血液透析反渗透纯水制水机

技术领域

本发明涉及纯水制水机技术领域，具体涉及一种血液透析反渗透纯水制水机。

背景技术

血液透析用水为超纯水。血液透析的主要原理是分散加对流，通过使用体外循环设备(如透析器)进行。在血液透析治疗过程中，需要使用大量的超纯水作为透析水进行血液净化。透析时患者的血液和含有一定化学成分的透析液同时进入透析器，通过半透膜进行透析消除代谢物，净化血液，补充必要的物质起到人工肾的作用。

透析治疗中，水杂质可能导致透析器中偶尔出现机械泄漏的风险，而且，透析液通过透析器膜经常发生反超的风险。此外，透析液中含有细菌和细菌内毒素等污染物的杂质可能导致感染和全身炎症状态，并影响其心血管和其他预后。超纯透析用水已被证明可以减少慢性炎症反应和相关的替代标志物，如血清白蛋白水平、贫血程度和所需的促红细胞生成素刺激剂剂量。由于透析用水的水质要求极高，因此对制水设备的性能提出了更高要求。

现有技术中，第一代水机采用传统预处理工艺结合单反渗处理，再进行化学消毒；第二代水机采用传统预处理工艺结合双反渗处理，同时，膜或管路整体热消毒。其中，传统预处理工艺是采用多介质过滤器(MMF)、活性炭过滤器(ACF)、软化器(SF)依次处理。这种常规设备的性能有待改善，尤其在水质可靠性、制水效率、能耗水平、自动化程度等方面亟待提高。

发明内容

本发明旨在针对现有技术的技术缺陷，提供一种血液透析反渗透纯水制水机，以解决目前，生产血液透析用水的纯水制水机，在水质可靠性、制水效率、能耗水平、自动化程度等方面有待提高的技术问题。

为实现以上技术目的，本发明采用以下技术方案：

血液透析反渗透纯水制水机，包括预处理单元、反渗透主机单元、电去离子单元、血透循环管路系统、自动控制系统，其中，所述预处理单元包括盘式过滤器，潜水变频增压泵，余氯在线仪表，地矿软水系统，自旋波量子器，活性炭过滤器，压力表；所述预处理单元取消前置沙罐，活性炭罐，树脂罐盐缸。

作为优选，所述盘式过滤器将原水中的泥沙以及其它颗粒物直接过滤掉；所述盘式过滤器连续出水；所述盘式过滤器的最大流量为20m

作为优选，所述自旋波量子器对水中的余氯进行光化学反应，去除水中的可溶性有机物，活性氯，氯胺，致热源。

作为优选，所述地矿软水系统增加水中阴阳离子中的电荷与电子云。

作为优选，所述反渗透主机单元包括两个一级高压泵，能量回收装置，二级高压泵，一级反渗透膜，二反渗透透膜，反渗透膜壳，压力开关，压力表，电导变送器。

作为优选，所述电去离子单元包括电去离子机模块，电阻变送器，压力变送器。

作为优选，所述电去离子机模块采用双级的反渗透结合连续电除盐工艺。

作为优选，所述血透循环管路系统包括供水管路和供水管件，所述供水管路和供水管件均为UPVC材质。

作为优选，所述自动控制系统包括PLC控制器，AD041转换器，两个交流接触器，热继电器，继电器，导轨，3芯橡胶电线。

作为优选，潜水泵安装在反渗透膜壳内，与膜壳的连接组合式排列。

本发明公开了一种血液透析反渗透纯水制水机。该技术方案设计了全新的预处理单元：采用盘式过滤器结合微孔过滤技术替代多介质过滤器；采用稳定的地矿软化处理技术阻碍阴阳离子的结合，取代预处理中的软化器；采用自旋波量子器，通过光子技术有效去除水中的微生物与余氯，可以取代活性炭，也可以有效延长活性炭的使用时间。此外，本发明采用余氯检测仪表对原水与处理后的水进行在线余氯检测；选用水冷式潜水泵，充分节省了空间并降低了噪音；采用更优的电去离子技术，使透析的纯水水质达到10MΩ·cm以上。得益于以上技术改进，使水质可靠性得到充分提升。另外，本发明降低了能耗水平，提高了自动化程度，具有良好的运行表现和突出的技术优势。

