超純水設(shè)備通常通過多個工藝階段來實現(xiàn)水的深度凈化,其工作原理主要包括以下幾個方面:
1.預(yù)處理原理
1.多介質(zhì)過濾:利用砂濾器等設(shè)備,通過不同粒徑的石英砂、無煙煤等介質(zhì),以物理攔截的方式去除水中的大顆粒雜質(zhì)、懸浮物等,降低水的濁度,保護后續(xù)設(shè)備免受顆粒物質(zhì)的磨損和堵塞。
2.活性炭吸附:借助活性炭的多孔結(jié)構(gòu)和巨大的比表面積,通過物理吸附作用去除水中的余氯、有機物、部分重金屬離子等。余氯會氧化反滲透膜等后續(xù)處理元件,通過活性炭吸附可有效消除其危害,同時減少水中的異味和色度。
3.軟化處理(可選):若原水硬度較高,會采用軟化器進行處理。通常利用離子交換樹脂,將水中的鈣、鎂等離子與樹脂上的鈉離子進行交換,降低水的硬度,防止在后續(xù)處理過程中產(chǎn)生水垢,影響設(shè)備性能和產(chǎn)水質(zhì)量。
2.反滲透原理
1.反滲透是超純水設(shè)備的核心工藝之一。反滲透膜具有半透性,在高于溶液滲透壓的壓力作用下,水可以通過反滲透膜,而水中的鹽分、有機物、細菌等雜質(zhì)則被截留。原水在壓力驅(qū)動下,從膜的一側(cè)流向另一側(cè),透過膜的水成為淡水,即反滲透產(chǎn)水,而被截留的物質(zhì)則形成濃水,被排出系統(tǒng)。這一過程能有效去除水中的大部分鹽分(脫鹽率通??蛇_ 95% - 99%)、小分子有機物、細菌、病毒等雜質(zhì),使水得到初步凈化。
3.離子交換原理
1.經(jīng)過反滲透處理后的水,仍含有少量的離子。離子交換樹脂分為陽離子交換樹脂和陰離子交換樹脂,當水通過離子交換樹脂床時,陽離子交換樹脂中的氫離子(H?)與水中的陽離子(如鈉、鈣、鎂等)進行交換,陰離子交換樹脂中的氫氧根離子(OH?)與水中的陰離子(如氯離子、硫酸根離子、碳酸根離子等)進行交換。通過這種方式,進一步去除水中的各種離子,使水的電阻率大幅提高,達到更高的純度。
4.精處理原理
1.超濾:利用超濾膜的篩分作用,去除水中殘留的大分子有機物、膠體、細菌等雜質(zhì)。超濾膜的孔徑通常在 0.01 - 0.1 微米之間,能夠有效攔截這些物質(zhì),而允許水分子和小分子物質(zhì)通過,進一步提高水的純凈度。
2.紫外線殺菌:紫外線殺菌器利用紫外線的殺菌作用,破壞水中細菌、病毒等微生物的 DNA 結(jié)構(gòu),使其失去繁殖和生存能力,從而達到殺菌消毒的目的,確保超純水中微生物指標符合要求。
3.終端過濾:一般采用微孔過濾器等設(shè)備,對水進行最后的過濾處理,去除水中可能殘留的極微小顆粒,使超純水的水質(zhì)達到最終的使用標準。
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