无水箱由自来水生产超纯水的装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本新型涉及一种研宄和分析领域的实验用超纯水装置，特别涉及一种不用水箱直接由自来水生产超纯水的装置。
【背景技术】
[0002]目前研宄和分析领域的超纯水制备装置，均采用离子交换树脂生产纯水，一般来说，通常的超纯水机主要是以下两种形式:1.使用反渗透膜(以下简称RO)纯水、EDI (连续电去离子)纯水、蒸馏水等作为生产超纯水的进水。2.直接用自来水做为生产超纯水的进水。对于用自来水为进水的设备来说，其生产过程为:自来水一一反渗透膜一一RO纯水一一离子交换树脂一一超纯水。在这个过程中，可以辅助性的增加紫外灯、膜过滤、超滤等纯化元件。通常的实验用反渗透水的产量为每小时不超过25升，而超纯水的产量通常为1.5升/分钟或更高，换算下来每小时超过90升。因此必须在反渗透膜和离子交换树脂之间使用纯水箱储存RO纯水，保证后续的超纯水生产连续性。
[0003]纯水箱通常包括两种:液位式水箱和压力式水箱。
[0004]液位式水箱下方有进出水口，水箱中的液位传感器可以感知水箱储水量并通过信号线将数据传输到超纯水设备的主板上，并自动控制超纯水设备制水或停止制水，纯水箱和外界空气通过一个过滤器联通，以确保内部压力平衡。液位式水箱的缺点在于:水箱的空气过滤器不能100%防止空气中的灰尘、细菌、挥发性有机物、二氧化碳等杂质进入水箱。尤其是细菌进入水箱后繁殖会产生一系列的污染物，不但减少后续离子交换树脂的寿命，对水质也有较大影响，而清洗水箱需要强碱，既不安全又对环境不利。水箱本身的溶出也是污染物。另外，一个巨大的水箱对于寸土寸金的实验室也是一个很大的负担。
[0005]压力式水箱只有进出水口，水箱采用坚固的外壳，内部采用压力水囊，通过压力水囊来确定超纯水设备制水或停止制水，液位式水箱的缺点在于:水箱基本完全密闭，细菌从进水口进入后在水箱中繁殖根本无法根除，水箱即告报废。压力水囊的溶出依旧不可避免。另外，水箱占地面积大依然是缺点。
[0006]使用水箱作为纯水储藏容器，不但增加了储水时的风险，管路连接也带来了很多不便，一般一台从自来水进水生产超纯水的带水箱的设备，需要连接自来水进水管、RO弃水管、水箱进水管、水箱回水管等水管，大量的管路不仅安装麻烦，也增加了漏水风险。
[0007]如图2所示的已有技术中一款的有水箱由自来水生产超纯水的设备，自来水依次通过Fl预处理系统，Vl电磁阀，Pl增压泵，进入F2反渗透膜的进水口 ；F2反渗透膜可以是一支或一组反渗透膜；F2反渗透膜的弃水口分两路，分别经过V2电磁阀和V3限流阀后弃掉；F2反渗透膜的产水口经V4电磁阀后经过EDI进入BI水箱；水箱里的水经过B2增压泵和Vll电磁阀后，可以通过F6终端过滤器后取水，或者再通过UVl双波长紫外灯和F3超纯化柱后连接V7三通电磁阀，三通电磁阀一路进入取水口，另一路经由V5电磁阀后回到水箱。【实用新型内容】
[0008]本新型的目的在于:设计一种不用水箱采用自来水生产超纯水的装置，且在没有水箱的情况下，仍能满足用户对超纯水所需的使用量，从而达到节省超纯水生产装置的占用空间，进一步简化生产流程的目的。
[0009]本新型采用如下结构实现上述目的:在生产超纯水装置的管路系统中，在反渗透膜的产水端增加反渗透膜产水端的清洗结构。该清洗结构为在反渗透膜产水管路端和弃水管路出水口端连接有可以达到冲洗和清洗反渗透膜的目的的清洗管路，在清洗管路中串接有控制管路开通与闭合的电磁阀。
