一种医院检验科用纯水制备工艺的制作方法

本发明涉及一种高纯水制备工艺，具体涉及一种用于给医院检验科检验仪器供水的制水工艺。

背景技术：

检验科是临床医学和基础医学之间的桥梁，包括临床化学、临床微生物学、临床免疫学、血液学、体液学以及输血学等分支学科。每天承担包括病房、门急诊病人、各类体检以及科研的各种人体和动物标本的检测工作。随着现代检验医学的不断发展, 检验科已经成为医院重要的部门。各种检验仪器逐步代替了繁杂的手工操作, 仪器设备越来越多,而各类仪器一般要求高纯水来实现工作。目前很多检验仪器采用独立配备小型制水设备工艺，相对成本较高。

技术实现要素：

为了解决现有技术中存在的上述技术问题，本发明提供了一种医院检验科用纯水装置，包括依次设置的第一手动阀、原水泵、第一压力开关、砂滤器、软化器、活性炭、精密过滤器、原水阀、第二压力开关、反渗透泵、反渗透装置、中间水箱，所述中间水箱内部安装第一液位传感器，中间水箱底部呈现锥形，锥形最低处设置外排管路，外排管路一路经第二手动阀通向外界，另外一路与电去离子泵进口连接，经电去离子泵加压和电去离子装置处理后进入纯水箱。

进一步的，所述纯水箱内部安装第二液位传感器，纯水箱底部呈现锥形，锥形最低处设置外排管路，外排管路一路经第三手动阀通向外界，另外一路与纯水泵进口连接，纯水泵出口回路经过若干用水点后回到纯水箱上部。

进一步的，还包括电路部分，电路部分采用三相四线供电方式，三条相线均连接到原水泵空开、高压泵空开、电去离子泵空开、纯水泵空开的四个输出端，四个输出端分别与原水泵接触器、高压泵接触器、电去离子泵接触器、纯水泵接触器的触点一端连接，四个接触器的触点的另外一端分别与原水泵、反渗透泵、电去离子泵、纯水泵连接。

进一步的，三相交流电取其中一路相线及零线与电去离子部分空开的输入端连接，电去离子部分空开的输出端与隔离变压器的输入边连接，隔离变压器的输出边与18V同步变压器的输入边连接，18V同步变压器的输出边与直流可调电源的同步信号端连接。

进一步的，所述直流可调电源的直流正极输出与电去离子装置的正电极端及电压显示装置的正信号端连接，电去离子装置的负电极端与电流显示装置的正信号端连接，电流显示装置的负信号端连接与直流可调电源的直流负极输出端及电压显示装置的负信号端连接。

进一步的，三相交流电取其中一路相线与带灯按键连接，带灯按键后的相线与交流电零线组成的单向交流电系统给3V电源、24V电源及控制器供电。

进一步的，所述电路部分包括控制器，控制器的COM端分别与第一压力开关和第二压力开关的一端连接，第一压力开关和第二压力开关的另外一端分别与控制器的X0和X1端连接，控制器的COM0、COM1、COM2、COM3、COM4连接到带灯按键后的相线端，控制器通过串口模块与打印机连接，打印机的电能由3V电源提供，控制器的编程口与触摸屏的信号口连接，触摸屏的能量由24V电源提供，控制器通过可扩展口与模拟量模块连接，模拟量模块至少具备2路输入和1路输出，其中输出信号通过Vout口和Com口输出调压信号，该信号与直流可调电源的CON和COM连接。

进一步的，所述第一液位传感器和第二液位传感器采用双线制的传感器，一端连接24V电源的正端，另外一端分别与模拟量模块的两路输入正端连接，对应的两路输出负端与24V电源的负端连接，控制器的Y0、Y1、Y2、Y3分别与原水泵接触器、高压泵接触器、电去离子泵接触器、纯水泵接触器的四个接触器线圈的一端连接，四个接触器线圈的另外一端与供电系统的零线连接，控制器的Y4与原水阀的线圈一端连接，原水阀的线圈另外一端与供电系统的零线连接。

