用于纯化水且具有自动清洗的系统及方法技术方案

技术编号:9721306 阅读:126 留言:0更新日期:2014-02-27 12:11
本发明专利技术涉及处理水纯化系统(107),其包含水流环路(110),所述环路(110)封闭至处理水的槽(10)上以纯化,且所述环路(110)在所述槽(10)下游的水流方向上依次包含至少一个泵构件(102)、至少一个第一过滤构件(103)、至少一个第二过滤构件(104)及至少一个使用点(U),所述系统(107)的特征在于,其进一步包含连接所述第一过滤构件(103)与所述槽(10)的至少一个分流管道(112)及连接所述第二过滤构件(104)与所述槽(10)的环路返回管道(114)。本发明专利技术涉及使用该系统的方法。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】本专利技术涉及水纯化系统,其自动清洗能够产生及分配纯化水的水过滤组件。本专利技术也涉及使用该系统纯化水的方法。多种应用,特别是分析化学及分析生物学实验室中的应用需要使用纯水或甚至超纯水。这些系统也用于医学治疗(例如透析)或用于需要极高纯化程度的生物分析仪(用于血液、尿液等)。人们已设计出水纯化系统来产生具有期望品质,最通常用于分析实验室设置、医学血液透析设备或生物分析仪的水。在此背景下,纯水或超纯水的分配通常使得能分配致热原含量低于0.005EU/mL且细菌含量低于100CFU/L的纯化水。CFU意指“菌落形成单位”。EU意指“内毒素单位”。参考液体体积来测量参数CFU与EU。因此,图1图解说明现有技术的用于水纯化的系统100。在图1中,系统100产生准备在使用点106处分配至使用者的纯纯化水或超纯纯化水。系统100由流动环路105组成,所述环路包含用于纯水或超纯水的槽10,在供应点A处向所述槽填充纯水或超纯水EV(通过反渗透和/或电去电离获得);及泵102,其在水流方向上在下游连接至槽10的底部,从而使得可向使用点106供应期望的纯化水流,以在封闭流动环路100中维持流并补偿针对过滤组件及液压回路的水头损失;过滤组件103,其通常为超滤过滤器或绝对超滤器;及过滤组件104,其通常为包含过滤膜3的微滤过滤器,所述过滤组件104位于纯化水环路105的T形连接器115上的分流道(diversion)上。 使用者由系统100抽出纯化水的使用点106位于膜3下游的过滤器104的位置处。使用者未抽出的纯化水继续在封闭环路105中经由阀101流向槽10。阀101通常属于校准阀(或弹簧加载止回)或排放阀类型。泵102及阀101的组装在环路105中且具体而言在过滤器104的入口处产生压力,从而使得能在过滤器出口 106处获得足够流动速率,且也能使所产生的过量纯化水(或若已终止抽取,则为所产生的全部纯化水)在槽10处再循环。此流动环路105上存在的槽10向使用者提供适于使用者的流量需要的处理水储存。根据变化形式(未显示),自环路105的返回可直接在泵上游进行,而不经过所述槽,槽10用作欲处理水的储存器。过滤器103及104各自包含在润湿时气密的至少一个亲水膜。过滤器中所含空气或任何残余气体必须经清洗以用于使水经过所述膜。在交付使用(commissioning)过滤器时且在操作期间也如此,因为流水中所含任何溶解气体皆可形成气泡,从而在过滤器中产生一个或多个气穴(air pockets),增加膜的水头损失并降低纯化水流动环路内水的流动速率。根据此现有技术,需要使用者通过以规律性间隔分别打开各过滤器103及104的手动清洗阀108及109中的每一个来实施排放至大气。通常,使用者在交付使用时打开清洗阀108及109,随后 在整个操作期间以规律性间隔打开。这并不总是易于达成,因为可能限制接触手动清洗阀108或109,且在每次清洗时将纯化水释放至过滤器103或104外部。此外,如同例如维护血液透析设备的情形一般,使用者可能为患者且非技术人员,这使得使用者愈发难以实施手动清洗。阐述于专利申请US2008/0230450A1中的另一装置使用安装于过滤器排气孔出口处的疏水膜的性质来实现过滤器的自动清洗。然而,若压力较高(即高于疏水膜的起泡点),此构造具有不理想地排出水的风险,可能使水堵塞排气过滤器孔并降低其使气体有效经过的能力和/或具有因微生物经过所述过滤器而发生污染的风险。与其他两个先前装置不同且如例如专利US5,851390中所阐释的另一装置使用组装有亲水膜的疏水膜过滤器。这种装置使得能自动清洗。然而,不能确保过滤器的完整性,因为疏水膜会阻止所测量的过滤器的完整性。在不存在任何再循环环路及用于一个或多个过滤器的自动清洗装置时,阐述于例如专利US5, 259,54、US7,250,619、US4,495,67及US4,810,388中的用于产生无致热原无菌水的诸多装置在线路中使用一个或多个一次性使用过滤器来产生纯化水。因此,所产生的问题为设计并制造用于水纯化的系统,所述系统使得可分配尽可能最纯(即,受到的污染尽可能最小)的纯化水,同时在技术上尽可能避免使用者参与,特别是对于清洗装置,并确保使用者可接受的使用时间且同时保证所产生水的品质。根据本专利技术的系统有利地使得能提供有效解决方案,且能缓解现有技术装置的缺点。为此,本专利技术的一个方面涉及处理水纯化系统,其包含水流环路,所述环路封闭至欲纯化的处理水槽上,且所述环路在所述槽下游的水流动方向上依次包含至少一个泵构件、至少一个第一过滤构件、至少一个第二过滤构件及使用点,所述系统的特征在于,其进一步包含连接所述至少第一过滤构件与所述槽的至少一个(优选一个)分流管道(diversionary pipe)及连接所述第二过滤构件与所述槽的环路返回管道。环路返回管道为纯化水流管道。通常,当第二过滤构件包含膜时,使用点位于第二过滤构件的膜下游。有利地,若供应系统的处理水具有良好品质且未受污染,则此包含两个过滤构件的系统使得能对于给定时间获得良好品质的水。然而,根据本专利技术的优选实施方案,可能必需和/或优选将液压回路有规律地去污。分流管道及返回管道各自为清洗管道,这使得可以对已在相关过滤构件中累积的任何残余气体实施自动清洗并消除死体积的水。最通常地,当过滤构件包含膜时,这些气体会分别在第一过滤构件及第二过滤构件的膜的表面处累积。此外,残余气体通常返回槽处的大气。这非常有利。实际上,现有纯化系统仅能实施手动清洗。然而,该清洗操作难以实施,特别是对于透析系统而言,因为使用者为患者且并非合格技术人员。通常,连接至分流管道的第一过滤构件含有至少一个膜,且分流管道位于第一过滤构件的一个或多个膜上游。根据本专利技术,使用例如专利文件US5,762,789或GB2,132,913中所述具有一个入口及两个出口的过滤器系统有利地促进了与用于自动清洗的分流管道的连接。分流管道通常且优选地经设置以通过经过所述分流管道的水输送过滤构件中所含的任何残余气体,从而将所述气体抽空至槽中的大气中,并阻止形成任何死体积的穴。在所有情形下,分流管道中水的流动速率足以清洗第一过滤构件,且特定而言当第一过滤构件包含膜时,足以清洗已在所述膜上游且在其上累积的气体。可通过例如使用限制性构件或通过减小构成分流管道的管的直径,有利地限制分流管道中的流动。分流管道也可构成流动环路的下游部分。这在使用点处不抽取时尤其有利。因此,分流管道优选经设置以使得能在流动环路中流动的水的仅一小部分流过所述分流管道。在本文中,“一小部分”意指低于流量的30%,优选5%至10%。因此,大部分水通常在环路中流动。本领域技术人员能在考虑封闭流动环路的其他参数后为分流管道提供适宜尺寸。通常,计算用于清洗已在过滤构件中累积的气体的分流管道的尺寸,同时符合构成环路的管道中的线速度。这有利地使得能避免在其壁上形成任何生物膜。环路返回管道通常经设置以使得所述管道中的水流清洗第二过滤构件。因此,当第二过滤构件包含膜时,流水冲洗膜上游侧上的表面,以消除死体积的水并清洗已在所述膜上游且在其上累积的气体。根据本专利技术,术语处理水用于存在于槽中的水,即使所述水的至少一部分已经纯化。根据本专利技术,术语纯本文档来自技高网...

