[发明专利]一种节能节水和水质安全的医用反渗透纯水系统

说明书

技术领域

本发明涉及医院、制药、食品加工、饮用水等对水质安全要求高的膜法水处理领域，尤其涉及一种节能节水和水质安全的医用反渗透纯水系统。

背景技术

随着我国医疗保障制度的不断完善和农村医保的全面实施，新建和扩建医院大量增加，迫切需要新型水处理设备。医院中央纯水供应系统作为新型医疗水处理设备是近年来新建医院的重要建设项目。早前的一些医院纯水系统设计不合理，设备质量不过关，输水管路不规范，死水多，需要经常化学消毒，存在严重安全隐患。最近几年医院中央纯水系统已有相对较一致的整体设计方案：包括纯水制备系统和纯水循环输送系统两部分。纯水制备系统主要生产出三种医疗用水：可供大部分科室使用的一级反渗透纯水，基于二级反渗透的血液透析用水，在纯水基础上进一步用混床树脂或EDI制备的超纯水。纯水循环输送系统再将不同水质的纯水，通过5-6条不锈钢纯水循环管路输送到相应的科室。反渗透主机和供水泵采用一用一备设计，以保障设备安全运行。设备PLC控制，全自动运行，还具有电导率、电阻率在线监测仪表和中央监视系统等。医院中央纯水系统改变了以往不同科室独立配备制水设备的传统模式，有力地提高了医疗用水的水质水量安全保障水平，降低了医疗风险，也降低了医院的管理和运行成本。但新型医院纯水系统客观上显著增加了纯水输送管路的总规模，一家医院通常需要5000～10000米，这增加了医疗用水二次污染的风险。另一方面，在新形势下各个用户单位对节能节水提出了更为严格的要求，要求将常规反渗透的水利用率从75％提高到90％以上。提高反渗透水回用率客观上将降低出水水质，纯水的电导率和有机物(TOC)指标将增高，微生物容易繁殖，甚至在输水管壁上可能出现大量生物膜。所以整个新型医院中央纯水系统要保持水质理化指标和微生物指标的长期合格将是一项严峻挑战。

众所周知，一级反渗透浓水中有高浓度盐、有机物和微生物，其污染物含量是自来水的近4倍以上。微滤、大孔超滤对溶解性盐和有机物几乎没有截留效果，细菌、真菌、藻类等可以被微滤、超滤膜暂时去除，但病毒以及更小的微生物会穿过膜(除吸附在水体悬浮物上的生物可滤除外)。这种过滤水水质远不及自来水，也不像自来水有杀菌的余氯，更何况含有高有机物，会促使微生物大量快速繁殖。微生物的来源无处不在，即使过滤水开始是“无菌水”，只要水中有微生物可同化的有机物，就有微生物的繁殖条件，有机物越多，微生物就繁殖得越快、越多。因此，使用这种过滤水易造成不锈钢纯水管路的盐腐蚀和微生物污染，具有医疗安全隐患。即使用低压反渗透或纳滤处理后的回用水，其污染物含量也是正常纯水的数倍，将显著降低医疗用水的生物安全性。因此，不宜以满足部分医疗用水的电导率指标为标准，将反渗透浓水膜法回用后混入一级反渗透纯水或直接用作手术室、产科、口腔科等医疗冲洗水。

医用中央纯水系统在业界目前有了相对较一致的整体设计方案，设备的故障率已明显降低，但如何进一步利用反渗透浓水(常规排放25％)，达到节能节水目的，又能使这部分水质较差的产水符合医疗用水要求，并在长距离管道输送系统中能长期保持水质安全，这一技术难题一直没有解决。

发明内容

本发明提供了一种节能节水和水质安全的医用反渗透纯水系统，在保证水质安全的前提下具有低能耗和水利用率高的特点。

本发明解决技术问题所采用的技术方案是：

一种节能节水和水质安全的医用反渗透纯水系统，包括带有进水口、纯水出口和浓水出口的一级反渗透纯水装置，所述进水口连接有高压泵，所述浓水出口连接有浓水回收装置，所述浓水回收装置包括壳体和设置在壳体内的过滤膜，所述壳体上带有回用水出口和废水出口，其中回用水出口通过管道连接至高压泵的入口。

一级反渗透纯水装置的进水为经过预处理的自来水和浓水回收装置产生的回用水的混合水。通常一级反渗透纯水装置得到的纯水与进水之比为0.75:1，即加压后的水通过一级反渗透纯水装置产出占总进水量75％的纯水，剩余占总进水量25％的水为不可直接使用的浓水。从一级反渗透纯水装置排出的浓水具有一定的高压，可以直接供浓水回收装置使用，无需使用高压泵，节约了能源，降低了能耗。以一个工作压力为1.5MPa的一级反渗透纯水装置为例，产出的浓水压力为1.2MPa左右，可以选用工作压力比一级反渗透纯水装置稍微小的安装有超低压反渗透或纳滤膜的浓水回收装置即可。

作为优选，所述过滤膜为超低压反渗透膜或纳滤膜。所述超低压反渗透属于反渗透膜的一种，工作压力低于常规的反渗透膜，通常工作压力低于1MPa。

作为优选，所述过滤膜为反渗透膜，所述一级反渗透纯水装置和浓水回收装置之间还连接有增压泵。