一种提供稳定toc的超纯水制备装置
技术领域
1.本实用新型涉及水净化技术技术领域，具体而言，涉及一种提供稳定 toc的超纯水制备装置。


背景技术：

2.随着人们生活水平的不断提高，越来越多的人开始重视用水安全。目前，大多数的用户是直接用自来水，然而自来水中还包含大量的杂质，直接饮用有可能会危害人们的健康。水中的toc含量是影响水质关键的指标，所谓toc是指超纯水中的有机碳总含量，是一项重要的检测指标，目前，大多数超纯水制备装置后直接设置toc消除器来消除超纯水中的tod，然而存在待处理水中toc的含量本就较低，此时，造成不必要的浪费。


技术实现要素：

3.本实用新型的目的在于提供一种提供稳定toc的超纯水制备装置，其能够根据待处理水中toc含量来确定是否启用toc消除器。
4.本实用新型的实施例通过以下技术方案实现：
5.一种提供稳定toc的超纯水制备装置，包括依次连接的超纯水制备本体、toc检测器、toc消除器和控制器；所述控制器分别电连接所述toc检测器和所述toc消除器，用以根据所述toc检测器的检测结果控制所述toc 消除器启停。
6.进一步的，所述超纯水制备本体包括依次连接的预处理单元、反渗透单元、edi单元以及抛光混床单元；
7.所述反渗透单元包括依次连接的保安过滤器、一级高压泵、一级反渗透装置、一级ro水箱、二级高压泵、二级反渗透装置以及二级ro水箱；
8.所述edi单元包括依次连接的edi供水泵、紫外线杀菌器、第一精密过滤器、edi装置、除盐水箱、纯水泵和toc脱除器；所述edi供水泵与所述二级ro水箱连接。
9.进一步的，所述预处理单元包括依次连接的原水箱、原水泵、多介质过滤器以及活性炭过滤器，所述活性炭过滤器与所述保安过滤器连接；所述抛光混床单元包括依次连接的抛光混床以及第二精密过滤器，所述抛光混床与所述toc脱除器连接。
10.进一步的，所述超纯水制备本体还包括清洗单元，所述清洗单元包括依次连接的清洗水箱、清洗泵以及清洗过滤器，所述清洗过滤器与所述反渗透单元以及edi单元连接。
11.进一步的，所述超纯水制备系统还包括反洗单元，所述反洗单元包括依次连接的反洗泵以及反洗过滤器，所述反洗泵与所述反渗透单元连接；所述反洗过滤器为多介质过滤器或者活性炭过滤器。
12.进一步的，所述预处理单元以及所述反渗透单元之间设有还原剂添加装置；所述预处理单元以及所述反渗透单元之间设有阻垢剂添加装置。
13.进一步的，所述toc检测器包括底座、位于底座上方的紫外照射装置、位于底座内的检测池、以及连接所述检测池并延伸出所述底座的屏蔽线，所述检测池位于所述紫外照
射装置下方且设有第一石英管和温度传感器，所述底座设有容纳所述检测池的腔体及连通所述腔体的进水管和出水管，所述进水管连通所述超纯水制备本体，所述出水管连通所述toc消除器。
14.进一步的，所述底座还设有底壁，所述进水管和出水管自所述底壁向下凸伸；所述检测池固定于所述底座的底壁上，且设有延伸入所述进水管和出水管内的延伸部以及固定所述第一石英管的定位块；所述温度传感器与所述第一石英管平行设置，且温度传感器的一端与所述屏蔽线连接；所述紫外照射装置包括外壳、位于外壳内的灯座和紫外灯、位于紫外灯一端的硅胶件、以及连接所述灯座并延伸出所述外壳的线缆，所述线缆上设有电容。
15.进一步的，所述toc消除器包括壳体、位于壳体两端的两个端头、连接端头与壳体的抱箍套、安装于所述端头上的封盖、以及位于所述壳体内的紫外灯管和第二石英管，两个所述端头中的一个端头设有用以连通所述 toc检测器的进水口，两个所述端头中的另一个端头设有出水口，所述壳体设有腔体及贯通所述腔体的连接口，所述连接口上安装有紫外能量检测器。
16.进一步的，所述壳体呈纵向延伸，所述端头连接于所述壳体的纵向两端，且端头的部分延伸入所述壳体的腔体内，其他部分延伸出腔体外并与所述封盖连接配合；所述两个端头中的一个端头设有与所述腔体连通的进水腔及连通进水腔的进水口，另一个端头设有与腔体连通的出水腔及连通出水腔的出水口，且所述出水腔的外侧设有安装于所述封盖上的闷头；所述第二石英管呈纵长型，所述紫外灯管安装在所述第二石英管内。
17.本实用新型实施例的技术方案至少具有如下优点和有益效果：
18.本实用新型设计合理、结构简单，通过在超纯水制备本体后端设置toc 检测器和toc消除器，来消除水中的toc，能将水中的toc保持在设定值之下，同时根据toc检测器的检测结果，来控制toc消除器的启停，实现按需控制消除，降低不必要的能耗。
附图说明
19.为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
20.图1为本实用新型实施例提供的超纯水制备本体的结构示意图；
