[发明专利]反渗透设备

说明书

技术领域

本发明涉及一种根据反渗透原理进行水处理的设备。这种类型的设备，反渗透(RO)系统，特别用于与血液透析设备相结合，从而由自来水获得无菌的高纯水以用于制备透析液体。

发明内容

总的来说，本发明的目的在于尽可能节能的反渗透系统的操作。

附图说明

该目的通过主权利要求特征部分表示的特征来实现。根据从属权利要求和接下来结合附图进行的实施例描述，本发明的更多特征和结构将变得显而易见，其中：

图1显示了根据现有技术的典型反渗透系统的示意图；

图2显示了具有根据本发明的设备特征的比较性反渗透系统的示意图，

图3、3a、3b、4、4a、4b显示了相关装置的示意图。

具体实施方式

众所周知，反渗透系统的功能原理在于，在高压下沿着半渗透膜表面将要处理的水引入过滤模块，使一部分水(所谓的渗透液)经过该膜、在膜的另一侧进行收集并供应到消耗位置。未经过该膜并富含被称为富集体的残留物质的部分生水在膜模块外部的初级回路的流动部分的端部处流动。

图1所示的示意图作为典型实施例图示了根据现有技术的反渗透系统中必要功能元件的协同作用。要处理的生水从进给管线1流出，并且经由阀4流入已安装有灌装线控制装置的缓冲容器5。水从该容器5流出，经过管线17，通过泵6，进入反渗透过滤器7，该反渗透过滤器的初级回路9通过半渗透膜10与次级回路8分开。渗透液从次级回路8流出并流入环管线15/16，消耗管线13从该环管线转向。产生的过量渗透液可以在环管线的端部处通过插入的压力保持阀14回流到容器5中，所述阀的设定确定了该环管线15/16中的现行压力。

在RO过滤器9的初级回路中过滤所需的压力是由泵6结合流阻装置11而产生的，该流阻装置插入过滤器下游的富集体管线18中，为例如节流阀或压力阀的形式。

初级回路9的出口和入口之间残留物质的浓度差对RO过滤器7的功能有着重要意义。对于尤其是钙和镁的超高浓度，增大了这样的分数(fraction)超出临界极限的风险。由于形成沉积，所以膜10的渗透性将会降低，从而渗透流动将会降低，这意味着该反渗透过滤器变得过早地失效。

由于这些事实，并且考虑到生水水质，具体是钙盐和镁盐至此已经通过上游阳离子交换柱2与钠进行交换。离子交换器需要全面的维护并且成本很高。

这种阳离子交换器的可靠运行需要氯化钠和冲洗液。此外，必须定期手动地添加盐。另外，含盐的冲洗液会污染废水。

此外，反渗透特别用于无菌水的制备。

不经过膜10并且富含残留化学水成分和细菌的供给自来水部分在液体传导系统的内表面上形成生物膜。生物膜的沉积可作为致热原和内毒素经过非理想的膜10并污染高纯度渗透回路15/16。

因此，必须定期在反渗透系统上进行热消毒或化学消毒。

为此，中断操作，并且为该系统供给热能或化学消毒剂。

由于特别是化学消毒伴随的相当大的风险，所以在这里工作步骤必须进行人工监测。总的来说，这意味着大量的工作。

本发明的目的还在于减少操作成本，一方面水中包含的化学成分、特别是阳离子不能通过离子交换器由氯化物替代，而另一方面还要减少或取消特别是RO初级侧的化学消毒或者热消毒。

根据本发明可以有效地实现该目的，其中在初级循环回路5/17/9/18中或者同样在扩展的初级回路1/4/5/17/9/18中，流过该回路的液体，特别是混合水或者另外流入的自来水，受到电磁场或电场或电解作用的电解力或者超声波的气蚀力或者它们的组合的影响。

在这里，微生物通过电脉冲被氧化或者被抑制繁殖或者被减少。

水分子是明显的偶极子。因此，在水分子之间存在形成氢键结构以及由此形成大型水分子簇的引力。此外，一些物理理论同样起源于电子的偶极振子。

从形式上看，物理抗氧化钙功能在于稳定溶于水中的氧化钙，使得一方面，没有形成大型的附着簇，氧化钙由于高浓度极化作用而沉淀在该附着簇的边缘上，另一方面，结晶体(盐)的电子偶极子受到影响，从而形成所谓的晶种并且使水分子以及进一步使结晶体附接到该晶种上。

带有其偶极式电荷的通常大型水分子簇被拆开，并且将它们布置成使得主要形成超小水分子簇。

如图2所示，本发明提供位于反渗透系统的初级环路中的清洗室21，该清洗室的设计允许且提供电或磁或电磁或电解或超声波效应或者液体流过时不同物理效应的组合。

然而，清洗室21的使用和安装位置并不局限于所述功能。