超純水設備在凈化水處理中應用技術領域

1、超純水設備在凈化水處理中的應用領域目前制備純水和超純水最穩(wěn)定最方便的方法是通過純水/超純水系統(tǒng)。從世界上第一臺超純水系統(tǒng)問世到現(xiàn)在，超純水系 統(tǒng)的設計生產(chǎn)理念就一直圍繞著“最佳水質(zhì)，最穩(wěn)水質(zhì)”來不 斷完善。一、 最佳水質(zhì)1.天然水中常見雜質(zhì)包括可溶性無機物、有機物、顆粒物、微生物、可溶性氣 體等。純水/超純水系統(tǒng)就是要盡可能徹底地去處這些雜質(zhì)。2凈化水質(zhì)的主要工藝目前常用超純水設備凈化水質(zhì)的工藝方法有蒸餾法、反滲 透法、離子交換法、過濾法、吸附法、紫外氧化法等。同時我 們可以將水的純化過程大致分為 3大步，前處理（生產(chǎn)出純 水），離子交換（可生產(chǎn)出18.2MQ -cm超純水）和后處理（生產(chǎn)出

2、符合特殊要求的超純水）。根據(jù)進水的水質(zhì)和對出水水質(zhì)的要 求，確定每一步采用的方法工藝。3.前處理主要包括預處理單元和反滲透（R0）單元，由于預處理后的 水將通過反滲透進行再一步的凈化，所以一定要盡量去除對反 滲透膜有影響的雜質(zhì)。主要包括大顆粒物質(zhì)、余氯以及鈣離子 鎂離子。在此要說明的一點是必須要根據(jù)進水水質(zhì)的差異針對 性地配備不同的處理單元。多數(shù)純水儀生產(chǎn)廠家并不能很好幫 助客戶解決這個問題，這會導致后續(xù)的純化無法達到理想結果 并縮短反滲透膜等儀器主要部件的壽命。超純水系統(tǒng)很好的解決了這一問題，分別設計生產(chǎn)了線繞 過濾器、活性碳吸附過濾器以及軟化樹脂針對性地去除水中大 顆粒物質(zhì)、余氯以及鈣離子

3、鎂離子，達到最佳的預處理效果。反滲透是使用一個高壓泵對高濃度溶液提供比滲透壓差大 的壓力，水分子將被迫通過半透膜到低濃度的一邊，反滲透可 以濾除 90%-99%的包括無機離子在內(nèi)的絕大多數(shù)污染物，因為 它出眾的純化效率，反滲透是水純化系統(tǒng)的一個非常有效的技 術，因為反滲透能去除大部分的污物，所以它經(jīng)常被用作為前 道處理手段，能顯著地延長去離子交換柱的使用時間。鑒于反 滲透在水質(zhì)純化過程中是非常關鍵并且反滲透膜的更換價格較 高，我們建議用戶一定要選擇對反滲透膜有保護功能的超純水 系統(tǒng)。為了盡可能延長反滲透膜的使用壽命以及提高反滲透膜的 過濾效率， 我公司超純水系統(tǒng)采用了先進的獨特技術，結合領 先

4、的反滲透限流設計，在出水處有限流閥，使反滲透膜始終浸 泡在水中，不致因變干而影響壽命。延長了反滲透膜壽命就是 保證了出水水質(zhì)，同時也提升了超純水系統(tǒng)的性價比。4. 離子交換離子交換即是，水中的正離子與離子交換樹脂中的H+ 離子交換，水中的負離子與離子交換樹脂上的0H離子交換，從而達到純化水的目的。通過離子交換去除離子，理論上幾乎能 除去所有的離子物質(zhì)，在 25C時，出水電阻率達到18.2MQ - cm經(jīng)離子交換出水水質(zhì)的高低主要取決于離子交換樹脂的質(zhì) 量和交換柱內(nèi)水與樹脂的交換效率。市面上離子交換樹脂魚龍混雜，質(zhì)量參差不齊，用戶很難 分辨。所以我們建議用戶一定要關注樹脂的品牌。萊特萊德超 純水