21.图2为本实用新型实施例提供的超纯水制备本体的清洗单元的结构示意图；
22.图3为本实用新型实施例提供的超纯水制备本体的反洗单元的结构示意图；
23.图4为本实用新型实施例提供的toc检测器的结构示意图；
24.图5为本实用新型实施例提供的toc消除器的结构示意图；
25.附图标记：1-超纯水制备本体，11-预处理单元，111-原水箱，112-原水泵，113-多介质过滤器，114-活性炭过滤器，12-反渗透单元，121-保安过滤器，122-一级高压泵，123-一级反渗透装置，124-一级ro水箱，125
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二级高压泵，126-二级反渗透装置，127-二级ro水箱，13-edi单元，131-edi 供水泵，132-紫外线杀菌器，133-第一精密过滤器，134-edi装置，135
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除盐水箱，136-纯水泵，137-toc脱除器，14-抛光混床单元，141-抛光混床，142-第二精密过滤器，15-清洗单元，151-清洗水箱，152-清洗泵，153
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清洗过滤器，16-反洗单元，
161-反洗泵，162-反洗过滤器，17-还原剂添加装置，18-阻垢剂添加装置，2-toc检测器，21-底座，211-第一底壁，212
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侧壁，213-腔体，214-护线套，215-进水管，216-出水管，22-紫外照射装置，221-外壳，222-灯座，223-紫外灯，224-硅胶件，225-线缆，2251-电容，226-内腔，227-顶壁，228-第二底壁，2281-开口，229-端壁，23-检测池，231-定位块，232-第一石英管，233-温度传感器，234-延伸部，24
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屏蔽线，241-插头，3-toc消除器，31-纵长型壳体，311-纵长型腔体，312
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连接口，313-紫外能量检测器，32-端头，321-进水腔，322-进水口，323
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出水腔，324-出水口，325-闷头，33-抱箍套，34-封盖，35-紫外灯管，36
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第二石英管。
具体实施方式
26.为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
27.因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
28.应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
29.在本实用新型的描述中，需要说明的是，若出现术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该实用新型产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。
30.在本实用新型的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，若出现术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
31.实施例
32.本实施例提供了一种供稳定toc的超纯水制备装置，其特征在于：包括依次连接的超纯水制备本体1、toc检测器2、toc消除器3和控制器；控制器分别电连接toc检测器2和toc消除器3，用以根据toc检测器2的检测结果控制toc消除器3启停。
33.通过在超纯水制备本体1后端设置toc检测器2和toc消除器3，来消除水中的toc，能将水中的toc保持在设定值之下，同时根据toc检测器2 的检测结果，来控制toc消除器3的启停，实现按需控制消除，降低不必要的能耗。
34.本实施例中，如图1-3所示，超纯水制备本体1包括依次连接的预处理单元11、反渗透单元12、edi单元13以及抛光混床141单元14。
