方案：

本实用新型提供一种纯化水制备装置，所述装置包括通过管道依次连接的预处理系统和纯化水制备系统；其中，所述预处理系统包括依次连接的原水单元、过滤单元、软化单元和紫外单元；所述纯化水制备系统包括依次连接的反渗透单元、电除盐单元和纯化水分配单元。

本实用新型提供的纯化水制备装置通过在原有预处理系统的基础上增加紫外单元，能够同时消除余氯和灭活原水中的微生物，很好地解决了现有活性炭过滤器带来的微生物超标和需要高频巴氏消毒的问题，不仅大大降低了整个纯化水制备系统的巴氏消毒频率，减少了生产成本，而且能够更好地保障纯化水中的微生物和有机物水平。

优选地，在所述软化单元和紫外单元之间设置有保安过滤器。

本实用新型在紫外单元之前设置有保安过滤器，利用滤芯5.0μm的孔隙进行机械过滤；水中残留的微量悬浮颗粒和胶体等被截留或吸附在滤芯表面的空隙中，而水则穿过滤芯，能够大大缓解紫外灯受到5.0μm物质附着于紫外灯表面影响紫外线强度的情况，进一步保障紫外单元对微生物的灭活效果。

优选地，所述紫外单元包括中压紫外灯。

所述中压紫外灯的蒸气压力为10⁴～10⁶pa，例如可以是1×10⁴pa、2×10⁴pa、5×10⁴pa、8×10⁴pa、1×10⁵pa、2×10⁵pa、5×10⁵pa、8×10⁵pa、1×10⁶pa，优选为5×10⁴～5×10⁵pa。

所述中压紫外灯的紫外线波长范围为180～400nm，例如可以是180nm、190nm、200nm、210nm、220nm、230nm、240nm、260nm、280nm、300nm、320nm、340nm、350nm、370nm、390nm或400nm，优选为200～400nm。

本实用新型优选将中压紫外灯的紫外线波长范围控制在200～400nm，其中，波长在260nm-320nm之间的紫外线可以将游离在水中的有效氯分解为o2和hcl，波长在254nm的低压紫外线可有效破坏微生物dna，达到灭活微生物的效果，从而保障预处理系统出水中微生物和余氯含量。

优选地，所述中压紫外灯为套管式中压紫外灯。

优选地，所述中压紫外灯的套管为石英套管。

优选地，所述原水单元包括依次连接的原水罐和原水泵。

优选地，在所述原水罐之前设置有第一加药单元。

优选地，所述第一加药单元包括naclo加药单元。

优选地，所述过滤单元包括多介质过滤器。

优选地，所述软化单元包括串联的至少两个软化器。

所述软化单元包括与至少两个软化器相连的盐罐。

优选地，所述软化器的出口处设置有水质硬度检测器。

本实用新型通过在软化器出口设置水质硬度检测器，能够及时检测软化之后的水硬度情况，从而更好的判定软化器饱和终点，有效节约盐的用量。

优选地，还在所述软化单元和保安过滤器之间设置有第二加药单元。

优选地，所述第二加药单元包括依次串联的naoh加药单元和nahso3加药单元。

优选地，所述反渗透单元包括串联的至少两级反渗透装置。

在所述反渗透装置之前设置有反渗透进水泵。

优选地，所述反渗透进水泵为高压泵。

本实用新型所述反渗透进水泵的高压泵的压力使用范围为0～2mpa，该高压泵包括多级离心泵。

优选地，在所述反渗透单元之前设置有换热装置。

本实用新型的换热装置有两方面作用，一方面，其用于提升原水水温从而保证反渗透单元中反渗透膜(ro膜)的反渗透性能，进一步保障纯化水水质；另一方面，该换热装置还能用于预处理单元、反渗透装置、电去离子装置和超滤装置的巴氏消毒。

