CN117776456A - 一种纯化水制备***及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种纯化水制备***及方法，该制备***包括纯化水预处理部、纯化水制备部、纯化水分配部和后台控制器，纯化水预处理部、纯化水制备部和纯化水分配部依次连接；纯化水制备部包括依次连接的变频水泵、制水设备和纯化水储存罐，纯化水储存罐设有液位检测装置；纯化水分配部设有用水检测装置，变频水泵、用水检测装置和液位检测装置均与后台控制器相连。本发明能够预测纯化水分配部的用水量，并根据纯化水储存罐的储水量调整纯化水制备部的产水量，其延长了产水时间，使纯化水保持流动状态，能够有效避免因水不流动而导致微生物滋生的问题，防止纯化水被污染，而且其减少了纯化水的待机时间，进而节省了部分能源。
Description
技术领域
本发明属于纯化水制备技术领域，具体涉及一种纯化水制备***及方法。
背景技术
纯化水指水中的电解质几乎已完全去除，水中不溶解的胶体物质与微生物微粒、溶解气体、有机物等也已经被去除至很低程度的水。在医药工程行业中，纯化水应用于各个环节中。纯化水制备***是纯化水的重要生产设备，纯化水制备***的核心技术采用反渗透、EDI等最新工艺，比较有针对性地设计出成套高纯水处理工艺，以满足药厂、医院的纯化水制取、大输液制取的用水要求。
现有的纯化水制备***在供水时，设备都是在全功率状态下进行纯化水的制备，然后对纯化水进行储存，再通过分配循环泵重新分配给各工艺用水使用点，现有的纯化水制备***对纯化水的制备时间短，但是设备的待机时间长，纯化水长时间存放且处于不流动状态容易导致水中滋生微生物，造成纯化水被污染。
发明内容
本发明的目的是提供一种纯化水制备***及方法，用于解决现有技术中存在的上述问题。
为了实现上述目的，一方面，本发明采用以下技术方案：一种纯化水制备***，包括纯化水预处理部、纯化水制备部、纯化水分配部和后台控制器，所述纯化水预处理部、纯化水制备部和纯化水分配部依次连接；所述纯化水制备部包括依次连接的变频水泵、制水设备和纯化水储存罐，所述纯化水储存罐设有液位检测装置；所述纯化水分配部设有用水检测装置，所述变频水泵、用水检测装置和液位检测装置均与后台控制器相连，所述后台控制器用于基于纯化水分配部的实时用水量获得纯化水分配部的预测用水量，并根据纯化水储存罐的液位以及纯化水分配部的预测用水量实时控制变频水泵的工作状态，使纯化水制备部的纯化水产水量满足纯化水分配部的用水需求。
作为上述技术方案的一种可选实施方式，所述纯化水分配部包括纯化水分配器和若干分配管道，所述纯化水分配器与纯化水储存罐连通，纯化水分配器上设有若干与分配管道适配的连接头，每根分配管道上均设有驱动泵，所述用水检测装置用于检测分配管道的用水量。
作为上述技术方案的一种可选实施方式，所述用水检测装置包括水量计量器和若干个液体流速传感器，每根用水管道均对应设置一个液体流速传感器，每个液体流速传感器均与水量计量器相连，所述水量计量器用于动态计量各个分配管道的用水量，并将实时用水量反馈至后台控制器。
作为上述技术方案的一种可选实施方式，所述纯化水储存罐包括罐体，所述罐体上设有进水口和出水口，所述出水口与纯化水分配器连通；罐体顶部设有通气口，所述通气口上设有空气过滤器。
作为上述技术方案的一种可选实施方式，所述罐体配设有紫外杀菌装置。
作为上述技术方案的一种可选实施方式，所述纯化水预处理部包括过滤器和软化器，所述过滤器的输入端设有自来水输入管道，过滤器的输出端与软化器的输入端相连，所述软化器的输出端与纯化水制备部相连。
作为上述技术方案的一种可选实施方式，所述过滤器包括过滤壳体，所述过滤壳体内依次设有杂质过滤层和有机物吸附层。