35.反渗透单元12包括依次连接的保安过滤器121、一级高压泵122、一级反渗透装置
123、一级ro水箱124、二级高压泵125、二级反渗透装置 126以及二级ro水箱127。二级ro水箱127与edi(electrodeionization，电去离子)单元的edi供水泵131连接。
36.保安过滤器121的作用是截留来自过滤器产水中泄漏的大于μm的颗粒进入反渗透单元12。
37.反渗透装置是(一级反渗透装置123以及二级反渗透装置126)本流程中最主要的脱盐装置，它具有极高脱盐能力反渗透膜组是整个脱盐系统的执行机构。它主要负责脱除水中的可溶性盐份、胶体、有机物及微生物，使出水达到要求。
38.edi单元13包括依次连接的edi供水泵131、紫外线杀菌器132、第一精密过滤器133、edi装置134、除盐水箱135、纯水泵136和toc脱除器 137。
39.需要说明的是，来自城市水源的水中含有钠、钙、镁、氯化物、硝酸盐、碳酸氢盐、二氧化硅等溶解盐。这些盐由带负电的离子(anion)和带正电的离子(cation)组成。％以上的离子都可以通过恰当的反渗透(ro)处理得以去处。城市的水源还含有微量金属、溶解气体(如co)和其它微弱电离的化合物，这些杂质在工业应用过程当中必须去除(如硼和硅)。
40.ro渗透水(edi进水)的电导率一般在-μs/cm之间。而根据应用领域的不同，超纯水或去离子水的电阻率一般在-mω.cm之间变化。
41.edi装置134的工作过程通过交换羟基离子或氢氧根离子去除不想要的离子，然后将这些离子输送到废水流中。
42.进一步地，预处理单元11包括依次连接的原水箱111、原水泵112、多介质过滤器113以及活性炭过滤器114，活性炭过滤器114与保安过滤器 121连接。
43.原水箱111起到缓冲和调节水量的作用，其目的是为了防止进水压力波动影响系统的运行，保证原水泵112的安全稳定运行。
44.原水泵112为后续装置提供必须的动力；全部运行状态由plc进行自动控制。
45.多介质过滤器113选用滤料为精制石英砂、无烟煤，在过滤层上部放置较轻的无烟煤，下部为小颗粒多级配石英砂，这样可以充分发挥整个滤层的效率、提高截污能力。多介质过滤器113主要用于去除水中的颗粒、胶体、悬浮物、浊度等，使出水浊度《ntu。
46.活性炭过滤器114能其在活性炭颗粒表面形成一层平衡的表面浓度，再把有机物质杂质吸附到活性炭颗粒内。活性炭多孔部分的含氧官能团，与水中带有氧化性的次氯酸根发生快速的氧化、还原反应，去除带有氧化性的次氯酸根。
47.进一步地，抛光混床141单元14包括依次连接的抛光混床141以及第二精密过滤器142。
48.抛光混床141又称一次性混床一般情况用在工艺末端，用来更进一步提高产水水质。
49.进一步地，超纯水制备系统还包括清洗单元15，清洗单元15包括依次连接的清洗水箱151、清洗泵152以及清洗过滤器153，清洗过滤器153与反渗透单元12以及edi单元13连接。具体的，清洗单元15与一级反渗透装置123、二级反渗透装置126以及edi装置134连接。清洗单元15用于对一级反渗透装置123、二级反渗透装置126以及edi装置134进行清洗。
50.进一步地，超纯水制备系统还包括反洗单元16，反洗单元16包括依次连接的反洗泵161以及反洗过滤器162，反洗泵161与反渗透单元12连接。具体地，反洗单元16与一级反渗透装置123以及二级反渗透装置126。反洗单元16用于对一级反渗透装置123以及二级反
渗透装置126进行清洗。
51.进一步地，反洗过滤器162为多介质过滤器113或者活性炭过滤器114。
52.进一步地，预处理单元11以及反渗透单元12之间设有还原剂添加装置17。还原剂添加装置17用于往待处理的水中添加还原剂。
53.进一步地，预处理单元11以及反渗透单元12之间设有阻垢剂添加装置18。阻垢剂添加装置18用于往待处理的水中添加阻垢剂。
54.进一步地，超纯水制备系统还包括plc控制器(图未示)，预处理单元 11、反渗透单元12、edi单元13、抛光混床141单元14、清洗单元15以及反洗单元16均与plc控制器连接且受控于plc控制器。具体地，还原剂添加装置17、阻垢剂添加装置18、原水箱111、原水泵112、多介质过滤器113、活性炭过滤器114、保安过滤器121、一级高压泵122、一级反渗透装置123、一级ro水箱124、二级高压泵125、二级反渗透装置126、二级ro水箱127、edi供水泵131、紫外线杀菌器132、第一精密过滤器133、 edi装置134、除盐水箱135、纯水泵136、抛光混床141、第二精密过滤器 142、清洗水箱151、清洗泵152、清洗过滤器153、反洗泵161以及反洗过滤器162均与plc控制器连接，且受控于plc控制器。通过plc控制器能够实现全自动控制，从而降低了设备故障概率，延长了设备的使用寿命，减少了运行成本，降低了劳动强度。