本发明的用于医院检验科的高纯水处理工艺，主要采用砂滤器、软化器和活性炭滤器作为预处理，结合反渗透和电去离子工艺两大核心处理工艺，最终达到高纯水的制备。处理工艺在关键位置预留了水箱、压力开关、液位传感器和各类泵阀等控制器件，通过与控制器的结合能够实现自动化的制水流程，具有很高的实用价值。

本发明设计的集中的纯水制备工艺，取代检验科传统的每个使用点独立产水、用水、维护和管理的用水方式。由于统一产水,通过管道分配直接到用水点,避免了纯水在储存过程的二次污染,降低了使用风险,具有整体提高检验科纯水应用标准和完善检验科全面质量管理水平的优点。

附图说明

图1是本发明的医院检验科用纯水制备装置构成图；

图2是该医院检验科用纯水制备装置电控图。

图中各附图标记含义：1-第一手动阀、2-原水泵、3-第一压力开关、4-砂滤器、5-软化器、6-活性炭、7-精密过滤器、8-原水阀、9-第二压力开关、10-反渗透泵、11-反渗透装置、13-中间水箱、14-第一液位传感器、15-第二手动阀、16-电去离子泵、17-电去离子装置、18-第二液位传感器、19-纯水箱、20-第三手动阀、21-用水点、22-纯水泵；

40-控制器、41-模拟量模块、42-串口模块、43-触摸屏、44-打印机、45-3V电源、46-24V电源、47-带灯按键、48-控制部分空开、49-原水泵空开、50-高压泵空开、51-电去离子泵空开、52-纯水泵空开、53-电去离子部分空开、54-隔离变压器、55-原水泵接触器、56-高压泵接触器、57-电去离子泵接触器、58-纯水泵接触器、60-直流可调电源、61-电压显示装置、62-电流显示装置、63-18V同步变压器。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步说明。

如图1，本发明的医院检验科用纯水装置，工艺部分如下：自来水依次经过第一手动阀1、原水泵2、第一压力开关3、砂滤器4、软化器5、活性炭6、精密过滤器7、原水阀8、第二压力开关9、反渗透泵10、反渗透装置11后，最终进入中间水箱13。中间水箱13内部安装第一液位传感器14，中间水箱13底部呈现锥形，锥形最低处设置外排管路，外排管路一路经第二手动阀15通向外界，另外一路与电去离子泵16进口连接，经电去离子泵16加压和电去离子装置17处理后，最终进入纯水箱19。纯水箱19内部安装第二液位传感器18，纯水箱19底部呈现锥形，锥形最低处设置外排管路，外排管路一路经第三手动阀20通向外界，另外一路与纯水泵22进口连接，纯水泵22出口回路经过若干用水点21后回到纯水箱19上部。

电路部分采用三相四线供电方式，三条相线均连接到原水泵空开49、高压泵空开50、电去离子泵空开51、纯水泵空开52等四个空开的输出端，而原水泵空开49、高压泵空开50、电去离子泵空开51、纯水泵空开52四个空开的输出端分别与原水泵接触器55、高压泵接触器56、电去离子泵接触器57、纯水泵接触器58四个接触器的触点一端连接。原水泵接触器55、高压泵接触器56、电去离子泵接触器57、纯水泵接触器58四个接触器的触点的另外一端分别与原水泵2、反渗透泵10、电去离子泵16、纯水泵22连接。三相交流电取其中一路相线及零线与电去离子部分空开53的输入端连接，电去离子部分空开53的输出端与隔离变压器54的输入边连接，隔离变压器54的输出边与18V同步变压器63的输入边连接，18V同步变压器63的输出边与直流可调电源60的同步信号端连接。隔离变压器54同时对直流可调电源60、电压显示装置61、电流显示装置62三个器件实现交流供电。直流可调电源60的直流正极输出与电去离子装置17的正电极端及电压显示装置61的正信号端连接，电去离子装置17的负电极端与电流显示装置62的正信号端连接。电流显示装置62的负信号端连接与直流可调电源60的直流负极输出端及电压显示装置61的负信号端连接。三相交流电取其中一路相线与带灯按键47连接，带灯按键47后的相线与交流电零线组成的单向交流电系统给3V电源45、24V电源46及控制器40供电。控制器40的COM端分别与第一压力开关3和第二压力开关9的一端连接，第一压力开关3和第二压力开关9的另外一端分别与控制器40的X0和X1端连接。控制器40的COM0、COM1、COM2、COM3、COM4连接到带灯按键47后的相线端。控制器40通过串口模块42与打印机44连接，打印机44的电能由3V电源45提供。控制器40的编程口与触摸屏43的信号口连接，触摸屏43的能量由24V电源46提供。控制器40通过可扩展口与模拟量模块41连接，模拟量模块41至少具备2路输入和1路输出，其中输出信号通过Vout口和Com口输出调压信号，该信号与直流可调电源60的CON和COM连接。第一液位传感器14和第二液位传感器18采用双线制的传感器，一端连接24V电源46的正端，另外一端分别与模拟量模块41的两路输入正端连接，对应的两路输出负端与24V电源46的负端连接。控制器40的Y0、Y1、Y2、Y3分别与原水泵接触器55、高压泵接触器56、电去离子泵接触器57、纯水泵接触器58四个接触器线圈的一端连接，四个接触器线圈的另外一端与供电系统的零线连接。控制器40的Y4与原水阀8的线圈一端连接，原水阀8的线圈另外一端与供电系统的零线连接。