优选地，所述换热装置出口管道与原水罐相连。

本实用新型优选换热装置出口管道与原水罐相连，一方面，当预处理出水水质达不到反渗透单元的进水水质要求时，能够回流进行二次处理；另一方面，能够进行预处理的巴氏消毒。

优选地，所述换热装置为板式换热器。

优选地，所述电除盐单元包括电去离子装置。

在所述电去离子装置的出口管道上设置水质检测装置。

本实用新型在所述电去离子装置的出口管道上设置有水质检测装置，通过检测结果决定电去离子装置出水进入纯化水罐或返回预处理系统出口管道处，从而进一步保障纯化水罐中水质的稳定性。

优选地，所述水质检测装置包括有机物检测装置和微生物检测装置。

本实用新型在电去离子装置的出口管道上设置有有机物检测装置和微生物检测装置，能够及时检测电去离子装置出水的有机物和微生物水平，从而更好地判断该出水是否需要循环处理，确保进入纯化水分配单元中水的水质。

本实用新型对有机物检测装置和微生物检测装置没有限制，可采用本领域技术人员熟知的任何可用于检测水中有机物和微生物含量的仪器，有机物检测装置例如可以是梅特勒-托利多5000toc；微生物检测装置例如可以是梅特勒-托利多7000rms。

优选地，在所述电去离子装置的出口管道上设置与紫外单元出口管道相连的分流管道。

本实用新型通过在电去离子装置的出口管道上设置与紫外单元出口管道相连的分流管道，当电去离子装置出水水质检测不合格时可将水循环至紫外单元出口管道进行再处理，保障纯化水罐的进水水质；同时还能保证系统循环在有产水需求时快速反应。

优选地，所述纯化水分配单元包括纯化水罐。

优选地，所述多介质过滤器、软化器、活性炭过滤器、反渗透装置和电去离子装置出口均设置有取样检测装置。

本实用新型在上述装置出口均设置有取样检测装置，其中在多介质过滤器、软化器和活性炭过滤器装置下方单独设置取样口；在反渗透装置和电去离子装置出口管道处设置取样口。本实用新型通过在各装置处设置取样检测装置，从而能够及时了解制备装置处理过程中水质波动情况，有利于保障最终纯化水分配单元中纯化水水质的稳定。

本实用新型提供的纯化水制备装置用于制备纯化水的工艺流程包括如下步骤：

(1)原水进入原水罐，与第一加药单元中加入的药剂混合后通过原水泵进入多介质过滤器中进行过滤，去除原水中的泥砂、悬浮物、胶体等杂质；

(2)经所述多介质过滤器过滤后的水进入至少两个软化器进行软化处理，并实时监测软化器出水的硬度；

(3)经所述软化器软化后的水与第二加药单元加入的药剂混合后经保安过滤器过滤掉水中残留的微量悬浮颗粒、胶体、微生物等物质，并经紫外单元的波长范围为180～400nm的紫外线杀菌去除余氯后完成预处理；

(4)经预处理后的水经换热装置升温后经高压泵打入反渗透装置中进行反渗透处理；

(5)经所述反渗透处理后的水进入电去离子装置中去除盐份后经有机物检测装置和微生物检测装置分别检测有机物和微生物水平，如不符合标准，则通过分流管道送至预处理系统出水管道处进行二次纯化处理；如符合标准则送入纯化水分配单元储存备用。

与现有技术相比，本实用新型至少具有以下有益效果：

(1)本实用新型提供的纯化水制备装置采用中压紫外灯同时脱除余氯并彻底灭活原水中的微生物，极大的降低了预处理系统及反渗透单元中巴氏消毒的频率，其中，预处理系统的巴氏消毒频率可降低至6个月1次，反渗透单元中的巴氏消毒频率可降低至12个月1次；

(2)本实用新型提供的纯化水制备装置不包含活性炭过滤器，简化了装置的同时能够避免活性炭过滤器为微生物提供温床；

(3)本实用新型提供的纯化水制备装置将保安过滤器设置在紫外单元之前，能够有效保障紫外线的强度，保障预处理系统出水中微生物和有机物处于较低水平。

附图说明

图1是本实用新型实施例1提供的纯化水制备装置示意图。

图中：101-naclo加药单元；102-原水罐；103-原水泵；104-多介质过滤器；1051-第一软化器；1052-第一软化器；106-盐罐；107-硬度检测仪；1081-naoh加药单元；1082-nahso3加药单元；109-保安过滤器；110-中压紫外灯；201-板式换热器；202-第一反渗透进水泵；203-第一级反渗透装置；204-第二反渗透进水泵；205-第二级反渗透装置；206-电去离子装置；207-梅特勒-托利多5000toc；208-梅特勒-托利多7000rms；209-纯化水罐。

