CN221117214U - 一种实验室用水制备*** - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种实验室用水制备***，通过将源水分别经过介质过滤装置、软化过滤装置、精密过滤装置、反渗透膜过滤装置过滤，并经紫外灭菌装置灭菌后再通过循环管网将处理后的直饮水输送至各个使用点进行循环供水，全程无需使用消毒剂，仅通过物理过程即可控制微生物指标，饮用水质量合格。过滤过程中保留了对人体有益的微量矿物元素，有益人体健康还加大了直饮水的循环流动，提高了活水效果，提高了活水效果，还避免了因管路死角、或直饮水长期未用等原因导致的细菌滋生，卫生状况下降的危险，进一步保证了直饮水的安全和卫生性能。
Description
技术领域
本实用新型涉及水处理装置，尤其涉及一种实验室用水制备***。
背景技术
实验室用水基本通过蒸馏法、离子交换法和反渗透法来获得，蒸馏法是通过加热蒸馏后获得的水，某些低沸点易挥发物和蒸馏装置的材质杂质会少量进入蒸馏水中，所以用蒸馏法获得的水适用于一般的实验室分析。离子交换法是通过源水中的无机杂质和离子交换树脂上的H+交换，在树脂上留下无机杂质从而得到实验室用水，缺点是离子树脂表面会存在有机物溶出的情况，且离子树脂再生需要耗用大量酸和碱，对废水排放造成环保压力。
反渗透法是基于半透膜的特性，利用压力差将水分子从溶液中分离出来，水中的溶解物质、离子和微生物等有害物质被阻止在RO反渗透膜的表面，从而得到符合要求的纯净的水。反渗透膜工艺具有脱盐率高，获得的实验室用水水质较优的优势。
通过反渗透法获得的实验室用水，在设备停机或已达到负荷水位停止工作的状态下，储存的实验室用水在静置过程中容易有二次污染的可能。传统的方式就是监测实验室用水的电导率，若超过规定值则重新置换新的实验室用水，这造成水源的浪费及RO膜使用成本的上升。在节约资源及环保压力的大环境中，如何低成本获得可靠的实验室用水，是化学检测实验室需要努力的方向。
实用新型内容
为克服上述缺点，本实用新型的目的在于提供一种实验室用水制备***。
为了达到以上目的，本实用新型采用的技术方案是：一种实验室用水制备***，包括依次连接的源水桶、介质过滤装置、软化过滤装置、精密过滤装置、反渗透膜过滤装置、纯水桶、水循环装置和紫外灭菌装置，其中：介质过滤装置包括第一容器，第一容器内装有活性炭和/或石英砂滤料，源水桶与第一容器的入水口相连；软化过滤装置包括第二容器，第二容器内装有阳树脂，用于对源水进行软化，吸附源水中的钙、镁离子。
更进一步地，精密过滤装置包括第三容器，第三容器内装有无纺布过滤棉，用于过滤源水中的尘埃粒子；反渗透膜过滤装置，包括若干RO反渗透膜，用作对源水中的溶解物质、离子和微生物有害物质的阻挡；水循环装置的一端与纯水桶连通，另一端与紫外灭菌装置连通，紫外灭菌装置的出水口与纯水桶连通；还包括电路控制柜和若干水泵，电路控制柜控制各个水泵，实现源水的流通；纯水桶用于储存制备后得到的纯水；纯水桶内设有点位传感器，用于监测纯水桶内的水位，并根据监测到的数据控制电路控制柜的运行。过滤过程中保留了对人体有益的微量矿物元素，有益人体健康还加大了直饮水的循环流动，提高了活水效果，还避免了因管路死角、或直饮水长期未用等原因导致的细菌滋生，卫生状况下降的危险，进一步保证了直饮水的安全和卫生性能。
更进一步地，源水桶为无菌恒温水桶，源水桶包括输入端和输出端，输入端连接源水水源，输出端与介质过滤装置连通，并通过第一水泵实现增压，可过滤除水中的异味和部分有机物、余氯。
更进一步地，点位传感器包括第一传感器和第二传感器，第一传感器置于纯水桶内壁的上端，纯水水位触动第一传感器时，制备过程停止；第二传感器置于纯水桶内壁的下端，纯水水位低于第二传感器时，制备过程启动。能够实现纯水桶缺水时自动补水，纯水桶内纯水充足时自动停止制水，无需人工操作。
更进一步地，水循环装置包括第三水泵，第三水泵能够实现纯水在纯水桶与紫外灭菌装置之间循环流通。
更进一步地，紫外灭菌装置设置有紫外线照射区，能够对循环流动的纯水去除各类细菌和致病有机物。
