本发明涉及水处理,特别涉及膜法生产注射用水处理系统。
背景技术:
1、药典中将注射用水规定为纯化水经蒸馏所得的水,然而随着膜技术的发展,使用反渗透法也可以作为制取注射水的方法。因此,在不久的将来,大量使用膜分离法生产注射用水是制药用水技术发展的必然趋势。因为,传统采用蒸馏技术制备注射用水的方法耗能太大,存在明显的成本劣势。
2、目前,已有申请号为2023115864937的中国专利,于2024年1月5日公开了一种膜法注射用水生产系统。即,使用了膜分离法生产注射用水。再次之前,更有申请号为2023102984023的中国专利,于2023年7月28日公开了一种注射用水制备系统和方法。也使用了膜分离法生产注射用水。其核心工艺都是先将原水进行预处理,再利用二级反渗透处理,最后经过edi装置或者cedi装置。由此脱除水中的盐、重金属离子等,去除水中的菌体、热源及内毒素,使最终产水满足药典规定的注射用水标准。
3、然而,以上两种的注射用水生产系统,其注射用水的产率主要取决于一级反渗透,因为杂质主要含在原水中。然而,经过一次反渗透过滤,纯水的制备率只有原水的大约65%,然后这65%的纯水再经过二级反渗透过滤。可见最终注射用水的产率并不高。在生产注射用水时,这些原水并非直取于市政用水,而是经过一系列预处理的。由此可见,注射用水的产率直接影响到整条生产线的投入耗能。
技术实现思路
1、本发明要解决上述的技术问题,提供一种膜法生产注射用水处理系统。
2、本发明的技术方案是,一种膜法生产注射用水处理系统,其包括依次连接的预滤罐、缓冲罐、原水流量计、一级第一高压泵、一级反渗透装置、二级高压泵、二级反渗透装置、膜脱气器、cedi模块、以及超滤模块;所述一级反渗透装置包括一级ro膜组、二级ro膜组、以及三级ro膜组,各级ro膜组由数量不等的若干ro膜单元并联而成,各所述ro膜单元的进水管上均设有电磁阀,所述一级ro膜组的进水总管连接所述一级第一高压泵以接收原水,所述一级ro膜组的出水总管连接所述二级高压泵,所述一级ro膜组的废水总管连接所述二级ro膜组的进水总管,所述二级ro膜组的出水总管连接所述二级高压泵,所述二级ro膜组的废水总管连接所述三级ro膜组的进水总管,所述三级ro膜组的出水总管连接所述二级高压泵,所述三级ro膜组的废水总管用于将废水排出;所述一级ro膜组、所述二级ro膜组、以及所述三级ro膜组的出水总管上分别设有第一流量计、第二流量计、以及第三流量计,所述二级ro膜组和所述三级ro膜组的进水总管上分别设有一级第二高压泵和一级第三高压泵,各所述电磁阀、所述一级第一高压泵、所述一级第二高压泵、所述一级第三高压泵、所述原水流量计、所述第一流量计、所述第二流量计、以及所述第三流量计均连接控制器;所述一级ro膜组、所述二级ro膜组、以及所述三级ro膜组中的ro膜单元数量根据三级膜数比设为整数,三级膜数比根据各级ro膜组设定的制备率设定,所述一级第三高压泵根据所述第三流量计和所述第二流量计的检测结果而提高输出压力,所述一级第二高压泵根据所述第二流量计和所述第一流量计的检测结果而提高输出压力,以使各级ro膜组在设定时间内的纯水制备量之比接近各级ro膜组设定的制备率之比,并且当所述一级第三高压泵的输出压力大于第一设定值时,所述一级ro膜组和所述二级ro膜组中相应数量的所述电磁阀截止,以改变所述一级ro膜组和所述二级ro膜组中所述ro膜单元并联的数量,所述一级第三高压泵和所述一级第二高压泵的输出压力重置,并且再次根据所述第三流量计、所述第二流量计、以及所述第一流量计的检测结果而提高输出压力,直到所述一级第二高压泵的输出压力大于第二设定值。
3、作为一种实施方式,所述一级ro膜组、所述二级ro膜组、以及所述三级ro膜组设定的制备率分别为65%、10%、以及5%。
4、作为一种实施方式,所述三级膜数比为所述一级ro膜组、所述二级ro膜组、以及所述三级ro膜组的进水总管在设定时间内的原水或者废水进水量之比。
