用于純化水且具有自動(dòng)清洗的系統(tǒng)及方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及處理水純化系統(tǒng)(107)，其包含水流環(huán)路(110)，所述環(huán)路(110)封閉至處理水的槽(10)上以純化，且所述環(huán)路(110)在所述槽(10)下游的水流方向上依次包含至少一個(gè)泵構(gòu)件(102)、至少一個(gè)第一過濾構(gòu)件(103)、至少一個(gè)第二過濾構(gòu)件(104)及至少一個(gè)使用點(diǎn)(U)，所述系統(tǒng)(107)的特征在于，其進(jìn)一步包含連接所述第一過濾構(gòu)件(103)與所述槽(10)的至少一個(gè)分流管道(112)及連接所述第二過濾構(gòu)件(104)與所述槽(10)的環(huán)路返回管道(114)。本發(fā)明涉及使用該系統(tǒng)的方法。
【專利說明】用于純化水且具有自動(dòng)清洗的系統(tǒng)及方法
[0001]本發(fā)明涉及水純化系統(tǒng)，其自動(dòng)清洗能夠產(chǎn)生及分配純化水的水過濾組件。本發(fā)明也涉及使用該系統(tǒng)純化水的方法。
[0002]多種應(yīng)用，特別是分析化學(xué)及分析生物學(xué)實(shí)驗(yàn)室中的應(yīng)用需要使用純水或甚至超純水。這些系統(tǒng)也用于醫(yī)學(xué)治療(例如透析)或用于需要極高純化程度的生物分析儀(用于血液、尿液等)。
[0003]人們已設(shè)計(jì)出水純化系統(tǒng)來產(chǎn)生具有期望品質(zhì)，最通常用于分析實(shí)驗(yàn)室設(shè)置、醫(yī)學(xué)血液透析設(shè)備或生物分析儀的水。
[0004]在此背景下，純水或超純水的分配通常使得能分配致熱原含量低于0.005EU/mL且細(xì)菌含量低于100CFU/L的純化水。CFU意指“菌落形成單位”。EU意指“內(nèi)毒素單位”。參考液體體積來測(cè)量參數(shù)CFU與EU。
[0005]因此，圖1圖解說明現(xiàn)有技術(shù)的用于水純化的系統(tǒng)100。
[0006]在圖1中，系統(tǒng)100產(chǎn)生準(zhǔn)備在使用點(diǎn)106處分配至使用者的純純化水或超純純化水。系統(tǒng)100由流動(dòng)環(huán)路105組成，所述環(huán)路包含用于純水或超純水的槽10，在供應(yīng)點(diǎn)A處向所述槽填充純水或超純水EV(通過反滲透和/或電去電離獲得)；及泵102，其在水流方向上在下游連接至槽10的底部,從而使得可向使用點(diǎn)106供應(yīng)期望的純化水流，以在封閉流動(dòng)環(huán)路100中維持流并補(bǔ)償針對(duì)過濾組件及液壓回路的水頭損失；過濾組件103，其通常為超濾過濾器或絕對(duì)超濾器；及過濾組件104，其通常為包含過濾膜3的微濾過濾器，所述過濾組件104位于純化水環(huán)路105的T形連接器115上的分流道(diversion)上。
[0007]使用者由系統(tǒng)100抽出純化水的使用點(diǎn)106位于膜3下游的過濾器104的位置處。使用者未抽出的純化水繼續(xù)在封閉環(huán)路105中經(jīng)由閥101流向槽10。閥101通常屬于校準(zhǔn)閥(或彈簧加載止回)或排放閥類型。泵102及閥101的組裝在環(huán)路105中且具體而言在過濾器104的入口處產(chǎn)生壓力，從而使得能在過濾器出口 106處獲得足夠流動(dòng)速率，且也能使所產(chǎn)生的過量純化水(或若已終止抽取，則為所產(chǎn)生的全部純化水)在槽10處再循環(huán)。
[0008]此流動(dòng)環(huán)路105上存在的槽10向使用者提供適于使用者的流量需要的處理水儲(chǔ)存。根據(jù)變化形式(未顯示)，自環(huán)路105的返回可直接在泵上游進(jìn)行，而不經(jīng)過所述槽，槽10用作欲處理水的儲(chǔ)存器。