具体实施方式

下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本实用新型的技术方案。

下面对本实用新型进一步详细说明。但下述的实例仅仅是本实用新型的简易例子，并不代表或限制本实用新型的权利保护范围，本实用新型的保护范围以权利要求书为准。

一、实施例

实施例1

本实施例提供一种纯化水制备装置，如图1所示，所述装置包括通过管道依次连接的预处理系统和纯化水制备系统。

所述预处理系统包括依次连接的原水单元、过滤单元、软化单元、第二加药单元、保安过滤器403和紫外单元。所述原水单元包括依次连接的naclo加药单元101、原水罐102和原水泵103；所述第一过滤单元包括多介质过滤器104；所述软化单元包括串联的第一软化器1051和第二软化器1052，所述软化单元还包括与第一软化器1051和第二软化器1052相连的盐罐106；所述第一软化器1051和第二软化器1052的出口处设置有水质硬度检测器107(图中未画出具体管道，以字母b和字母c表示第一软化器1051和第二软化器1052与水质硬度检测器107分别连通)；所述第二加药单元包括依次连接的naoh加药单元1081和nahso3加药单元1082；所述紫外单元包括中压紫外灯110，所述中压紫外灯的套管为石英套管，所述中压紫外灯的紫外线波长范围为200～400nm。

所述纯化水制备系统包括依次连接的板式换热器201、反渗透单元、电除盐单元和纯化水分配单元；所述板式换热器201的出口管道与原水罐102相连(图中未画出具体管道，以字母a表示二者相连)；所述反渗透单元包括串联的两级反渗透装置，依次包括第一反渗透进水泵202、第一级反渗透装置203、第二反渗透进水泵204和第二级反渗透装置205；所述电除盐单元包括电去离子装置206；在所述电去离子装置的出口管道上设置总有机碳检测装置207(梅特勒-托利多5000toc)和微生物检测装置208(梅特勒-托利多7000rms)；所述纯化水分配单元包括纯化水罐209。

本实施例提供的纯化水制备装置用于制备纯化水的工艺流程包括如下步骤：

(1)原水进入原水罐，与naclo加药单元中加入的naclo混合后通过原水泵进入多介质过滤器中进行过滤，去除原水中的泥砂、悬浮物、胶体等杂质；

(2)经所述多介质过滤器过滤后的水进入第一软化器和第二软化器进行软化处理，并实时监测软化器出水的硬度；

(3)经所述软化器软化后的水依次与naoh加药单元、nahso3加药单元加入的naoh和nahso3混合后经保安过滤器过滤掉水中残留的大于5μm的微量悬浮颗粒和胶体等物质，并经中压紫外灯的波长范围为200～400nm的紫外线杀菌去除余氯后完成预处理；

(4)经预处理后的水经板式换热器升温后经第一反渗透进水泵打入第一级反渗透装置进行第一级反渗透处理后再经第二反渗透进水泵打入第二级反渗透装置进行第二级反渗透处理；

(5)经所述反渗透处理后的水进入电去离子装置中去除盐份后经梅特勒-托利多5000toc和梅特勒-托利多7000rms分别检测有机物和微生物水平，如不符合标准，则通过分流管道送至预处理系统出水管道处进行二次纯化处理；如符合标准则送入纯化水罐储存备用。

实施例2

本实施例提供一种纯化水制备装置，所述装置除将预处理系统中保安过滤器与中压紫外灯的顺序对换外，其余均与实施例1相同。

所述预处理系统具体包括依次连接的原水单元、过滤单元、软化单元、第二加药单元、紫外单元和保安过滤器。

所述原水单元包括依次连接的naclo加药单元、原水罐和原水泵；所述第一过滤单元包括多介质过滤器；所述软化单元包括串联的第一软化器和第二软化器，所述软化单元还包括与第一软化器和第二软化器相连的盐罐；所述第一软化器和第二软化器的出口处设置有水质硬度检测器；所述第二加药单元包括依次连接的naoh加药单元和nahso3加药单元；所述紫外单元包括中压紫外灯，所述中压紫外灯的套管为石英套管，所述中压紫外灯的紫外线波长范围为200～400nm。