器件功能介绍：自来水进入系统后，通过原水泵2实现加压，使水能够依次通过砂滤器4、软化器5、活性炭6和精密过滤器7组成的预处理部分到达反渗透部分。第一手动阀1主要用于调节水增加的压力及彻底关闭进水，第一压力开关3用于监测原水泵2出口的压力状态，用于原水泵2的启停。砂滤器4主要用于去除自来水中的大颗粒、软化器5用于去除水中的钙镁离子、活性炭6用于去除水中的余氯、精密过滤器7作为最后一道防护用于反渗透装置11免收颗粒物的损伤。原水阀8用于控制预处理区域与反渗透区域的水流通断。第二压力开关9用于监测反渗透泵10进口的压力状态，反渗透泵10主要用于将水压在此提升达到反渗透装置11的工艺要求。反渗透装置11能够将经过预处理后的水进一步纯化，过滤掉大部分的无机盐和细菌。经过反渗透装置11处理的产水进入到中间水箱13，中间水箱13内部安装第一液位传感器14用于监测内部的液位高度，第二手动阀15用于排放中间水箱13的残余的水。电去离子泵16主要用于将中间水箱13内部的水再次增压，以能够克服电去离子装置17实现产水。电去离子装置17的产水进入到纯水箱19中，纯水箱19内部安装的第二液位传感器18用于监测内部的液位高度，第三手动阀20用于排放纯水箱19的残余的水。纯水泵22将纯水箱19内部的水再次增压，使水输送到各个用水点21，多余的水返回纯水箱19内部。

三线四线供电系统通过通过各自空开及接触器控制相应的泵，单相电源经隔离变压器54，进行电气隔离后实现对直流可调电源60、电压显示装置61、电流显示装置62、18V同步变压器63等器件的供电，直流可调电源60和18V同步变压器63组成的系统接受模拟量模块41的信号及隔离变压器54的能量，实现对电去离子装置17的直流电输出。电压显示装置61、电流显示装置62用于显示电去离子装置17运行过程中的电压和电流。控制器40采用三菱或其他品牌的可编程逻辑控制器实现，控制器40通过通过编程口或其他方式与触摸屏43实现信号的通讯，达到设备的控制和监测。控制器40通过串口模块42对打印机44进行控制，实现参数的打印记录。控制器40通过模拟量模块41对第一液位传感器14和第二液位传感器18两路水箱的液位信号进行显示，同时对直流可调电源60的信号控制端进行控制，实现直流可调电源60的直流电压调节。控制器40通过自身模块的开关量输入部分对第一压力开关3和第二压力开关9两路管道压力状态信号进行检测。控制器40通过自身模块的开关量输出部分对原水泵接触器55、高压泵接触器56、电去离子泵接触器57、纯水泵接触器58四个接触器线圈进行控制，最终实现原水泵2、反渗透泵10、电去离子泵16、纯水泵22的控制，同时输出部分对原水阀8直接实现控制。