55.本实施例中，toc检测器2包括底座21、位于底座21上方的紫外照射装置22、位于底座21内的检测池23、以及连接检测池23并延伸出底座21 的屏蔽线24。
56.底座21内设有第一底壁211、侧壁212及位于侧壁212内侧以容纳检测池23的腔体213，侧壁212支撑固定紫外照射装置22，腔体213位于紫外照射装置22的下侧。底座21的第一底壁211上设有护线套214，用于将屏蔽线24固定在第一底壁211上，并对屏蔽线24起一定的保护作用。底座21还设有自第一底壁211向下凸伸的进水管215和出水管216，进水管 215和出水管216与腔体213连通，运行时进水管215和出水管216分别连接至超纯水的管路中。
57.检测池23固定于底座21的第一底壁211上，其设有两个定位块231、架设于定位块231之间的第一石英管232和温度传感器233、以及延伸入进水管215和出水管216内的延伸部234，两个定位块231分别与进水管215 和出水管216对应设置。温度传感器233与第一石英管232平行设置，且温度传感器233的一端与屏蔽线24连接，第一石英管232优选高臭氧型，定位块231作为端盖，其材质优选为abs。屏蔽线24的末端设有插头241。优选的，温度传感器233位于检测池23内，用于实时监测当前池内的水体温度。
58.紫外照射装置22包括外壳221、位于外壳221内的灯座222和紫外灯 223、位于紫外灯223一端的硅胶件224、以及连接灯座222并延伸出外壳 221的线缆225。外壳221内设有容纳灯座222、紫外灯223和硅胶件224 的内腔226，紫外灯223位于灯座222和硅胶件224之间，为了使紫外灯 223的光线照射至检测池23内，本发明外壳221设有位于内腔226两侧的顶壁227和第二底壁228以及连接顶壁227和第二底壁228的端壁229，外壳221的第二底壁228上开设有与紫外灯223对应设置的开口2281，紫外光可借由该开口2281照射至检测池23内，且外壳221的端壁229设有套设于线缆225上的护线套214，且线缆225上设有与紫外灯223配套的电容 2251。
59.该toc检测器2通过温度传感器233实现对检测池23温度的检测，为温度补偿提供依据，并在此前提下测量样品在紫外线氧化前后电阻率的差值来实现对toc含量的检测过程，且整个装置结构简单、操作方便，抗干扰性能强，检测结果十分稳定可靠。
60.本实施例中，toc消除器3包括纵长型壳体31、位于壳体纵向两端的两个端头32、连接端头32与壳体的抱箍套33、安装于端头32末端的封盖 34、以及位于壳体内的紫外灯管35和第二石英管36。
61.壳体纵向延伸，且内设有纵长型腔体311，用于容纳紫外灯管35和第二石英管36，壳体上设有贯通腔体213的连接口312，连接口312上安装有紫外能量检测器313，用于检测腔体213内水体的紫外能量。
62.端头32连接于壳体的纵向两端，且部分延伸入壳体的腔体213内，部分凸伸出腔体213外并与封盖34连接配合。两个端头32中的一个端头32 设有与腔体213连通的进水腔321及连通进水腔321的进水口322，另一个端头32设有与腔体213连通的出水腔323及连通出水腔323的出水口324，且出水腔323的外侧设有安装于封盖34上的闷头325，实现密封功能。
63.第二石英管36呈纵长型，其安装在壳体中，且其纵向两端由两侧封盖 34将其固定防止脱出；紫外灯管35安装在第二石英管36内，并可自由取出；紫外能量检测器313通过螺纹连接安装在壳体上。
64.作为优选，封盖34、端头32、抱箍套33均采用抗紫外材料注塑成型。壳体采用高纯度不锈钢材质。闷头325采用弹性体材料注塑成型。第二石英管36为高纯度高透紫外光的第二石英管36，且紫外灯管35为高臭氧型灯管。
65.运行时，水从壳体一端的进水口322进入第二石英管36和壳体内，在腔体213中通过紫外灯管35发出紫外光对腔体213中的水照射产生高浓度臭氧，通过臭氧来消解水中的toc成分，最后水从壳体另一端端头32的出水口324流出。在此过程中，通过紫外能量检测器313来实时监测紫外灯管35所发出的紫外光照射强度，以此来检验消除装置的工作有效性。
66.以上仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。