[0009]過濾器103及104各自包含在潤(rùn)濕時(shí)氣密的至少一個(gè)親水膜。過濾器中所含空氣或任何殘余氣體必須經(jīng)清洗以用于使水經(jīng)過所述膜。在交付使用(commissioning)過濾器時(shí)且在操作期間也如此，因?yàn)榱魉兴魏稳芙鈿怏w皆可形成氣泡，從而在過濾器中產(chǎn)生一個(gè)或多個(gè)氣穴(air pockets)，增加膜的水頭損失并降低純化水流動(dòng)環(huán)路內(nèi)水的流動(dòng)速率。
[0010]根據(jù)此現(xiàn)有技術(shù)，需要使用者通過以規(guī)律性間隔分別打開各過濾器103及104的手動(dòng)清洗閥108及109中的每一個(gè)來實(shí)施排放至大氣。通常，使用者在交付使用時(shí)打開清洗閥108及109，隨后 在整個(gè)操作期間以規(guī)律性間隔打開。這并不總是易于達(dá)成，因?yàn)榭赡芟拗平佑|手動(dòng)清洗閥108或109，且在每次清洗時(shí)將純化水釋放至過濾器103或104外部。此外，如同例如維護(hù)血液透析設(shè)備的情形一般，使用者可能為患者且非技術(shù)人員，這使得使用者愈發(fā)難以實(shí)施手動(dòng)清洗。
[0011]闡述于專利申請(qǐng)US2008/0230450A1中的另一裝置使用安裝于過濾器排氣孔出口處的疏水膜的性質(zhì)來實(shí)現(xiàn)過濾器的自動(dòng)清洗。然而，若壓力較高(即高于疏水膜的起泡點(diǎn))，此構(gòu)造具有不理想地排出水的風(fēng)險(xiǎn)，可能使水堵塞排氣過濾器孔并降低其使氣體有效經(jīng)過的能力和/或具有因微生物經(jīng)過所述過濾器而發(fā)生污染的風(fēng)險(xiǎn)。
[0012]與其他兩個(gè)先前裝置不同且如例如專利US5，851390中所闡釋的另一裝置使用組裝有親水膜的疏水膜過濾器。這種裝置使得能自動(dòng)清洗。然而，不能確保過濾器的完整性，因?yàn)槭杷?huì)阻止所測(cè)量的過濾器的完整性。
[0013]在不存在任何再循環(huán)環(huán)路及用于一個(gè)或多個(gè)過濾器的自動(dòng)清洗裝置時(shí)，闡述于例如專利US5, 259，54、US7，250，619、US4，495，67及US4，810，388中的用于產(chǎn)生無致熱原無菌水的諸多裝置在線路中使用一個(gè)或多個(gè)一次性使用過濾器來產(chǎn)生純化水。
[0014]因此，所產(chǎn)生的問題為設(shè)計(jì)并制造用于水純化的系統(tǒng)，所述系統(tǒng)使得可分配盡可能最純(即，受到的污染盡可能最小)的純化水，同時(shí)在技術(shù)上盡可能避免使用者參與，特別是對(duì)于清洗裝置，并確保使用者可接受的使用時(shí)間且同時(shí)保證所產(chǎn)生水的品質(zhì)。
[0015]根據(jù)本發(fā)明的系統(tǒng)有利地使得能提供有效解決方案，且能緩解現(xiàn)有技術(shù)裝置的缺點(diǎn)。
[0016]為此，本發(fā)明的一個(gè)方面涉及處理水純化系統(tǒng)，其包含水流環(huán)路，所述環(huán)路封閉至欲純化的處理水槽上，且所述環(huán)路在所述槽下游的水流動(dòng)方向上依次包含至少一個(gè)泵構(gòu)件、至少一個(gè)第一過濾構(gòu)件、至少一個(gè)第二過濾構(gòu)件及使用點(diǎn)，
[0017]所述系統(tǒng)的特征在于，其進(jìn)一步包含連接所述至少第一過濾構(gòu)件與所述槽的至少一個(gè)(優(yōu)選一個(gè))分流管道(diversionary pipe)及連接所述第二過濾構(gòu)件與所述槽的環(huán)路返回管道。
[0018]環(huán)路返回管道為純化水流管道。
[0019]通常，當(dāng)?shù)诙^濾構(gòu)件包含膜時(shí)，使用點(diǎn)位于第二過濾構(gòu)件的膜下游。
[0020]有利地，若供應(yīng)系統(tǒng)的處理水具有良好品質(zhì)且未受污染，則此包含兩個(gè)過濾構(gòu)件的系統(tǒng)使得能對(duì)于給定時(shí)間獲得良好品質(zhì)的水。然而，根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方案，可能必需和/或優(yōu)選將液壓回路有規(guī)律地去污。
[0021]分流管道及返回管道各自為清洗管道，這使得可以對(duì)已在相關(guān)過濾構(gòu)件中累積的任何殘余氣體實(shí)施自動(dòng)清洗并消除死體積的水。最通常地，當(dāng)過濾構(gòu)件包含膜時(shí)，這些氣體會(huì)分別在第一過濾構(gòu)件及第二過濾構(gòu)件的膜的表面處累積。此外，殘余氣體通常返回槽處的大氣。
[0022]這非常有利。實(shí)際上，現(xiàn)有純化系統(tǒng)僅能實(shí)施手動(dòng)清洗。然而，該清洗操作難以實(shí)施，特別是對(duì)于透析系統(tǒng)而言，因?yàn)槭褂谜邽榛颊咔也⒎呛细窦夹g(shù)人員。
[0023]通常，連接至分流管道的第一過濾構(gòu)件含有至少一個(gè)膜，且分流管道位于第一過濾構(gòu)件的一個(gè)或多個(gè)膜上游。
[0024]根據(jù)本發(fā)明，使用例如專利文件US5，762，789或GB2，132，913中所述具有一個(gè)入口及兩個(gè)出口的過濾器系統(tǒng)有利地促進(jìn)了與用于自動(dòng)清洗的分流管道的連接。
[0025]分流管道通常且優(yōu)選地經(jīng)設(shè)置以通過經(jīng)過所述分流管道的水輸送過濾構(gòu)件中所含的任何殘余氣體，從而將所述氣體抽空至槽中的大氣中，并阻止形成任何死體積的穴。在所有情形下，分流管道中水的流動(dòng)速率足以清洗第一過濾構(gòu)件，且特定而言當(dāng)?shù)谝贿^濾構(gòu)件包含膜時(shí)，足以清洗已在所述膜上游且在其上累積的氣體?？赏ㄟ^例如使用限制性構(gòu)件或通過減小構(gòu)成分流管道的管的直徑，有利地限制分流管道中的流動(dòng)。分流管道也可構(gòu)成流動(dòng)環(huán)路的下游部分。這在使用點(diǎn)處不抽取時(shí)尤其有利。
[0026]因此，分流管道優(yōu)選經(jīng)設(shè)置以使得能在流動(dòng)環(huán)路中流動(dòng)的水的僅一小部分流過所述分流管道。在本文中，“一小部分”意指低于流量的30%，優(yōu)選5%至10%。因此，大部分水通常在環(huán)路中流動(dòng)。本領(lǐng)域技術(shù)人員能在考慮封閉流動(dòng)環(huán)路的其他參數(shù)后為分流管道提供適宜尺寸。通常，計(jì)算用于清洗已在過濾構(gòu)件中累積的氣體的分流管道的尺寸，同時(shí)符合構(gòu)成環(huán)路的管道中的線速度。這有利地使得能避免在其壁上形成任何生物膜。
[0027]環(huán)路返回管道通常經(jīng)設(shè)置以使得所述管道中的水流清洗第二過濾構(gòu)件。因此，當(dāng)?shù)诙^濾構(gòu)件包含膜時(shí)，流水沖洗膜上游側(cè)上的表面，以消除死體積的水并清洗已在所述膜上游且在其上累積的氣體。
[0028]根據(jù)本發(fā)明，術(shù)語處理水用于存在于槽中的水，即使所述水的至少一部分已經(jīng)純化。
[0029]根據(jù)本發(fā)明，術(shù)語純化水用于在環(huán)路中流動(dòng)的水，即使所述水的至少一部分已經(jīng)處理且并非完全純化。
[0030]根據(jù)本發(fā)明產(chǎn)生的純化水有利地具有極低程度的微生物，包括細(xì)菌(小于100CFU/L)及致熱原(小于 0.005EU/mL)。
[0031]泵構(gòu)件優(yōu)選為泵。此外，泵構(gòu)件優(yōu)選與存在于環(huán)路上的止回構(gòu)件(或回壓構(gòu)件)關(guān)聯(lián)，所述止回構(gòu)件優(yōu)選為止回閥(或彈簧加載止回閥)。泵構(gòu)件通過補(bǔ)償針對(duì)過濾及液壓回路組件的水頭損失，有利地使 得能在使用點(diǎn)處提供期望量的純化水并在封閉流動(dòng)環(huán)路內(nèi)維持流。
[0032]根據(jù)本發(fā)明，所述系統(tǒng)包含第一過濾構(gòu)件，其優(yōu)選為超濾過濾器。此超濾過濾器通常包含至少一個(gè)膜。此超濾過濾器根據(jù)本發(fā)明定義為包含截止閾值通常在1，OOODa至1，000, OOODa之間變化的膜的過濾器。截止閾值由本領(lǐng)域技術(shù)人員根據(jù)所尋求的效能來選擇。此超濾過濾器通常保留存在于流體中的分子，其中所述分子可溶解或不溶解，分子量因膜的選擇而構(gòu)成保留的確定因素。在本發(fā)明上下文中，保留閾值通常經(jīng)選擇以使得能去除水的熱原。
[0033]第一過濾構(gòu)件也可為帶正電絕對(duì)過濾器，其有利地組合0.1 y m或0.22 y m過濾器的性質(zhì)與超濾過濾器的性質(zhì)。確切而言，其正電荷使得能通過親和力而非分子量排除或與分子量排除一起吸收致熱原。
[0034]第一過濾構(gòu)件通常位于泵構(gòu)件下游及緊靠使用點(diǎn)的第二過濾構(gòu)件上游。
[0035]第二過濾構(gòu)件通常為過濾組件或過濾器，最通常優(yōu)選為絕對(duì)過濾器。該絕對(duì)過濾器通常包含至少一個(gè)膜，例如包含孔徑為0.22 y m或0.1 y m的膜的過濾器。
[0036]環(huán)路返回管道用作清洗所述過濾器的管道。當(dāng)?shù)诙^濾構(gòu)件為膜過濾器時(shí)，環(huán)路返回管道通常在環(huán)路中水的流動(dòng)方向上位于膜上游。
[0037]優(yōu)選地，根據(jù)本發(fā)明，在交付使用前，本發(fā)明的系統(tǒng)的所有過濾構(gòu)件的完整性已經(jīng)測(cè)試，達(dá)到100%。
[0038]使用點(diǎn)通常位于第二過濾構(gòu)件的位置處，且更優(yōu)選位于所述過濾構(gòu)件上，最通常位于環(huán)路的分流道上且當(dāng)?shù)诙^濾構(gòu)件包含膜時(shí)，位于膜下游。因此，第二過濾構(gòu)件通常適宜作為“最終”過濾構(gòu)件。
[0039]這有利地使得能通常通過膜將環(huán)路與使用點(diǎn)之間完全分開。第二過濾構(gòu)件也可位于環(huán)路上的線路中，環(huán)路中流動(dòng)的水經(jīng)過其所構(gòu)成的過濾器，且使用點(diǎn)位于所述過濾器下游的環(huán)路上。然而，這并非優(yōu)選。實(shí)際上，在這種情形下，使用點(diǎn)并不與環(huán)路分開(例如通過膜)，且抽取點(diǎn)處的水存在回流污染的風(fēng)險(xiǎn)。
[0040]因此，有利地，根據(jù)本發(fā)明，每一過濾構(gòu)件優(yōu)選與適于自動(dòng)操作的清洗線路或管道關(guān)聯(lián)。
[0041]本發(fā)明的系統(tǒng)也可進(jìn)一步包含至少一個(gè)滅菌構(gòu)件。此滅菌構(gòu)件通常包含至少一個(gè)
u.V.燈，優(yōu)選至少兩個(gè)U.V.燈。有利地，該滅菌構(gòu)件使得可在某一時(shí)段內(nèi)保持系統(tǒng)的效能。
[0042]在本發(fā)明上下文中，所用“通過UV滅菌”意指借助一次或多次殺菌紫外輻射通常以連續(xù)操作對(duì)活要素的破壞作用。紫外輻射最通常在254nm下。
[0043]因此，本發(fā)明的系統(tǒng)可在槽的位置處(例如且優(yōu)選安裝于槽中)包含至少一個(gè)滅菌構(gòu)件，例如UV燈。槽的此滅菌構(gòu)件適于對(duì)潛在存在于槽中的處理水以及一種或多種附著至槽的非浸沒區(qū)中的壁的冷凝物滅菌。這種滅菌構(gòu)件有利地使得能有規(guī)律地且間歇地(即以規(guī)律性間隔，例如每天分4個(gè)時(shí)段，每次15分鐘)或連續(xù)地將為封閉環(huán)路的液壓回路去 污。
[0044]獨(dú)立地或不獨(dú)立地，本發(fā)明的系統(tǒng)可在流動(dòng)環(huán)路上包含至少一個(gè)滅菌構(gòu)件。這種滅菌構(gòu)件優(yōu)選為布置于環(huán)路上的U.V.燈。流動(dòng)環(huán)路的此滅菌構(gòu)件有利地提供對(duì)環(huán)路中流動(dòng)的水滅菌的構(gòu)件，且最通常位于第一過濾構(gòu)件及第二過濾構(gòu)件上游，這有利地限制環(huán)路中的生物膜形成及微生物的產(chǎn)生。
[0045]滅菌構(gòu)件通常為發(fā)射殺菌紫外輻射的U.V.汞蒸氣燈，此燈可由一個(gè)或多個(gè)LED( “發(fā)光二極管”)或也發(fā)射殺菌輻射的放電燈替代。
[0046]根據(jù)本發(fā)明，另外優(yōu)選地，本發(fā)明的系統(tǒng)的一部分，且更具體而言流動(dòng)環(huán)路的包含過濾構(gòu)件，優(yōu)選第一過濾構(gòu)件及第二過濾構(gòu)件(當(dāng)存在此二者時(shí))及鄰接回路組件的部分為消耗性組件的套件。根據(jù)本發(fā)明，“消耗性組件”意指效能適于使用點(diǎn)處分配的純化水的特定壽命或特定體積的一次性(disposable)組件。
[0047]消耗性組件通常由第一過濾構(gòu)件及第二過濾構(gòu)件及鄰接管道構(gòu)成，且最通常也包含使用點(diǎn)。
[0048]消耗性組件套件通常形成單一部分且若可能，在通過輻照或其他技術(shù)滅菌或去污的條件下在其包裝中遞送。這使得能使用簡(jiǎn)單機(jī)械連接構(gòu)件快速且容易地改變所述消耗性部分，從而降低污染環(huán)路或一個(gè)或多個(gè)過濾組件的風(fēng)險(xiǎn)。所述套件具有有限壽命或有限水處理能力，以在其使用時(shí)段期間確保其效能的完整性。所述套件也可包含用于檢測(cè)及識(shí)別的構(gòu)件，從而使得能分析其于環(huán)路上的存在并追蹤其壽命或處理水體積。檢測(cè)構(gòu)件可呈以下形式:RFID標(biāo)簽、條形碼、記憶電路或光學(xué)或機(jī)械偏振裝置或其他構(gòu)件?？稍谝淮涡原h(huán)路的每一端上使用無菌連接器，例如LYNX S2S連接器，這使得可以在其所附接系統(tǒng)的一次性部分與其余部分之間達(dá)成無菌連接。
[0049]供應(yīng)本發(fā)明的水純化系統(tǒng)的處理水產(chǎn)生系統(tǒng)通常包含反滲透處理裝置，其中可添加離子交換樹脂型去離子步驟或電去電離模塊。[0050]本發(fā)明也涉及本發(fā)明的系統(tǒng)的用途。因此，本發(fā)明尤其涉及使用此系統(tǒng)的方法。所述方法通常為純化處理水的方法，其包含使處理水在封閉水流環(huán)路中流動(dòng)，所述方法包含向所述環(huán)路供應(yīng)處理水的至少一個(gè)步驟，及通過供應(yīng)存在于所述環(huán)路上的至少一個(gè)槽而將水放置儲(chǔ)存的至少一個(gè)步驟，所述純化方法包含至少兩個(gè)過濾步驟，使用至少一個(gè)第一過濾構(gòu)件的第一過濾步驟優(yōu)選為超濾步驟，且使用至少一個(gè)第二過濾構(gòu)件的第二過濾步驟優(yōu)選為微濾步驟，所述方法包含在第二過濾步驟時(shí)進(jìn)行提取(或遞送)的至少一個(gè)步驟，
[0051]所述方法的特征在于，其包含通過使環(huán)路中流動(dòng)的水的一部分在環(huán)路分流道中流動(dòng)來清洗第一過濾構(gòu)件的至少一個(gè)步驟，及通過使環(huán)路中流動(dòng)的水在第二過濾構(gòu)件和槽之間流動(dòng)來清洗第二過濾構(gòu)件的至少一個(gè)步驟。
[0052]優(yōu)選地，第一過濾構(gòu)件及第二過濾構(gòu)件各自為膜過濾器。在這種情形下，根據(jù)優(yōu)選變化形式，所述方法應(yīng)使得第一過濾構(gòu)件和/或第二過濾構(gòu)件的任何殘余氣體返回槽中的大氣。特定而言，本發(fā)明的方法有利地通過使環(huán)路中的水在第一過濾構(gòu)件及第二過濾構(gòu)件中每一者的過濾膜上游上流動(dòng)來實(shí)施自動(dòng)清洗，藉此消除死體積并于膜的上游表面處抽空任何殘余氣體。
[0053]優(yōu)選地，連續(xù)實(shí)施本發(fā)明的方法，即，水在環(huán)路及環(huán)路的分流道(若存在)中連續(xù)流動(dòng)。本發(fā)明的方法優(yōu)選進(jìn)一步包含至少一個(gè)通常在環(huán)路中流動(dòng)和/或存于槽中的水的滅菌步驟。通常通過至少一個(gè)滅菌構(gòu)件實(shí)施此滅菌步驟。根據(jù)此實(shí)施方案，由于環(huán)路中流動(dòng)的水經(jīng)過至少一個(gè)滅菌步驟，因此該水被連續(xù)純化。
[0054]根據(jù)使用者的需要連續(xù)或不連續(xù)地實(shí)施經(jīng)由使用點(diǎn)提取水的步驟。
[0055]優(yōu)選地，本發(fā)明的方法包含至少一個(gè)使用液位感測(cè)器或自動(dòng)填充閥測(cè)量槽中水的體積的額外步驟，所述液位感測(cè)器或自動(dòng)填充閥使得能在起始填充液位與終止填充液位之間連續(xù)或不連續(xù)地由處理水產(chǎn)生系統(tǒng)自動(dòng)填充槽。
[0056]根據(jù)附圖可更好地理解本發(fā)明，附圖包括:
[0057]?圖1為現(xiàn)有技術(shù)的用于水純化的系統(tǒng)的圖，
[0058]?圖2為本發(fā)明的用于水純化的系統(tǒng)的圖，
[0059]?圖3為可用于圖2的系統(tǒng)中的使用兩個(gè)過濾組件的一次性消耗性模塊的透視圖，及
[0060]?圖4為使用兩個(gè)在相同外殼中組裝的過濾組件且可用于圖2的系統(tǒng)中的緊湊型一次性消耗性模塊的剖面圖。
[0061]圖中相同參考符號(hào)表不相同組件。
[0062]圖1已于前文中評(píng)論。
[0063]圖2為本發(fā)明的用于水純化的系統(tǒng)107的圖。系統(tǒng)107由水流環(huán)路110組成，所述環(huán)路包含固定部分107A及一次性或消耗性部分107B，且其封閉至形成槽的容器10上。
[0064]環(huán)路110在環(huán)路中水的流動(dòng)方向上包含泵102、包含膜123的用于超濾的第一過濾器103及包含膜3的用于微濾的第二過濾器104(且使用點(diǎn)U位于其位置處(在分流道上))及水至槽10的返回途中的最后閥101。
[0065]根據(jù)本發(fā)明，系統(tǒng)107包含橫向清洗管道(113、112)，其相對(duì)于流動(dòng)環(huán)路110為分流管道。管道113然后112連接第一過濾組件103與槽10，且使得環(huán)路中流動(dòng)的一小部分水能流經(jīng)清洗管道(112、113)。分流管道113將水供應(yīng)至構(gòu)件111，用于通過例如機(jī)械限制(例如閥)或特定減小用于管道113的管的直徑來調(diào)節(jié)流向槽10的水的流動(dòng)速率，隨后管道112將來自構(gòu)件111的水傳送至槽10。
[0066]管道(112、113)也可包含用于抽空在其中流動(dòng)的氣體的構(gòu)件(未顯示于圖2中)，所述氣體為預(yù)先捕獲在膜123上的空氣及溶解氣體?？諝獬榭諛?gòu)件根據(jù)過濾器103的定位、其至管道113上的連接及管道112相對(duì)于槽10的定位來操作。然后將空氣及殘余溶解氣體抽空至槽10中，隨后抽空至大氣中。通常，槽基本上為封閉系統(tǒng)且經(jīng)由疏水氣體過濾器與外部環(huán)境連通，所述疏水氣體過濾器允許氣體移動(dòng)穿過過濾器，但阻止外部污染物如污物、塵?；蚣?xì)菌經(jīng)過過濾器進(jìn)入槽10中。
[0067]用于清洗第二過濾組件104的其他分流管道使用環(huán)路110的在過濾組件104與槽10間之間返回線路114。此線路114使得可通過沖洗膜3的上游側(cè)來抽空捕獲于過濾組件104的膜3上游的任何殘余氣體及所述膜3上的任何氣體。為此，過濾組件104在膜3上游具有入口及出口，這有利地使得當(dāng)使用者不在出口 U處使用純化水時(shí)及當(dāng)所有純化水在線路114中流動(dòng)時(shí)可消除膜3上游的死體積。
[0068]通常，第一過濾構(gòu)件103及第二過濾組件104經(jīng)定位以使得其清洗出口向上放置。這使得能確保清洗的有效性。
[0069]此外，存在用于消耗性部分107B的3個(gè)液壓連接及緊固點(diǎn)A、B及C。因此，連接點(diǎn)C定位于位于泵102下游及第一過濾器103上游的環(huán)路110的部分中。分流管道113包含連接點(diǎn)B。最后，環(huán)路110的位于第二過濾器104下游及閥101上游的部分包含連接點(diǎn)A。
[0070]若已達(dá)到推薦使用時(shí)間或在水分析顯示水品質(zhì)劣化之后，極易分離包含第一過濾構(gòu)件103及第二過濾組件104以及相關(guān)管道的消耗性部分107B與殘留于點(diǎn)A、B及C處的固定部分107A，且極易安裝清潔且無菌的新部分107B。
[0071]圖3及4各自在圖中顯示分別為107’B及107’’B的消耗性部分。
[0072]圖3中表示的消耗性部分或模塊107’ B使用單獨(dú)過濾器103及104，其通過置于包含三個(gè)連接點(diǎn)A、B及C的盒中的撓性管以及機(jī)械鎖定系統(tǒng)連接。箭頭F指示環(huán)路110中大部分水朝使用點(diǎn)U的流動(dòng)方向。
[0073]在圖3中呈現(xiàn)的產(chǎn)品實(shí)例中，分流管道112在點(diǎn)B處的流動(dòng)速率為0.2升/分鐘。排出泵102的水在點(diǎn)C處的流動(dòng)速率為1.8升/分鐘。因此，在使用點(diǎn)U處用于使用者的水的流動(dòng)速率可達(dá)到1.6升/分鐘。
[0074]圖4中表示的消耗性部分或模塊107’ ’ B使用過濾器103及104，將其外殼以機(jī)械方式組裝在一起，這使得能減少部件數(shù)目并能實(shí)現(xiàn)組合件的緊湊性。該含有過濾器膜的一次性模塊107’ ’ B可替代圖3的個(gè)別過濾器或可單獨(dú)使用，其通過液壓管連接至連接點(diǎn)A、B及C。
[0075]根據(jù)以下實(shí)施例可更優(yōu)選地理解本發(fā)明，所述實(shí)施例闡釋本發(fā)明，而不限制其范圍。
實(shí)施例
[0076]該實(shí)施例在U.V.燈存在下闡釋本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方案，所述燈適于用于該測(cè)試的供應(yīng)水的品質(zhì)。本領(lǐng)域技術(shù)人員能考慮到可利用較純供應(yīng)水且在不存在U.V.燈下實(shí)施此實(shí)施例。[0077]在下表1及2中，污染值通過以下方式獲得:使用來自反滲透(RO)及電去電離(EDI)水處理系統(tǒng)的處理水，且用包含如圖2中表示的固定部分107A及如圖3中所示的消耗性部分107’B的系統(tǒng)純化，且另外在U.V.燈(未顯示于圖2中，位于儲(chǔ)水器與泵入口之間)存在下。第一過濾器103包含截止閾值為13000Da的超濾膜，且第二過濾器104為膜孔徑為0.22 y m的絕對(duì)過濾器。
[0078]汞蒸氣UV燈的功率為17W。
[0079]操作流動(dòng)速率為:
[0080]泵102 的出口:1.8L/min(恒定)
[0081]清洗管道112:0.2L/min (恒定)
[0082]自使用點(diǎn)U的抽取:0.5L/min (平均)、1.lL/min (最大)
[0083]進(jìn)入供應(yīng)點(diǎn)A中的處理水的產(chǎn)生:0.5L/min (恒定)
[0084]在135天時(shí)間內(nèi)進(jìn)行測(cè)量。
[0085]所得值(平均)呈現(xiàn)于下表1中。
[0086]使用取樣閥及膜過濾方法(具有0.45 ii m孔徑膜的Millipore Milliflex)由最終過濾器的出口提取水試樣。
[0087]在過濾后，在5天期間在35°C下在生長(zhǎng)培養(yǎng)基板(R2A及TSA)上培育膜。
[0088]在培育時(shí)間后，對(duì)膜上的CFU計(jì)數(shù)并將其記錄于表1及2中。
[0089]表1
[0090]
【權(quán)利要求】
1.處理水純化系統(tǒng)(107)，其包含水流環(huán)路(110)，所述環(huán)路(110)封閉至處理水的槽(10)上以純化，且所述環(huán)路(110)在所述槽(10)下游的水流方向上依次包含至少一個(gè)泵構(gòu)件(102)、至少一個(gè)第一過濾構(gòu)件(103)、至少一個(gè)第二過濾構(gòu)件(104)及至少一個(gè)使用點(diǎn)(U), 所述系統(tǒng)(107)的特征在于，其進(jìn)一步包含連接所述第一過濾構(gòu)件(103)與所述槽(10)的至少一個(gè)分流管道(112)，及連接所述第二過濾構(gòu)件(104)與所述槽(10)的環(huán)路返回管道(114)。
2.根據(jù)前述權(quán)利要求所述的系統(tǒng)(107)，其中所述分流管道(112)經(jīng)設(shè)置以使得能在所述流動(dòng)環(huán)路(110)中流動(dòng)的水的僅一小部分流過所述分流管道(112)。
3.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的系統(tǒng)(107)，其中所述環(huán)路返回管道(114)經(jīng)設(shè)置以使得所述管道(114)中的水流清洗所述第二過濾構(gòu)件(104)。
4.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的系統(tǒng)(107)，其中所述泵構(gòu)件為泵(102)。
5.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的系統(tǒng)(107)，其中所述泵構(gòu)件(102)與存在于所述環(huán)路(110)上的止回構(gòu)件(101)關(guān)聯(lián)，所述止回構(gòu)件優(yōu)選為止回閥(101)。
6.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的系統(tǒng)(107)，其中所述第二過濾構(gòu)件為過濾器(104)，優(yōu)選為絕對(duì)過濾器(104)。
7.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的系統(tǒng)(107)，其中所述使用點(diǎn)(U)位于所述第二過濾構(gòu)件(104)的位置處 。
8.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的系統(tǒng)(107)，其中所述第一過濾構(gòu)件(103)為超濾過濾器(103)。
9.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的系統(tǒng)(107)，其中所述系統(tǒng)(107)進(jìn)一步包含至少一個(gè)滅菌構(gòu)件。
10.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的系統(tǒng)(107)，其中所述流動(dòng)環(huán)路中包含所述第一及第二過濾構(gòu)件及鄰接回路組件的部分為消耗性組件的套件(107B)。
11.純化處理水的方法，其包含使處理水在封閉水流環(huán)路(110)中流動(dòng)，所述方法包含向所述環(huán)路供應(yīng)處理水的至少一個(gè)步驟(A)，及通過供應(yīng)存在于所述環(huán)路(107)上的至少一個(gè)槽(10)而將水放置儲(chǔ)存的至少一個(gè)步驟，所述純化方法包含至少兩個(gè)過濾步驟(103、104)，使用至少一個(gè)第一過濾構(gòu)件的第一過濾步驟(103)優(yōu)選為超濾步驟，且使用至少一個(gè)第二過濾構(gòu)件的第二過濾步驟優(yōu)選為微濾步驟(104)，所述方法包含在所述第二過濾步驟(104)時(shí)進(jìn)行提取的至少一個(gè)步驟(U)， 所述方法的特征在于，其包含通過使所述環(huán)路(110)中流動(dòng)的水的一部分在所述環(huán)路的分流道(112)中流動(dòng)來清洗所述第一過濾構(gòu)件(103)的至少一個(gè)步驟，及通過使所述環(huán)路(110)中流動(dòng)的水在所述第二過濾構(gòu)件(104)和所述槽(10)之間流動(dòng)來清洗所述第二過濾構(gòu)件(104)的至少一個(gè)步驟。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的純化方法，其中所述方法進(jìn)一步包含至少一個(gè)滅菌步驟。
【文檔編號(hào)】C02F1/44GK103608298SQ201280030411
【公開日】2014年2月26日 申請(qǐng)日期:2012年6月20日 優(yōu)先權(quán)日:2011年6月24日
【發(fā)明者】Y·蓋涅, D·梅耶爾, J·博勒 申請(qǐng)人:Emd密理博公司