更进一步地，反渗透膜过滤装置包括并列设置的至少两根膜管，膜管均设有源水入口、淡水出口和浓水出口。基于半透膜的特性，利用压力差将水分子从溶液中分离出来，水中的溶解物质、离子和微生物等有害物质被阻止在RO反渗透膜的表面，从而得到符合要求的纯净的水。
更进一步地，无纺布过滤棉为5μm的PP过滤棉或1μm的PE过滤棉。可以比较切实地匹配设备在使用当地的水质需求，对设备的使用成本都能更精准地选择和控制。
更进一步地，紫外灭菌装置包括若干UV紫外灯管，电路控制柜能够控制紫外灭菌装置的启动。
本实用新型的有益效果是：通过将源水分别经过介质过滤装置、软化过滤装置、精密过滤装置、反渗透膜过滤装置过滤，并经紫外灭菌装置灭菌后再通过循环管网将处理后的直饮水输送至各个使用点进行循环供水，全程无需使用消毒剂，仅通过物理过程即可控制微生物指标，饮用水质量合格。
过滤过程中保留了对人体有益的微量矿物元素，有益人体健康。紫外灭菌装置与循环管网共同形成循环管路，不仅进一步提高了对直饮水的灭菌效果，而且加大了直饮水的循环流动，提高了活水效果，进一步保证了直饮水的安全和卫生性能。
附图说明
图1为本实用新型一实施例实验室用水制备***的示意图；
图2为本实用新型一实施例实验室用水制备***另一视角的示意图；
图3为本实用新型一实施例第一传感器在纯水桶内的示意图；
图4为本实用新型一实施例第二传感器在纯水桶内的示意图；
图5为本实用新型一实施例UV紫外灯管的示意图；
图6为本实用新型一实施例消毒水管的示意图。
图中：1、源水桶；2、介质过滤装置；201、第一容器；202、第一水泵；3、软化过滤装置；301、第二容器；4、精密过滤装置；401、第三容器；402、第二水泵；5、反渗透膜过滤装置；501、膜管；6、水循环装置；601、第三水泵；7、紫外灭菌装置；701、UV紫外灯管；702、消毒水管；8、纯水桶；801、点位传感器；8011、第一传感器；8012、第二传感器；9、电路控制柜。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型的较佳实施例进行详细阐述，以使本实用新型的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解，从而对本实用新型的保护范围做出更为清楚明确的界定。
参见附图1所示，本实施例中的一种实验室用水制备***，包括依次连接的源水桶1、介质过滤装置2、软化过滤装置3、精密过滤装置4、反渗透膜过滤装置5、纯水桶8、水循环装置6和紫外灭菌装置7，其中：介质过滤装置2包括第一容器201，第一容器201内装有活性炭和/或石英砂滤料，源水桶1与第一容器201的入水口相连；软化过滤装置3包括第二容器301，第二容器301内装有阳树脂，用于对源水进行软化，吸附源水中的钙、镁离子。
在一些实施方式中，精密过滤装置4包括第三容器401，第三容器401内装有无纺布过滤棉，用于过滤源水中的尘埃粒子；反渗透膜过滤装置5，包括若干RO反渗透膜，用作对源水中的溶解物质、离子和微生物有害物质的阻挡；水循环装置6的一端与纯水桶8连通，另一端与紫外灭菌装置7连通，紫外灭菌装置7的出水口与纯水桶8连通；还包括电路控制柜9和若干水泵，电路控制柜9控制各个水泵，实现源水的流通；纯水桶8用于储存制备后得到的纯水；纯水桶8内设有点位传感器801，用于监测纯水桶8内的水位，并根据监测到的数据控制电路控制柜9的运行。
将源水分别经过介质过滤装置2、软化过滤装置3、精密过滤装置4、反渗透膜过滤装置5过滤，并经紫外灭菌装置7灭菌后再通过循环管网将处理后的直饮水输送至各个使用点进行循环供水，全程无需使用消毒剂，仅通过物理过程即可控制微生物指标，饮用水质量合格。
过滤过程中保留了对人体有益的微量矿物元素，有益人体健康还加大了直饮水的循环流动，提高了活水效果，还避免了因管路死角、或直饮水长期未用等原因导致的细菌滋生，卫生状况下降的危险，进一步保证了直饮水的安全和卫生性能。
介质过滤装置2、软化过滤装置3、精密过滤装置4、反渗透膜过滤装置5，可根据需要分别设置各自的在线清洗支管路，在线清洗***可根据需要对其中一个，或其中多个线清洗支管路进行连接清洗，进一步保证了直饮水的质量。优选地，在线清洗***可采用了巴氏消毒原理并充分利用***组件进行了集成式模块化设计，提高了在线清洗效率并降低了清洗成本。其中，采用热水反渗透装置，更加便于采用巴氏消毒法进行***在线清洗。
