分析型超纯水机的净化流程是一个复杂且精密的过程,旨在去除水中的各种杂质、离子、有机物和微生物,以获得高纯度的水。
以下是典型的分析型超纯水机的净化流程揭秘:
一、预处理阶段
1.机械过滤
目的:去除水中的大颗粒杂质,如泥沙、铁锈、悬浮物等,保护后续的过滤和处理部件,延长其使用寿命。
原理:通常采用多介质过滤器(如装有石英砂、活性炭等滤料)或微孔过滤膜。当水流过时,大于滤料孔径或膜孔径的颗粒被拦截下来。例如,5μm的微孔过滤膜可以拦截直径大于5微米的所有颗粒,防止它们进入后续的反渗透系统,避免堵塞和损坏反渗透膜。
2.活性炭吸附
目的:去除水中的余氯、有机污染物、异味和部分重金属离子,改善水的口感和气味,同时进一步去除小分子有机物和残留的氯消毒副产物。
原理:活性炭具有高度发达的孔隙结构,比表面积大,通过物理吸附和化学吸附作用,将水中的有机物分子和余氯等吸附在活性炭表面。
二、分析型超纯水机反渗透阶段
1.高压泵加压
目的:为反渗透过程提供足够的压力,使水分子能够克服渗透压,通过反渗透膜进行逆向渗透。
原理:反渗透膜只允许水分子通过,而几乎所有的溶解性盐类、微生物、有机物等都被拦截在膜的一侧。要实现这种分离,需要在膜的进水侧施加高于渗透压的压力。高压泵将预处理后的水加压到一定值(通常在1-10MPa之间),使水分子有足够的动力通过反渗透膜。
2.反渗透过滤
目的:去除水中的绝大多数盐分(包括重金属离子、无机盐等)、细菌、病毒和大部分有机物,生产出接近纯水的反渗透产水。
原理:反渗透膜是一种半透膜,其孔径非常小,通常在纳米级别。在高压作用下,水分子可以通过反渗透膜,而其他溶解物质和杂质由于体积较大或电荷作用被阻挡在膜的一侧,从而实现水的净化。
三、分析型超纯水机后处理阶段
去离子交换
目的:进一步去除反渗透水中残留的少量离子,提高水的纯度。
原理:采用离子交换树脂(如阳离子交换树脂和阴离子交换树脂),利用树脂上的活性基团与水中的离子进行交换反应。例如,阳离子交换树脂中的H?或Na?可以与水中的金属阳离子(如Ca??、Mg??等)进行交换,阴离子交换树脂中的OH?可以与水中的阴离子(如Cl?、SO???等)进行交换,从而将水中的离子含量降低到极低水平。
深度过滤(可选)
目的:去除水中更微小的颗粒、细菌和有机物残留,确保超纯水的质量和稳定性。
原理:常用的深度过滤设备包括超滤(UF)或纳滤(NF)装置。超滤膜的孔径更小,可以拦截更小的颗粒和大分子有机物,进一步提高水的质量;纳滤膜则对二价及以上离子和部分有机物有较高的截留率,同时允许部分单价离子通过,可用于调整水的硬度和进一步纯化。
紫外线杀菌
目的:杀灭水中残留的细菌、病毒和其他微生物,防止微生物滋生和污染。
原理:紫外线灯发出特定波长(通常为254nm)的紫外线,当水流过紫外线杀菌器时,紫外线被微生物的DNA吸收,导致DNA分子结构发生改变,从而使微生物失去繁殖和生存能力,达到杀菌的目的。紫外线杀菌是一种物理杀菌方法,不会向水中添加化学物质,避免了对水质的影响。
终端过滤
目的:去除水中可能存在的最后一些微小颗粒和微生物,确保从超纯水机出水口得到的水是高质量的超纯水。
原理:通常采用0.22μm或更小孔径的微孔过滤膜进行终端过滤。这些过滤膜可以有效拦截水中的细菌、病毒和其他微小颗粒,保证超纯水的无菌性和纯净度。