5、作为一种实施方式,当所述一级第三高压泵的输出压力大于第一设定值时,所述二级ro膜组中以设定的第一数量的所述电磁阀截止,所述一级ro膜组中以设定的第二数量的所述电磁阀截止并且其中一所述电磁阀以设定的截止周期周期性截止,所述第二数量为所述第一数量和所述一级ro膜组的原水进水量和所述二级ro膜组的废水进水量的比值的乘数取整值,所述截止周期的时间占比等于乘数取整时舍去的小数。
6、作为一种实施方式,所述第一数量的表达式为an=n(n+1)/2,an为第一数量的数值,n为当前所述一级第三高压泵和所述一级第二高压泵的输出压力重置的次数。
7、作为一种实施方式,所述超滤模块通过输出管连接注射用水罐。
8、作为一种实施方式,所述预滤罐通过输入管连接原水罐。
9、作为一种实施方式,所述原水罐引水于市政自来水。
10、本发明相比于现有技术的有益效果是,该膜法生产注射用水处理系统,解决了传统的注射用水生产系统注射用水相对原水产率低的问题。其中涉及对一级反渗透装置的改进,该一级反渗透装置包括一级ro膜组、二级ro膜组、以及三级ro膜组。100%的原水经过一级第一高压泵从一级ro膜组的进水总管进入,65%的纯水从一级ro膜组的出水总管流出。剩余35%的废水经过一级第二高压泵从二级ro膜组的进水总管进入,10%的纯水从二级ro膜组的出水总管流出。剩余25%的废水经过一级第三高压泵从三级ro膜组的进水总管进入,5%的纯水从三级ro膜组的出水总管流出。其中,第一流量计、第二流量计、以及第三流量计分别对65%的纯水、10%的纯水、以及5%的纯水进行流量检测。在作业初期一级反渗透装置能够制备80%的纯水。随着进入作业中后期,通过控制器使一级ro膜组和二级ro膜组中相应数量的电磁阀截止,以改变一级ro膜组和二级ro膜组中ro膜单元并联的数量。确保作业中后期一级反渗透装置仍能够制备80%的纯水。相比于传统的三级反渗透过滤系统,该一级ro膜组内三级之间维持了动态平衡。且对于目标产率80%实时追踪,确保该产率为确实的产率。
1.一种膜法生产注射用水处理系统,其特征在于,包括依次连接的预滤罐(100)、缓冲罐(200)、原水流量计(300)、一级第一高压泵(400)、一级反渗透装置(500)、二级高压泵(600)、二级反渗透装置(700)、膜脱气器(800)、cedi模块(900)、以及超滤模块(1000);
2.根据权利要求1所述的膜法生产注射用水处理系统,其特征在于,所述一级ro膜组(510)、所述二级ro膜组(520)、以及所述三级ro膜组(530)设定的制备率分别为65%、10%、以及5%。
3.根据权利要求2所述的膜法生产注射用水处理系统,其特征在于,所述三级膜数比为所述一级ro膜组(510)、所述二级ro膜组(520)、以及所述三级ro膜组(530)的进水总管在设定时间内的原水或者废水进水量之比。
4.根据权利要求2所述的膜法生产注射用水处理系统,其特征在于,当所述一级第三高压泵(580)的输出压力大于第一设定值时,所述二级ro膜组(520)中以设定的第一数量的所述电磁阀(502)截止,所述一级ro膜组(510)中以设定的第二数量的所述电磁阀(502)截止并且其中一所述电磁阀(502)以设定的截止周期周期性截止,所述第二数量为所述第一数量和所述一级ro膜组(510)的原水进水量和所述二级ro膜组(520)的废水进水量的比值的乘数取整值,所述截止周期的时间占比等于乘数取整时舍去的小数。
5.根据权利要求4所述的膜法生产注射用水处理系统,其特征在于,所述第一数量的表达式为an=n(n+1)/2,an为第一数量的数值,n为当前所述一级第三高压泵(580)和所述一级第二高压泵(570)的输出压力重置的次数。
6.根据权利要求1所述的膜法生产注射用水处理系统,其特征在于,所述超滤模块(1000)通过输出管连接注射用水罐(1200)。
7.根据权利要求1所述的膜法生产注射用水处理系统,其特征在于,所述预滤罐(100)通过输入管连接原水罐(1300)。
8.根据权利要求7所述的膜法生产注射用水处理系统,其特征在于,所述原水罐(1300)引水于市政自来水。