5、系統(tǒng)采用世界上最高質(zhì)量的離子交換樹脂，配合特有的交 換柱內(nèi)壓式結構設計，保證樹脂與水充分接觸，顯著提高交換 效率將離子交換柱的處理能力發(fā)揮到極限。這里要注意的是離子交換法能有效的去除離子，卻無法有 效的去除大部分的有機物或微生物，而微生物可附著在樹脂 上，并以樹脂作為培養(yǎng)基，使得微生物可快速生長并產(chǎn)生熱 源。因此，需配合其他的純化方法設計使用，也就是下面我們 要討論的后處理部分。5. 后處理主要根據(jù)客戶的特殊要求生產(chǎn)出低有機物型、低熱源型等 的超純水。針對不同要求有多種處理方式，如超濾過濾法用于 去除熱源，雙波長紫外氧化法用于降低水中總有機碳（TOC），微濾去除細菌等。超濾（UF）薄膜則是一個

6、分子篩，它以尺寸為基準，讓溶液 通過極細微的濾膜，以達到分離溶液中不同大小分子的目的， 可將超純水中的熱源含量降至 0.001EU/ml 以下。雙波長紫外氧 化法可利用光氧化有機化合物，將超純水中的總有機碳濃度降 低至 5ppb 以下。二、 最穩(wěn)水質(zhì)超純水系統(tǒng)能夠制造出高質(zhì)量的超純水只是第一步，對于 用戶使用來說，能夠盡量長時間的穩(wěn)定保持高出水水質(zhì)才是用 戶最為關心的問題。目前廠商大多強調(diào)讓客戶注意使用細節(jié)， 常換配件耗材，而從自身方面所做的改進并不多。而我公司的超純水系統(tǒng)則完全不一樣，它除了具備一些常 見的功能，如任意設置時間自動清洗功能，待機2 小時及多種時間斷的循環(huán)殺菌、消毒模式 （采用

7、雙氧水作為消毒劑的液體消 毒方式，更好的保護操作者及過濾柱，同時保證超純水的質(zhì) 量 ） ，斷水自動停機，純水 / 超純水雙流路設計等，還有一項獨特的配置保證穩(wěn)定水質(zhì)：兩級離子交換且每級都由兩根柱子組 成，可降低紫外燈的有機負荷，更進一步提高了水質(zhì)和延長配 件使用壽命，一舉兩得。同時我公司超純水系統(tǒng)多達 4 個超小 型，高精度， 1/0.01 常數(shù)的電阻率傳感器，分別精確監(jiān)測各路 純水的電導率或電阻率，溫度自動補償，并有TOC測量可供選擇，實現(xiàn)電阻率，TOC實時檢測。通過這些高精度傳感器，超 純水系統(tǒng)就具備了具有自動判別或提示預處理柱，反滲透膜， 初級純化柱，多功能純化柱，微濾，超濾，紫外燈管等

8、失效， 以保證機器處在最佳運行狀態(tài)，保證產(chǎn)水質(zhì)量。隨著科學技術的進步，人們對自然界中各類事物的認識都 朝著微觀化，本質(zhì)化的方向發(fā)展，很多實驗、檢測對試劑或培 養(yǎng)環(huán)境中的雜質(zhì)的要求都達到了 ppb 級，有的甚至達到 ppt 級。如在生命科學研究過程中，對水中的多種污染物十分敏 感，尤其重金屬和可溶性有機物。HPLC中要求的超純水等等。鑒于此，多個專業(yè)研究組織建立了水的質(zhì)量標準。這些組織和 標準有：中華人民共和國國家標準 GB6682-92分析實驗室用 水規(guī)格和實驗方法，中華人民共和國國家標準 GB/T11446.1- 1997電子級水規(guī)格和實驗方法，美國化學社團組織 (ACS)， 美國測試和材料實驗社團組織(ASTM),美國臨床實驗標準國際 委員會(NCCLS),美國藥學會(USP)。在此我們先對純水和超純 水的主要應用做一個簡單介紹：1、反滲透純水： 實驗室器皿的最后清洗 緩沖液、化學試劑配制用水 微生物培養(yǎng)基制備用水 氫氣發(fā)生 器、室內(nèi)加濕器、高壓消毒鍋用純水 人或實驗動物飲用水 等。2、超純水：動