附图说明

图1是本发明中，盘式过滤器的实物图。

图2是本发明中，自旋波量子器和军工级地矿软水系统的构造图。

图3是本发明中，电去离子机的实物图。

图4是本发明中，潜水泵反渗透系统的构造图。

图5是本发明中，预处理单元的操作界面图。

图6是本发明中，反渗透系统的第一幅操作界面图。

图7是本发明中，反渗透系统的第二幅操作界面图。

图8是本发明的工艺流程图。

具体实施方式

以下将对本发明的具体实施方式进行详细描述。为了避免过多不必要的细节，在以下实施例中对属于公知的结构或功能将不进行详细描述。以下实施例中所使用的近似性语言可用于定量表述，表明在不改变基本功能的情况下可允许数量有一定的变动。除有定义外，以下实施例中所用的技术和科学术语具有与本发明所属领域技术人员普遍理解的相同含义。

血液透析反渗透纯水制水机，包括预处理单元、反渗透主机单元、电去离子单元、血透循环管路系统、自动控制系统，其中，所述预处理单元包括盘式过滤器，潜水变频增压泵，余氯在线仪表，地矿软水系统，自旋波量子器，活性炭过滤器，压力表；所述预处理单元取消前置沙罐，活性炭罐，树脂罐盐缸。

其中，所述盘式过滤器将原水中的泥沙以及其它颗粒物直接过滤掉；所述盘式过滤器连续出水；所述盘式过滤器的最大流量为20m

所述反渗透主机单元包括两个一级高压泵，能量回收装置，二级高压泵，一级反渗透膜，二反渗透透膜，反渗透膜壳，压力开关，压力表，电导变送器。

所述电去离子单元包括电去离子机模块，电阻变送器，压力变送器。所述电去离子机模块采用双级的反渗透结合连续电除盐工艺。

所述血透循环管路系统包括供水管路和供水管件，所述供水管路和供水管件均为UPVC材质。

所述自动控制系统包括PLC控制器，AD041转换器，两个交流接触器，热继电器，继电器，导轨，3芯橡胶电线。

潜水泵安装在反渗透膜壳内，与膜壳的连接组合式排列。

以下对该血液透析反渗透纯水制水机进行具体说明：

1、概述

本产品突破传统，采用预处理+双潜水泵+双反渗+电去离子机，超纯水透析。

2、系统设计技术指标

1)高于血液透析和相关治疗用水标准(YY0572-2015)。

2)产水量(6℃)：2.4T/H。

3、系统技术参数及特点

3.1工作条件

1)进水条件：城市自来水或同级别的水源。

2)进水压力：≥0.2Mpa，水温为5-25℃。

3)工作电压：AC380V，三相五线。

4)工作功率：＜15.0kW。

5)使用环境：(传统水机)室温20--30℃，湿度<80％RH。

6)排水条件：良好的排水地漏。

3.2预处理系统特点

1)取消前置沙罐、活性炭罐、树脂罐盐缸等。

2)新一代水机不受室温影响出水量恒定。

3)盘式过滤器：

其实物如图1所示。

a)占地面积小：

b)流量大：20m3/h；

c)先进技术，盘式过滤器将原水中的泥沙，以及其它颗粒物，直接过滤掉，经过过滤的水从过滤器主通道中流出进入主机前级，其精确的过滤、彻底高效的反冲洗、连续出水的特点完全可以取代笨重的前置多介质过滤器(MMF)。

4)自旋波量子器：

当含有余氯的水经过自旋波量子器时瞬间水中的余氯就会被光子(是一种基本的粒子，在量子场论里是负责传递电磁力的力载子)将其中的一个原子高速跃迁到另外一个原子上，改变了分子结构，此即为光化学反应。如分子式：2HOCl+2hn＝O

5)军工级地矿软水系统：

经过自旋波量子器后的水进入军工级地矿软水系统后，水中阴阳离子中的电荷与电子云增加了，水质变软了，起到软化的作用。

有效防止透析患者因水中含有离子正常浓度的钙、镁离子而发生“硬水综合症”，防止反渗透膜中有碳酸钙的产生。

自旋波量子器和军工级地矿软水系统的构造如图2所示。

6)电去离子机(EDI)

日本刚刚将EDI技术使用到临床而且是一级RO+EDI，而本发明采用双级RO+EDI，出水指标是测不到电导率的，只能测电阻率，目前临床使用指标是15～17MΩ·cm——真正的超纯透析用水。(任何物质都有溶出，超纯水的输送选择管路，只能选择溶出小的塑料管路，UPVC材质的溶出系数效果是最好的)。

电去离子机的实物如图3所示。

EDI(Electrodeionization)又称连续电除盐技术，它科学地将电渗析技术和离子交换技术融为一体，通过阳、阴离子膜对阳、阴离子的选择透过作用以及离子交换树脂对水中离子的交换作用，在电场的作用下实现水中离子的定向迁移，从而达到水的深度净化除盐，并通过水电解产生的氢离子和氢氧根离子对装填树脂进行连续再生，因此EDI制水过程不需酸、碱化学药品再生即可连续制取高品质超纯水，出水水质具有最佳的稳定度。

3.3新型潜水泵反渗透系统特点

潜水泵反渗透系统的构造如图4所示。

3.3.1材质结构特点

1)主机为整体与封闭式设计,减少噪音，提高操作人员的安全使用系数。

2)主机管路全部为卫生级不锈钢管路。

3)潜水泵安装在反渗透膜壳内，与膜壳的连接组合式排列，连接简单，低噪音。

3.4超纯水系统的运行参数与操作界面

预处理单元操作界面如图5所示；反渗透系统操作界面如图6、图7所示。

1)触摸屏实时运行数据显示。

2)电控开关均为24V电压，保证人身安全。

3)电源故障时候可以启动备用电源。

4)故障时，可以手动启动水泵、电磁阀。

以下对该血液透析反渗透纯水制水机的技术特点进行具体说明。

安全可靠：

1、采用盘式过滤器+微孔过滤技术替代多介质过滤器。

2、采用稳定的地矿软化处理技术阻碍阴阳离子的结合，取代预处理中的软化器。

3、采用自旋波量子器，通过光子技术有效去除水中的微生物与余氯，可以取代活性炭，也可以有效延长活性炭的使用时间。

4、采用余氯检测仪表对原水与处理后的水进行在线余氯检测。

5、为了节省空间与噪音，水泵选水冷式潜水泵。

6、采用美国陶氏苦咸水反渗透膜，其耐污染指数与机械强度优于其它品牌。

7、采用进口电去离子(EDI)技术，使透析的纯水水质达到10MΩ.CM以上。

8、采用优质传感器(原水电导率、一级、二级、回水、纯水电导率、流量)等仪表参数在线显示，并数据采集，提供参数曲线图。

9、选用德国西门子1200系列PLC与CPU。

10、提供通过互联网,用电脑、手机APP可以人机对话，远程监控水机系统。

11、反渗透主机主体管路为卫生级不锈钢管路，并采用自动氩弧自动焊接.

12、电控系统有备用电源，所有泵、阀都有防护保护监控功能。

13、所有泵、阀的运转时间与启动次数，自动记录，自动汉字提示更换时间。

创新节能

1、一体式全封闭式机柜，要求运行噪音50分贝以下。

2、安装不锈钢组合式膜壳减少连接管路。

3、系统中所有电磁阀与电源开关，电压均为24V。

4、触摸屏，各种状态都以汉字的形式报告。

5、在线维修，不停机对水机配件进行更换，不停机可以更换保安滤芯。

6、采用能量回收技术，水的利用率：≥60-70％。

省心放心

1、彩色动态画面，工作状态汉字显示，所有的运行状态一目了然。

2、可累计储存十年中每天的运行数据，可随时打印，实现无人记录数据。

3、在紧急情况下水机自动系统全部故障，可以人工手动启动水机运行。

4、进入密码消毒系统，自动消毒、排药、冲洗，一键恢复到自动制水状态。

5、24小时无间断动态纯水管路循环系统。

6、厂家提供技术支持，根据工作需求修改程序。

该血液透析反渗透纯水制水机的配置清单如以下表1所示。

表1配置清单表

以下对年运行成本进行对比。

表2成本核算表

注：

1、超纯水机首次消毒后无需再消毒。

2、超纯水机离子灯(每3年更换一次，使用时间为15000小时)。

3、超纯水机陶氏苦咸反渗透膜，12000元/支，3-5年以上更换。在使用3-5年后可对苦咸水反渗透膜进行化学清洗，可以延长使用时间。

4、超纯水机无预处理滤料。

通过以上对比可以发现，本发明的运行成本全面低于常规的国产水机和进口水机。

以上对本发明的实施例进行了详细说明，但所述内容仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明。凡在本发明的申请范围内所做的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。