在一些实施方式中，源水桶1为无菌恒温水桶，源水桶1包括输入端和输出端，输入端连接源水水源，输出段与介质过滤器连通，并通过第一水泵202实现增压。介质过滤装置2内装有活性炭和/或石英砂滤料，可过滤除水中的异味和部分有机物、余氯。
在一些实施方式中，点位传感器801包括第一传感器8011和第二传感器8012，第一传感器8011置于纯水桶8内壁的上端，纯水水位触动第一传感器8011时，制备过程停止；第二传感器8012置于纯水桶8内壁的下端，纯水水位低于第二传感器8012时，制备过程启动。
如附图3所示，纯水桶8的内壁上端设有第一传感器8011，当纯水水位上升并且与第一传感器8011接触到时，水位变化信号转变成电信号，第一传感器8011接受到信号后传输给电路控制柜9内的主控制电路，主控制电路控制所有水泵停止抽水，整个制备过程停止。
如附图4所示，纯水桶8的内壁下端设有第二传感器8012，当纯水水位下降并且与第二传感器8012接触到时，水位变化信号转变成电信号，第二传感器8012接受到信号后传输给电路控制柜9内的主控制电路，主控制电路控制所有水泵开始抽水，整个制备过程启动。
在一些实施方式中，水循环装置6包括第三水泵601，第三水泵601能够实现纯水在纯水桶8与紫外灭菌装置7之间循环流通。
在一些实施方式中，紫外灭菌装置7设置有紫外线照射区，能够对循环流动的纯水去除各类细菌和致病有机物。
如附图5、附图6所示，紫外灭菌装置7包括若干UV紫外灯管701，电路控制柜9能够控制紫外灭菌装置7的启动。紫外灭菌装置7内一侧设置消毒水管702，消毒水管702呈S形，水流从下方水管流入，经过S形消毒水管702后从上方水管流出，并流回纯水桶8。S形的消毒水管702能够延长纯水在紫外灭菌装置7内的流经时间，从而增加灭菌时间，使得灭菌更加彻底。紫外灭菌装置7的另一侧，设置若干紫外灯管，紫外灯管的排列方向与消毒水管702的流向一致，能够增加紫外灯管的照射面积。
在一些实施方式中，反渗透膜过滤装置5包括并列设置的至少两根膜管501，膜管501均设有源水入口、淡水出口和浓水出口。经过精密过滤装置4处理后的淡水经过第二水泵402的增压，进入反渗透膜过滤装置5的入水口。附图2中为两组反渗透过滤膜管501，第一反渗透膜组包括四根膜管501，且四根膜管501呈并联方式，淡水同时进入四根膜管501，膜管501中的RO反渗透膜基于半透膜的特性，利用压力差将水分子从溶液中分离出来，水中的溶解物质、离子和微生物等有害物质被阻止在RO反渗透膜的表面，从而得到符合要求的纯净的水。
附图2中还包括第二反渗透膜组，第二反渗透膜组包括三根膜管501，且三根膜管501呈并联方式，淡水同时进入三根膜管501，工作原理与第一反渗透膜组相同。第一反渗透膜组与第二反渗透膜组串联连接，即第一反渗透膜组的出水口与第二反渗透膜组的进水口连通，同时在第一反渗透膜组的出水口设置有阀门，可根据实际需要，选择只工作第一反渗透膜组，即第一反渗透膜组的出水与纯水桶8的进水连通。也可以选择第一反渗透膜组、第二反渗透膜组同时工作，即第一反渗透膜组出水后进入第二反渗透膜组，然后再进入纯水桶8。
在反渗透膜过滤装置5前方安装介质过滤装置2、软化过滤装置3、精密过滤装置4，尤其是精密过滤装置4，内置高效过滤棉，维持反渗透膜的脱盐率和延长其使用生命周期，降低使用成本。发明人经长时间多次数据监测验证，实验室用水制备***，将反渗透膜的源水利用率维持在75%左右，基本达到反渗透膜的技术高位线，另外将反渗透膜配件的使用周期延长至50%-60%之间，使用成本降低了30%-40%，大大降低了企业设备使用的成本。
在一些实施方式中，无纺布过滤棉为5μm的PP过滤棉或1μm的PE过滤棉，可根据当地水质情况，选择不同的材质和过滤精密度，比如对于水质将好的地区可选择5μm的PP过滤棉，水质一般的地区可选择1μm的PE过滤棉。可以比较切实地匹配设备在使用当地的水质需求，对设备的使用成本都能更精准地选择和控制。