【技术保护点】
处理水纯化系统(107),其包含水流环路(110),所述环路(110)封闭至处理水的槽(10)上以纯化,且所述环路(110)在所述槽(10)下游的水流方向上依次包含至少一个泵构件(102)、至少一个第一过滤构件(103)、至少一个第二过滤构件(104)及至少一个使用点(U),所述系统(107)的特征在于,其进一步包含连接所述第一过滤构件(103)与所述槽(10)的至少一个分流管道(112),及连接所述第二过滤构件(104)与所述槽(10)的环路返回管道(114)。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2011.06.24 FR 11556321.处理水纯化系统(107),其包含水流环路(110),所述环路(110)封闭至处理水的槽(10)上以纯化,且所述环路(110)在所述槽(10)下游的水流方向上依次包含至少一个泵构件(102)、至少一个第一过滤构件(103)、至少一个第二过滤构件(104)及至少一个使用点(U), 所述系统(107)的特征在于,其进一步包含连接所述第一过滤构件(103)与所述槽(10)的至少一个分流管道(112),及连接所述第二过滤构件(104)与所述槽(10)的环路返回管道(114)。2.根据前述权利要求所述的系统(107),其中所述分流管道(112)经设置以使得能在所述流动环路(110)中流动的水的仅一小部分流过所述分流管道(112)。3.根据前述权利要求中任一项所述的系统(107),其中所述环路返回管道(114)经设置以使得所述管道(114)中的水流清洗所述第二过滤构件(104)。4.根据前述权利要求中任一项所述的系统(107),其中所述泵构件为泵(102)。5.根据前述权利要求中任一项所述的系统(107),其中所述泵构件(102)与存在于所述环路(110)上的止回构件(101)关联,所述止回构件优选为止回阀(101)。6.根据前述权利要求中任一项所述的系统(107),其中所述第二过滤构件为过滤器(104),优选为绝对过滤器(104)。7.根据前述权利要求中任一项所述的...

【专利技术属性】
技术研发人员:Y·盖涅D·梅耶尔J·博勒
申请(专利权)人:EMD密理博公司
类型:
国别省市:

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