作为上述技术方案的一种可选实施方式，所述有机物吸附层为活性炭层。
作为上述技术方案的一种可选实施方式，所述纯化水预处理部还包括氢氧化钠添加装置，所述氢氧化钠添加装置与自来水输入管道连通。
作为上述技术方案的一种可选实施方式，所述制水设备包括反渗透过滤装置和电去离子***，所述变频水泵的输入端与纯化水预处理部连通，变频水泵的输出端与反渗透过滤装置相连，所述反渗透过滤装置、电去离子***和纯化水储存罐依次连接。
作为上述技术方案的一种可选实施方式，所述电去离子***的输出端设有取样软管。
另一方面，本发明采用以下技术方案：一种纯化水制备方法，应用于上述的纯化水制备***中，所述制备方法包括以下步骤：
步骤A，基于液位检测装置获取纯化水储存罐的液位，得到纯化水储存罐的储水量；
步骤B，基于用水检测装置获取纯化水分配部的实时用水量，并得到纯化水分配部的预测用水量；
步骤C，基于纯化水储存罐的储水量以及纯化水分配部的预测用水量，实时控制变频水泵的工作状态，使纯化水制备部的纯化水产水量满足纯化水分配部的用水需求。
作为上述技术方案的一种可选实施方式，在步骤C中，所述纯化水储存罐的储水量设有标准值，若纯化水分配部的预测用水量减小，则后台控制器降低变频水泵的转速，从而降低纯化水制备部的产水量；若纯化水分配部的预测用水量增加，则后台控制器增加变频水泵的转速，从而增加纯化水制备部的产水量。
本发明的有益效果为：
本发明能够预测纯化水分配部的用水量，并根据纯化水储存罐的储水量调整纯化水制备部的产水量，其延长了产水时间，使纯化水保持流动状态，能够有效避免因水不流动而导致微生物滋生的问题，防止纯化水被污染，而且其减少了纯化水的待机时间，进而节省了部分能源。
附图说明
图1是本发明一种实施方式中纯化水制备***的结构示意图；
图2是本发明一种实施方式中纯化水储存罐的结构示意图。
图中：1-纯化水预处理部；2-纯化水制备部；3-纯化水分配部；4-后台控制器；11-过滤器；12-软化器；13-氢氧化钠添加装置；21-变频水泵；22-纯化水储存罐；23-液位检测装置；24-反渗透过滤装置；25-电去离子***；221-罐体；222-进水口；223-空气过滤器；31-用水检测装置；32-纯化水分配器；33-分配管道。
具体实施方式
实施例1
如图1所示，本实施例提供了一种纯化水制备***，包括纯化水预处理部1、纯化水制备部2、纯化水分配部3和后台控制器4，所述纯化水预处理部1、纯化水制备部2和纯化水分配部3依次连接。纯化水预处理部1用于对自来水进行预处理，包括过滤和软化功能等。纯化水制备部2用于对纯化水预处理部1处理的水进行进一步处理，从而得到纯化水。纯化水分配部3用于将纯化水分配到用水端，使纯化水的供应能够满足各个用水端的需求。
所述纯化水制备部2包括依次连接的变频水泵21、制水设备和纯化水储存罐22，所述纯化水储存罐22设有液位检测装置23。变频水泵21的输入端与纯化水预处理部1的输出端相连，变频水泵21向制水设备提供自来水，制水设备对自来水进行处理得到纯化水，纯化水储存在纯化水储存罐22中，纯化水储存罐22内部设置液位检测装置23，液位检测装置23用于检测纯化水储存罐22的储水量。
所述纯化水分配部3设有用水检测装置31，所述变频水泵21、用水检测装置31和液位检测装置23均与后台控制器4相连。用水检测装置31用于检测纯化水分配部3的实时用水量，并将实时用水量传输至后台控制器4。液位检测装置23可检测纯化水储存罐22的液位，得到纯化水储存罐22的储水量，然后将储水量传输至后台控制器4。后台控制器4可控制变频水泵21的转速，从而调整纯化水制备部2的产水量。