本实用新型的工作原理是：无菌恒温的源水桶1内盛放有未经处理的源水，在第一水泵202的作用下，源水流入介质过滤装置2内，介质过滤装置2内装有活性炭和/或石英砂滤料，可过滤除水中的异味和部分有机物、余氯；经过了介质过滤装置2处理后的流水接着进入软化过滤装置3，软化过滤装置3内装有阳树脂，能够对源水进行软化，吸附源水中的钙、镁离子；经过了软化过滤装置3处理后的流水接着进入精密过滤装置4，精密过滤装置4内装有无纺布过滤棉，能够过滤源水中的尘埃粒子；最后反渗透膜过滤装置5，基于半透膜的特性，利用压力差将水分子从溶液中分离出来，水中的溶解物质、离子和微生物等有害物质被阻止在RO反渗透膜的表面，最后得到的纯水进入纯水桶8。储存在纯水桶8内的纯水，在水循环装置6和紫外灭菌装置7的作用下，实现纯水的流动与进一步杀菌，避免了纯水因静置过久带来的二次污染。
以上实施方式只为说明本实用新型的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人了解本实用新型的内容并加以实施，并不能以此限制本实用新型的保护范围，凡根据本实用新型精神实质所做的等效变化或修饰，都应涵盖在本实用新型的保护范围内。
Claims (8)
1.一种实验室用水制备***，其特征在于，包括依次连接的源水桶、介质过滤装置、软化过滤装置、精密过滤装置、反渗透膜过滤装置、纯水桶、水循环装置和紫外灭菌装置，其中：
所述介质过滤装置包括第一容器，所述第一容器内装有活性炭和/或石英砂滤料，所述源水桶与所述第一容器的入水口相连；
所述软化过滤装置包括第二容器，所述第二容器内装有阳树脂，用于对所述源水进行软化，吸附所述源水中的钙、镁离子；
所述精密过滤装置包括第三容器，所述第三容器内装有无纺布过滤棉，用于过滤源水中的尘埃粒子；
所述反渗透膜过滤装置，包括至少一个反渗透膜组，所述反渗透膜组包括若干RO反渗透膜，用作对源水中的溶解物质、离子和微生物有害物质的阻挡；
所述水循环装置的一端与所述纯水桶连通，另一端与所述紫外灭菌装置连通，所述紫外灭菌装置的出水口与所述纯水桶连通；
还包括电路控制柜和若干水泵，所述电路控制柜控制各个水泵，实现源水的流通；
所述纯水桶用于储存制备后得到的纯水；所述纯水桶内设有点位传感器，用于监测所述纯水桶内的水位，并根据监测到的数据控制所述电路控制柜的运行。
2.根据权利要求1所述的实验室用水制备***，其特征在于，所述源水桶为无菌恒温水桶，所述源水桶包括输入端和输出端，所述输入端连接源水水源，所述输出端与介质过滤装置连通，通过第一水泵实现增压。
3.根据权利要求1所述的实验室用水制备***，其特征在于，所述点位传感器包括第一传感器和第二传感器，所述第一传感器置于所述纯水桶内壁的上端，纯水水位触动所述第一传感器时，制备过程停止；所述第二传感器置于所述纯水桶内壁的下端，纯水水位低于所述第二传感器时，制备过程启动。
4.根据权利要求1所述的实验室用水制备***，其特征在于，所述水循环装置包括第三水泵，所述第三水泵能够实现所述纯水在所述纯水桶与紫外灭菌装置之间循环流通。
5.根据权利要求1所述的实验室用水制备***，其特征在于，所述紫外灭菌装置设置有紫外线照射区，能够对循环流动的所述纯水去除各类细菌和致病有机物。
6.根据权利要求1所述的实验室用水制备***，其特征在于，所述反渗透膜过滤装置包括并列设置的至少两根膜管，所述膜管均设有源水入口、淡水出口和浓水出口。
7.根据权利要求1所述的实验室用水制备***，其特征在于，所述无纺布过滤棉为5μm的PP过滤棉或1μm的PE过滤棉。
8.根据权利要求5所述的实验室用水制备***，其特征在于，所述紫外灭菌装置包括若干UV紫外灯管，所述电路控制柜能够控制所述紫外灭菌装置的启动。
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Family Applications (1)
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-
2023
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|---|---|---|---|
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |