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超纯水机的核心工艺

发布时间:2019-05-30   点击次数:1108次

超纯水机的核心工艺(一)

 
 

                                                             反渗透膜技术

反渗透又称逆渗透,一种以压力差为推动力,从溶液中分离出溶剂的膜分离操作。对膜一侧的料液施加压力,当压力超过它的渗透压时,溶剂会逆着自然渗透的方向作反向渗透。从而在膜的低压侧得到透过的溶剂,即渗透液;高压侧得到浓缩的溶液,即浓缩液。若用反渗透处理海水,在膜的低压侧得到淡水,在高压侧得到卤水

 

反渗透通常使用非对称膜和复合膜。反渗透所用的设备,主要是中空纤维式或卷式的膜分离设备

反渗透膜能截留水中的各种无机离子、胶体物质和大分子溶质,从而取得净制的水。也可用于大分子有机物溶液的预浓缩。由于反渗透过程简单,能耗低,近20年来得到迅速发展。现已大规模应用于海水和苦咸水(见卤水)淡化、锅炉用水软化和废水处理,并与离子交换结合制取高纯水,其应用范围正在扩大,已开始用于乳品、果汁的浓缩以及生化和生物制剂的分离和浓缩方面。

反渗透技术通常用于海水、苦咸水的淡水;水的软化处理;废水处理以及食品、医药工业、化学工业的提纯、浓缩、分离等方面。此外,反渗透技术应用于预除盐处理也取得较好的效果,能够使离子交换树脂的负荷减轻松90%以上,树脂的再生剂用量也可减少90%。因此,不仅节约费用,而且还有利于环境保护。反渗透技术还可用于除于水中的微粒、有机物质、胶体物,对减轻离子交换树脂的污染,延长使用寿命都有着良好的作用。

 

超纯水机的核心工艺(二)

 
 

  离子交换技术

 
离子交换是依据各种离子或离子化合物与离子交换填料的结合力不同而进行分离纯化的。
在一定条件下,溶液中的某种离子基团可以把填料上的平衡离子置换出来,并通过电荷基团结合到固定相上,而平衡离子则进入流动相,这就是离子交换层析的基本置换反应。以NaCl溶液为例,Na+把H+置换出来,Cl-把OH-置换出来,H+和OH-反应即生成水,而Na+和Cl-则被结合在树脂上。

 

 
各种离子与离子交换填料上的电荷基团的结合是由静电力产生的,是一个可逆的过程。因此,当离子交换树脂饱和后,可以通过一定的方式实现再生。
值得注意的是,用于生产超纯水的抛光树脂,再生后的整体性能将大大下降,因此抛光树脂需要定期更换而不能再生。

 

 

超纯水机的核心工艺(三)

 
 

紫外杀菌,超滤和微滤技术

l、 UV(紫外杀菌)
纯水机中使用的UV灯属于一种低压汞灯,和普通日光灯一样,是利用低压汞蒸汽被激发后发射紫外线。发射出的紫外线有254nm和185nm两个峰值。UV灯和日光灯的不同之处在于灯管。日光灯的灯管采用的是普通玻璃,254nm紫外线不能透出来;而UV灯的灯管采用石英玻璃制作,各波段紫外线都能很好的透出来。

 

外线具有很好的杀菌作用,这是因为细胞对光波的吸收谱线有一个规律,在250~270nm的紫外线有大的吸收,被吸收的紫外线实际上作用于细胞遗传物质即DNA,它起到一种光化作用,紫外光子的能量被DNA中的碱基对吸收,引起遗传物质发生变异,使细菌当即死亡或不能繁殖后代,达到杀菌的目的。

 

185nm紫外线能够降解有机物。研究表明,波长为185nm的紫外线能与水作用,引起水的均裂反应,产生活性中间体羟自由基。羟自由基具有极强的氧化性,引起水中有机物的降解和矿化,从而使其TOC浓度降低,达到降解水中TOC的作用。
2、 UF(超滤)

 

超滤技术使用孔径大小通常在 1 至 10 纳米的膜滤器来清除像蛋白质分子大小的微粒。中空纤维结构的超滤膜通常有较高的滤过速率。
超滤膜通常安装在靠近纯水仪出口处的位置以降低微生物和有机大分子,包括核酸酶和内毒素的浓度。超滤膜必须定期清洗和更换以保持其效能。超滤可以以传统的方式安装,所有水流径直穿透滤膜,或者以更佳的方式——切向流方式,一部分进水平行流过膜表面带走污染物以减少其对膜表面的堵塞。
对于保障超纯水在颗粒、细菌和热源含量等各项指标上保持稳定的高质量,UF 是一项出色的技术。
3、 MF(微滤)

 

纯水系统中的微滤器对水中颗粒物和微生物进行物理性阻截。微滤器完全根据颗粒的大小分级,有较一致的分子结构,截留所有大于其表面孔径的颗粒。
微滤器(0.1-0.22μm)通常被放置在尽可能接近出水点的地方来捕获微生物和微细颗粒。
所截留的颗粒物包括微生物或其代谢物和可溶性物质,可能再次从滤器中沥滤出来,所以对微滤器的适当维护(定期消毒和周期性更换)是必要的,使其性能保持在理想水平。

 

 

 

 

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