所述后台控制器4用于基于纯化水分配部3的实时用水量获得纯化水分配部3的预测用水量，并根据纯化水储存罐22的液位以及纯化水分配部3的预测用水量实时控制变频水泵21的工作状态，使纯化水制备部2的纯化水产水量满足纯化水分配部3的用水需求。
本发明能够预测纯化水分配部3的用水量，并根据纯化水储存罐22的储水量调整纯化水制备部2的产水量，其延长了产水时间，使纯化水保持流动状态，能够有效避免因水不流动而导致微生物滋生的问题，防止纯化水被污染，而且其减少了纯化水的待机时间，进而节省了部分能源。
实施例2
本实施例是在实施例1的基础上进行优化，具体地，所述纯化水预处理部1包括过滤器11和软化器12，所述过滤器11的输入端设有自来水输入管道，过滤器11的输出端与软化器12的输入端相连，所述软化器12的输出端与纯化水制备部2相连。自来水输入管道将自来水输送至过滤器11，过滤器11对自来水进行过滤处理，然后通过软化器12对自来水进行软化处理。
其中，所述过滤器11包括过滤壳体，所述过滤壳体内依次设有杂质过滤层和有机物吸附层，所述有机物吸附层为活性炭层。所述纯化水预处理部1还包括氢氧化钠添加装置13，所述氢氧化钠添加装置13与自来水输入管道连通。经过杂质过滤层和活性炭层的自来水进入软化器12中，软化器12去除水中的钙镁离子等，成为软化水，达到能进入反渗透膜的指标。软化器12主要工作原理为通过置换反应，钠型树脂吸附水中的钙镁离子，析出钠离子。
实施例3
本实施例是在实施例1的基础上进行优化，具体地，所述制水设备包括反渗透过滤装置24和电去离子***25，所述变频水泵21的输入端与纯化水预处理部1连通，变频水泵21的输出端与反渗透过滤装置24相连，所述反渗透过滤装置24、电去离子***25和纯化水储存罐22依次连接。其中，所述电去离子***25的输出端设有取样软管，以便检测电去离子***25输出端的纯化水是否合格。纯化水预处理部1的水经过反渗透装置，将水中的大部分离子通过反渗透的方式去除成为反渗透水，然后经过电去离子***25电去离子的方式，使得反渗透水中的离子进一步减少，达到纯化水的要求。
实施例4
本实施例是在实施例1的基础上进行优化，如图2所示，具体地，所述纯化水分配部3包括纯化水分配器32和若干分配管道33，所述纯化水分配器32与纯化水储存罐22连通，纯化水分配器32上设有若干与分配管道33适配的连接头，每根分配管道33上均设有驱动泵，所述用水检测装置31用于检测分配管道33的用水量。其中，所述用水检测装置31包括水量计量器和若干个液体流速传感器，每根用水管道均对应设置一个液体流速传感器，每个液体流速传感器均与水量计量器相连，所述水量计量器用于动态计量各个分配管道33的用水量，并将实时用水量反馈至后台控制器4，后台控制器4经过计算得到纯化水分配部3的预测用水量。基于纯化水储存罐22的储水量以及纯化水分配部3的预测用水量，后台控制器4实时控制变频水泵21的工作状态，使纯化水制备部2的纯化水产水量满足纯化水分配部3的用水需求。
其中，所述纯化水储存罐22包括罐体221，所述罐体221上设有进水口222和出水口，所述出水口与纯化水分配器32连通；罐体221顶部设有通气口，所述通气口上设有空气过滤器223，防止空气中的杂质进入罐体221。所述罐体221配设有紫外杀菌装置，实现纯化水的杀菌功能。
实施例5
如图1和图2所示，本实施例提供了一种纯化水制备***，包括纯化水预处理部1、纯化水制备部2、纯化水分配部3和后台控制器4，所述纯化水预处理部1、纯化水制备部2和纯化水分配部3依次连接。纯化水预处理部1用于对自来水进行预处理，包括过滤和软化功能等。纯化水制备部2用于对纯化水预处理部1处理的水进行进一步处理，从而得到纯化水。纯化水分配部3用于将纯化水分配到用水端，使纯化水的供应能够满足各个用水端的需求。