[0010]反渗透膜的产水口通过三通阀合流后，连接电导率检测仪，电导率检测仪后接三通阀，其中一路连接为清洗管路即连接电磁阀后再连接弃水管，另一路连接超纯水产水管路，无水箱的由自来水生产超纯水的设备，颠覆了传统的使用反渗透膜的方法，是反渗透(简称RO膜)使用理念的一大创新。该设计不但防止了水箱的溶出或外界细菌在水箱繁殖带来的污染，而且去除了传统生产超纯水系统采用水箱生产的结构，无水箱设计可以最大节约空间，满足占地面积小的实验室需求。该超纯水设备安装简单，仅需插入自来水进水管和RO弃水管，连接电源即可使用。采用本新型无需水箱结构，将已有技术中的水箱去掉后管路连通，按本新型结构即可。
[0011]本专利所示的方案，在去除了水箱之后，直接将RO水产水管连接后续的超纯水部分即可，具体做法如下:将RO水产水管直接连接超纯水柱之前的三通部分的原来连接水箱出水的接口。
[0012]【附图说明】:
[0013]图1无水箱由自来水生产超纯水的设备流路图；
[0014]图2有水箱由自来水生产超纯水的设备流路图。
【具体实施方式】
[0015]无水箱由自来水生产超纯水的装置，在生产超纯水装置的管路系统中，在反渗透膜的产水端增加反渗透膜产水端的清洗结构。该清洗结构为在反渗透膜产水管路端和弃水管路出水口端连接有可以达到冲洗和清洗反渗透膜的目的的清洗管路，在清洗管路中串接有控制管路开通与闭合的电磁阀。
[0016]反渗透膜的产水口通过三通阀合流后，连接电导率检测仪，电导率检测仪后接三通阀，其中一路连接清洗管路即连接电磁阀后再连接弃水管，另一路连接超纯水产水管路。
[0017]本专利所述的无水箱由自来水生产超纯水的设备，在RO膜生产出纯水后直接进入后续的超纯化柱，而非如常见的经过储水箱储存后再进入超纯化柱。
[0018]本新型改进了流路设计，RO膜清洗设置了两种清洗方式:1.传统的冲洗，该模式使用自来水对RO膜正面进行冲洗。2.清洗，对RO膜背面进行清洗，也即是清洗RO膜的产水端。
[0019]在生产超纯水时，通过控制系统执行延迟取水，会自动进行一个极短时间的RO膜快速清洗，确保产水品质符合要求。
[0020]在执行RO膜清洗时，通过清洗管路，系统会通过电磁阀的开启与关闭，使得通过RO膜的水流增大，通过大流量的水清洗RO膜产水端，这些清洗水最终被弃掉。
[0021]当使用者开始取水时，会自动进行30秒的清洗只须在控制结构中预先设置即可，之后才可以取用超纯水。
[0022]纯水机会根据预先设计自动进行清洗，该程序已经设计在主板中，无需人为操作。
[0023]下面结合附图对本专利所述的无水箱由自来水生产超纯水的设备作进一步说明。
[0024]如图1所示是无水箱由自来水生产超纯水的设备，自来水首先进入I预纯化柱；该预纯化柱内部填充有精制活性炭、抗结垢剂和深层过滤，可以去除水中的颗粒、有机物、强氧化剂以及降低自来水硬度；经处理的自来水经过5A电磁阀、3A RO增压泵、4压力表后进入6A反渗透膜的进水口 ；6A反渗透膜的弃水口连接6B反渗透膜的进水口，6B反渗透膜的弃水口分流后连接5B电磁阀和8限流阀，再合流通过弃水管排放，6A反渗透膜的产水口和6B反渗透膜的产水口通过三通阀合流后进入9A电导率检测仪；9A电导率检测仪后接三通阀，一路连接5E电磁阀再连接弃水管，当9A电导率检测仪检测RO水不合格后5E电磁阀打开，RO产水弃掉，实现反渗透水不合格排放功能；另一路通过7A单向阀后经过三通阀进入10超纯化柱，三通阀和10超纯化柱之间可以有14双波长紫外灯，经过10超纯化柱后的超纯水进入9B电阻率检测仪，9B电阻率检测仪后方连接三通阀，一路在纯水产水端连接电磁阀5D，当9B电阻率检测仪检测产水合格后电磁阀开启，产水口可以取用纯水；一路连接3B循环泵，经过一个单向阀后连接9A电导率检测仪后的三通阀，当9B电阻率检测仪检测产水不合格后电磁阀关闭，3B循环泵开启，超纯水会继续循环直至9B电阻率检测仪检测产水合格。
[0025]冲洗时，5A、5B电磁阀开启，5D、5E电磁阀关闭，废水经由5B电磁阀和8限流阀排出。
[0026]清洗时，电磁阀关闭，此时所有的水都只能从弃水口流出。此时5A、5E电磁阀开启，5B电磁阀关闭。自来水经过RO膜后，由于5B电磁阀关闭，只有8限流阀可以弃水。大量的水被迫通过RO膜，进入图1所示管道。这部分大流量的水会清洗RO膜产水端，并通过5E电磁阀排出。在清洗阶段，无论透过RO膜的水是否达标，都必须弃掉。传统的水机结构只是会在RO产水不合格时弃掉，但并未出现大流量清洗技术。
[0027]以上阀门、增压泵、循环泵、电导(阻)率检测仪、紫外灯、压力表均为已有技术产品O
[0028]本技术方案与之前的方案相比较，最大的区别在于:增加了 RO膜产水管路和弃水管路的连接，即清洗管路，可以达到冲洗和清洗RO膜的目的。
[0029]我们对无水箱由自来水生产超纯水的设备进行了严格的测试，产水电阻率可以稳定在18.2兆欧.厘米。
[0030]该设备清洗流量很小，对于用水量的增加很少。并且节约了超纯水部分的循环所带来的树脂的消耗。
【主权项】
1.一种无水箱由自来水生产超纯水的装置，包括:阀门、增压泵、循环泵、电导(阻)率检测仪、紫外灯、压力表，其特征在于:在生产超纯水装置的管路系统中，在反渗透膜的产水端增加反渗透膜产水端的清洗结构。
2.根据权利要求1所述的一种无水箱由自来水生产超纯水的装置，其特征在于:该清洗结构为在反渗透膜产水管路端和弃水管路出水口端连接有可以达到冲洗和清洗反渗透膜的清洗管路。
3.根据权利要求1或2所述的一种无水箱由自来水生产超纯水的装置，其特征在于:在清洗管路中串接有控制管路开通与闭合的电磁阀。
4.根据权利要求3所述的一种无水箱由自来水生产超纯水的装置，其特征在于:反渗透膜的产水口通过三通阀合流后，连接电导率检测仪，电导率检测仪后接三通阀，其中一路连接清洗管路即连接电磁阀后再连接弃水管，另一路连接超纯水产水管路。
【专利摘要】一种无水箱由自来水生产超纯水的装置，在生产超纯水装置的管路系统中，在反渗透膜的产水端增加反渗透膜产水端的清洗结构。该清洗结构为在反渗透膜产水管路端和弃水管路出水口端连接有可以达到冲洗和清洗反渗透膜的目的的清洗管路。在清洗管路中串接有控制管路开通与闭合的电磁阀。反渗透膜的产水口通过三通阀合流后，连接电导率检测仪，电导率检测仪后接三通阀，其中一路连接为清洗管路即连接电磁阀后再连接弃水管，另一路连接超纯水产水管路，采用本新型无需水箱结构，无水箱设计可以最大节约空间，满足占地面积小的实验室需求。
【IPC分类】C02F1-44, C02F9-08, C02F103-04, B01D65-02
【公开号】CN204454804
【申请号】CN201520008728
【发明人】刘伟利
【申请人】镇江奥斯康科学仪器有限公司
【公开日】2015年7月8日
【申请日】2015年1月7日