设备运行：当设备刚启动时，所有的水箱均无水，打开第一手动阀1使水进入预处理部分。通过触摸屏43启动设备，控制器40自动打开原水阀8后，开启原水泵2，使原水经过砂滤器4、软化器5、活性炭6、精密过滤器7等工艺后进入到反渗透泵10处，延时到达后控制器40开启反渗透泵10，产水经过反渗透装置11处理后进入中间水箱13。随着中间水箱13的液位增加，当第一液位传感器14的液位达到设置值时，控制器40开启电去离子泵16，并通过模拟量模块41，自动对直流可调电源60进行输出电压的调节，最后实现对电去离子装置17运行电压的控制。产水经过电去离子装置17处理后进入纯水箱19。随着纯水箱19液位增加，开启纯水泵22实现纯水的除送。纯水经过用水点21使用后，多余的水回到纯水箱19。设备各个工艺部件见启动流程、液位传感器判断阈值、直流电压的调节值等参数通过程序预设在控制器40中，触摸屏43用于部分参数的设置、运行参数显示和工艺流程界面的显示。

内部连锁保护：电气控制先依次开启原水阀8和原水泵2，实现原水的加压和预处理，延时候开启反渗透泵10，实现反渗透装置11的处理。当中间水箱13的第一液位传感器14监测到液位处于高位时，开启电去离子泵16，实现电去离子装置17的处理。当纯水箱19的第二液位传感器18监测到液位处于高位时，开启纯水泵22，实现对用水点21的供水。制水过程中，中间水箱13的第一液位传感器14信号与原水泵2、原水阀8和反渗透泵10三个执行器件实现联动，当液位较高时关闭三个器件，液位降到一定位置时依次重新开启，使液位永远保持的一定的位置以上。中间水箱13的第一液位传感器14信号同时也与电去离子泵16实现联动，当第一液位传感器14显示液位较低时关闭电去离子泵16，液位重新上升到一定位置时，再次开启电去离子泵16。纯水箱19的第二液位传感器18信号与电去离子泵16实现联动，当液位较高时关闭电去离子泵16，液位降到一定位置时重新开启电去离子泵16，使液位永远保持的一定的位置以上。纯水箱19的第二液位传感器18信号同时也与纯水泵22实现联动，当第二液位传感器18显示液位较低时关闭纯水泵22，液位重新上升到一定位置时，再次开启纯水泵22。

故障状态：当在制水过程中，由于设置了中间水箱13和纯水箱19，预处理和反渗透部分造成的故障时，电去离子泵16和纯水泵22均能够自动停止。当原水缺水或原水泵2故障时，通过监测运行过程中反渗透泵10前的第二压力开关9，得到缺水信号后，关闭反渗透泵10实现保护。

再生冲洗：当设备运行周期内，需要经常对预处理部分进行冲洗，一般白天制水，夜间冲洗再生。具体过程是关闭原水阀8，开启原水泵2，通过对砂滤器4、软化器5和活性炭6内部冲洗装置的设置，实现自动的冲洗功能。当冲洗完毕后，原水泵2后的第一压力开关3将处于高压状态，自动关闭原水泵2。

本发明的医院检验科用纯水制备工艺的有益效果如下：

1.采用了预处理、反渗透和电去离子工艺，能够实现整合了现有各类的水处理工艺特点和优势，实现了将普通市政自来水处理成高纯水。

2.采用可编程逻辑控制器和触摸屏相结合的控制模式，结合液位、压力状态等传感器实现现场信号的监测，同时通过接触器对各个泵的启停实现控制。通过模拟量的信号输出，实现对电去离子装置直流电压的设置，并实现初次加压时阶梯式逐步提升加压的方式，更好地保护电去离子装置。

3.各个工艺间实现连锁保护设置，当前级无水时，自动停止后级工作。当后级水太满时，自动停止前级工作，实现了全自动的运行。