具体地，所述纯化水制备部2包括依次连接的变频水泵21、制水设备和纯化水储存罐22，所述纯化水储存罐22设有液位检测装置23。变频水泵21的输入端与纯化水预处理部1的输出端相连，变频水泵21向制水设备提供自来水，制水设备对自来水进行处理得到纯化水，纯化水储存在纯化水储存罐22中，纯化水储存罐22内部设置液位检测装置23，液位检测装置23用于检测纯化水储存罐22的储水量。
所述纯化水分配部3设有用水检测装置31，所述变频水泵21、用水检测装置31和液位检测装置23均与后台控制器4相连。用水检测装置31用于检测纯化水分配部3的实时用水量，并将实时用水量传输至后台控制器4。液位检测装置23可检测纯化水储存罐22的液位，得到纯化水储存罐22的储水量，然后将储水量传输至后台控制器4。后台控制器4可控制变频水泵21的转速，从而调整纯化水制备部2的产水量。
所述后台控制器4用于基于纯化水分配部3的实时用水量获得纯化水分配部3的预测用水量，并根据纯化水储存罐22的液位以及纯化水分配部3的预测用水量实时控制变频水泵21的工作状态，使纯化水制备部2的纯化水产水量满足纯化水分配部3的用水需求。其能够延长产水时间，使纯化水保持流动状态。
如图2所示，在本实施例中，所述纯化水分配部3包括纯化水分配器32和若干分配管道33，所述纯化水分配器32与纯化水储存罐22连通，纯化水分配器32上设有若干与分配管道33适配的连接头，每根分配管道33上均设有驱动泵，所述用水检测装置31用于检测分配管道33的用水量。其中，所述用水检测装置31包括水量计量器和若干个液体流速传感器，每根用水管道均对应设置一个液体流速传感器，每个液体流速传感器均与水量计量器相连，所述水量计量器用于动态计量各个分配管道33的用水量，并将实时用水量反馈至后台控制器4，后台控制器4经过计算得到纯化水分配部3的预测用水量。基于纯化水储存罐22的储水量以及纯化水分配部3的预测用水量，后台控制器4实时控制变频水泵21的工作状态，使纯化水制备部2的纯化水产水量满足纯化水分配部3的用水需求。
其中，所述纯化水储存罐22包括罐体221，所述罐体221上设有进水口222和出水口，所述出水口与纯化水分配器32连通；罐体221顶部设有通气口，所述通气口上设有空气过滤器223，防止空气中的杂质进入罐体221。所述罐体221配设有紫外杀菌装置，实现纯化水的杀菌功能。
如图1所示，在本实施例中，所述纯化水预处理部1包括过滤器11和软化器12，所述过滤器11的输入端设有自来水输入管道，过滤器11的输出端与软化器12的输入端相连，所述软化器12的输出端与纯化水制备部2相连。自来水输入管道将自来水输送至过滤器11，过滤器11对自来水进行过滤处理，然后通过软化器12对自来水进行软化处理。具体地，所述过滤器11包括过滤壳体，所述过滤壳体内依次设有杂质过滤层和有机物吸附层，所述有机物吸附层为活性炭层。所述纯化水预处理部1还包括氢氧化钠添加装置13，所述氢氧化钠添加装置13与自来水输入管道连通。软化器12主要工作原理为通过置换反应，钠型树脂吸附水中的钙镁离子，析出钠离子。
如图1所示，在本实施例中，所述制水设备包括反渗透过滤装置24和电去离子***25，所述变频水泵21的输入端与纯化水预处理部1连通，变频水泵21的输出端与反渗透过滤装置24相连，所述反渗透过滤装置24、电去离子***25和纯化水储存罐22依次连接。其中，所述电去离子***25的输出端设有取样软管，以便检测电去离子***25输出端的纯化水是否合格。纯化水预处理部1的水经过反渗透装置，将水中的大部分离子通过反渗透的方式去除成为反渗透水，然后经过电去离子***25电去离子的方式，使得反渗透水中的离子进一步减少，达到纯化水的要求。
市政自来水经过纯化水预处理部1时，杂质过滤层去除水中的颗粒物、胶体等杂质，其主要工作原理为，通过不同粒径的石英砂及无烟煤行程过滤，将杂质截留到过滤层表面。经过杂质过滤层的水进入活性炭层，活性炭层去除水中的余氯、色素等，其主要工作原理为，通过活性炭吸附一些有机物及胶体，同时本身经过与次氯酸发生化学反应，破除次氯酸的氧化性。经过活性炭层的水进入纯化水预处理部1中的软化器12，软化器12去除水中的钙镁离子等，成为软化水，达到能进入反渗透膜的指标。软化水经过纯化水制备部2的反渗透过滤装置24和电去离子***25去除水中的离子，使得纯化水达到要求。软化水先经过反渗透过滤装置24，将软化水中的大部分离子通过反渗透的方式去除成为反渗透水，然后经过电去离子***25的电去离子方式，使得反渗透水中的离子进一步减少，达到纯化水的标准，纯化水储存在纯化水储存罐22中。
本实施例还提供了一种纯化水制备方法，应用于上述的纯化水制备***中，所述制备方法包括以下步骤：
步骤A，基于液位检测装置23获取纯化水储存罐22的液位，得到纯化水储存罐22的储水量；
步骤B，基于用水检测装置31获取纯化水分配部3的实时用水量，后台控制器4计算纯化水分配部3的预测用水量；
步骤C，基于纯化水储存罐22的储水量以及纯化水分配部3的预测用水量，后台控制器4实时控制变频水泵21的工作状态，使纯化水制备部2的纯化水产水量满足纯化水分配部3的用水需求。
在步骤C中，所述纯化水储存罐22的储水量设有标准值，若纯化水分配部3的预测用水量减小，则后台控制器4降低变频水泵21的转速，从而降低纯化水制备部2的产水量；若纯化水分配部3的预测用水量增加，则后台控制器4增加变频水泵21的转速，从而增加纯化水制备部2的产水量，使纯化水储存罐22的纯化水保持流动状态，防止水中微生物滋生。
在本发明描述中，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等应做广义理解，可以是固定连接，可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接或电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，对本领域技术人员而言，可以理解上述术语在本发明中的具体含义。此外，实施例描述的具体特征、结构等包含于至少一种实施方式中，在不相互矛盾的情况下，本领域技术人员可以将不同实施方式的特征进行组合。本发明的保护范围并不局限于上述具体实施方式，根据本发明的基本技术构思，本领域普通技术人员无需经过创造性劳动，即可联想到的实施方式，均属于本发明的保护范围。
Claims (10)
1.一种纯化水制备***，其特征在于，包括纯化水预处理部(1)、纯化水制备部(2)、纯化水分配部(3)和后台控制器(4)，所述纯化水预处理部(1)、纯化水制备部(2)和纯化水分配部(3)依次连接；所述纯化水制备部(2)包括依次连接的变频水泵(21)、制水设备和纯化水储存罐(22)，所述纯化水储存罐(22)设有液位检测装置(23)；所述纯化水分配部(3)设有用水检测装置(31)，所述变频水泵(21)、用水检测装置(31)和液位检测装置(23)均与后台控制器(4)相连，所述后台控制器(4)用于基于纯化水分配部(3)的实时用水量获得纯化水分配部(3)的预测用水量，并根据纯化水储存罐(22)的液位以及纯化水分配部(3)的预测用水量实时控制变频水泵(21)的工作状态，使纯化水制备部(2)的纯化水产水量满足纯化水分配部(3)的用水需求。