本实施例提供的纯化水制备装置用于制备纯化水的工艺流程除步骤(3)外，其余均与实施例1相同。

步骤(3)具体包括：

(3)经所述软化器软化后的水依次与naoh加药单元、nahso3加药单元加入的naoh和nahso3混合后经紫外单元的波长范围为200～400nm的紫外线杀菌去除余氯后，经保安过滤器过滤掉水中残留的大于5μm的微量悬浮颗粒和胶体等物质完成预处理。

二、对比例

对比例1

本对比例提供一种纯化水制备装置，所述装置除预处理系统中将“紫外单元”替换为“活性炭过滤器”置于软化单元之后外，其余均与实施例2相同。

所述装置预处理系统具体包括依次连接的原水单元、过滤单元、软化单元、活性炭过滤器、第二加药单元和保安过滤器。

所述原水单元包括依次连接的naclo加药单元、原水罐和原水泵；所述第一过滤单元包括多介质过滤器；所述软化单元包括串联的第一软化器和第二软化器，所述软化单元还包括与第一软化器和第二软化器相连的盐罐；所述第一软化器和第二软化器的出口处设置有水质硬度检测器；所述第二加药单元包括依次连接的naoh加药单元和nahso3加药单元。

本对比例提供的纯化水制备装置用于制备纯化水的工艺流程除步骤(3)外，其余均与实施例2相同。

步骤(3)具体包括：

(3)经所述软化器软化后的水进入活性炭过滤器吸附残余有机物和余氯，所述活性炭过滤器出水后依次与naoh加药单元、nahso3加药单元加入的naoh和nahso3混合后，经保安过滤器过滤掉水中残留的大于5μm的微量悬浮颗粒和胶体等物质完成预处理。

三、测试及结果

以城市自来水为原水，利用实施例1～2和对比例1提供的纯化水制备装置进行纯化处理，检测最终纯化水的水质是否符合国家药典标准并考察巴氏消毒的频率。

以上实施例和对比例的测试结果如表1所示。

表1

从表1可以看出以下几点：

(1)综合实施例1和实施例2可以看出，本实用新型通过采用紫外单元代替原有的活性炭过滤器，最终纯化水水质均能达到国家药典标准；同时大大降低了预处理系统和反渗透装置中的巴氏消毒频率，其中，预处理系统的巴氏消毒频率可减少至6个月消毒一次，反渗透装置的巴氏消毒频率降低至12个月消毒一次；

(2)综合实施例2和对比例1可以看出，实施例2通过采用中压紫外灯代替活性炭系统，较对比例1采用活性炭过滤器而言，实施例2中预处理系统的巴氏消毒频率仅为6个月1次，反渗透装置的巴氏消毒频率仅为12个月一次，而对比例1中预处理系统和反渗透装置均需每个月进行一次巴氏消毒；由此说明，本实用新型通过采用中压紫外灯大大降低了系统中的巴氏消毒频率。

综上所述，本实用新型提供的纯化水制备装置在原有预处理的系统上增加紫外单元，能够在去除余氯的同时彻底灭活原水中的微生物，将预处理系统的巴氏消毒频率减少至6个月消毒一次，反渗透装置的巴氏消毒频率降低至12个月消毒一次，减少了生产成本，具有较高的工业应用价值。

申请人声明，本实用新型通过上述实施例来说明本实用新型的详细结构特征，但本实用新型并不局限于上述详细结构特征，即不意味着本实用新型必须依赖上述详细结构特征才能实施。所属技术领域的技术人员应该明了，对本实用新型的任何改进，对本实用新型所选用部件的等效替换以及辅助部件的增加、具体方式的选择等，均落在本实用新型的保护范围和公开范围之内。