2.根据权利要求1所述的纯化水制备***，其特征在于，所述纯化水分配部(3)包括纯化水分配器(32)和若干分配管道(33)，所述纯化水分配器(32)与纯化水储存罐(22)连通，纯化水分配器(32)上设有若干与分配管道(33)适配的连接头，每根分配管道(33)上均设有驱动泵，所述用水检测装置(31)用于检测分配管道(33)的用水量。
3.根据权利要求2所述的纯化水制备***，其特征在于，所述用水检测装置(31)包括水量计量器和若干个液体流速传感器，每根用水管道均对应设置一个液体流速传感器，每个液体流速传感器均与水量计量器相连，所述水量计量器用于动态计量各个分配管道(33)的用水量，并将实时用水量反馈至后台控制器(4)。
4.根据权利要求3所述的纯化水制备***，其特征在于，所述纯化水储存罐(22)包括罐体(221)，所述罐体(221)上设有进水口(222)和出水口，所述出水口与纯化水分配器(32)连通；罐体(221)顶部设有通气口，所述通气口上设有空气过滤器(223)；所述罐体(221)配设有紫外杀菌装置。
5.根据权利要求1所述的纯化水制备***，其特征在于，所述纯化水预处理部(1)包括过滤器(11)和软化器(12)，所述过滤器(11)的输入端设有自来水输入管道，过滤器(11)的输出端与软化器(12)的输入端相连，所述软化器(12)的输出端与纯化水制备部(2)相连。
6.根据权利要求5所述的纯化水制备***，其特征在于，所述过滤器(11)包括过滤壳体，所述过滤壳体内依次设有杂质过滤层和有机物吸附层；所述有机物吸附层为活性炭层。
7.根据权利要求5所述的纯化水制备***，其特征在于，所述纯化水预处理部(1)还包括氢氧化钠添加装置(13)，所述氢氧化钠添加装置(13)与自来水输入管道连通。
8.根据权利要求1所述的纯化水制备***，其特征在于，所述制水设备包括反渗透过滤装置(24)和电去离子***(25)，所述变频水泵(21)的输入端与纯化水预处理部(1)连通，变频水泵(21)的输出端与反渗透过滤装置(24)相连，所述反渗透过滤装置(24)、电去离子***(25)和纯化水储存罐(22)依次连接；所述电去离子***(25)的输出端设有取样软管。
9.一种纯化水制备方法，应用于权利要求1-8任一项所述的纯化水制备***中，其特征在于，所述制备方法包括以下步骤：
步骤A，基于液位检测装置(23)获取纯化水储存罐(22)的液位，得到纯化水储存罐(22)的储水量；
步骤B，基于用水检测装置(31)获取纯化水分配部(3)的实时用水量，并得到纯化水分配部(3)的预测用水量；
步骤C，基于纯化水储存罐(22)的储水量以及纯化水分配部(3)的预测用水量，实时控制变频水泵(21)的工作状态，使纯化水制备部(2)的纯化水产水量满足纯化水分配部(3)的用水需求。
10.根据权利要求9所述的纯化水制备方法，其特征在于，在步骤C中，所述纯化水储存罐(22)的储水量设有标准值，若纯化水分配部(3)的预测用水量减小，则后台控制器(4)降低变频水泵(21)的转速，从而降低纯化水制备部(2)的产水量；若纯化水分配部(3)的预测用水量增加，则后台控制器(4)增加变频水泵(21)的转速，从而增加纯化水制备部(2)的产水量。
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| CN202410132408.8A CN117776456A (zh) | 2024-01-30 | 2024-01-30 | 一种纯化水制备***及方法 |
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