【工業(yè)純水機(jī)】工業(yè)純水機(jī)原理 工業(yè)純水機(jī)的標(biāo)準(zhǔn)

工業(yè) 純水機(jī)由預(yù)處理系統(tǒng)、精處理系統(tǒng)、后處理系統(tǒng)三大部分組成。原水經(jīng)PP濾芯（砂棒過(guò)濾器）、活性炭單元、軟水器單元等預(yù)處理系統(tǒng)后，使水中的懸浮物（顆粒物質(zhì)）、膠體、有機(jī)物、硬度、微生物等雜質(zhì)含量大大降低，以、電除鹽等精處理系統(tǒng)的處理負(fù)荷，延長(zhǎng)其使用壽命。

工業(yè)純水機(jī)概況

依各種原水水質(zhì)和要求的不同，工業(yè)用水的制備工藝大體可分為預(yù)處理、脫鹽和精處理三步。

工業(yè)純水機(jī)工作原理

純水系統(tǒng)設(shè)計(jì)結(jié)合化工行業(yè)用純水的要求，制定出標(biāo)準(zhǔn)型適合在本行業(yè)使用的純水系統(tǒng)。以下對(duì)系統(tǒng)的介紹：

離子交換純水系統(tǒng)

本系統(tǒng)設(shè)計(jì)采用多介質(zhì)過(guò)濾器、活性炭過(guò)濾器作及保安過(guò)濾器作為前級(jí)處理，有效除去原水中的懸浮物、泥砂、微粒、有機(jī)硅膠體、有機(jī)物、異味、余氯等雜質(zhì)，使經(jīng)過(guò)離子交換處理后的水質(zhì)符合工業(yè)生產(chǎn)要求。在經(jīng)過(guò)后端進(jìn)行精處理系統(tǒng)（混床系統(tǒng)），使其產(chǎn)水水質(zhì)滿(mǎn)足生產(chǎn)用水的要求。離子交換設(shè)備-離子交換技術(shù)有相當(dāng)長(zhǎng)的歷史，某些天然物質(zhì)如泡沸石和用煤經(jīng)過(guò)磺化制得的磺化煤都可用作離子交換劑。但是，隨著現(xiàn)代有機(jī)合成工業(yè)技術(shù)的迅速發(fā)展，研究制成了許多種性能優(yōu)良的離子交換樹(shù)脂，并開(kāi)發(fā)了多種新的應(yīng)用方法，離子交換技術(shù)迅速發(fā)展，在許多行業(yè)特別是高新科技產(chǎn)業(yè)和科研領(lǐng)域中廣泛應(yīng)用。國(guó)內(nèi)外生產(chǎn)的樹(shù)脂品種達(dá)數(shù)百種，年產(chǎn)量數(shù)十萬(wàn)噸。

工業(yè)超純水設(shè)備原理描述

離子交換是一種特殊的固體吸附過(guò)程，它是由離子交換劑的電解質(zhì)溶液中進(jìn)行的。一般的離子交換劑是一種不溶于水的固體顆粒狀物質(zhì)，即離子交換樹(shù)脂。它能夠從電解質(zhì)溶液中吸取某種陽(yáng)離子或者陰離子，而把自身所含的另外一種帶相同電荷符號(hào)的離子等量地?fù)Q出來(lái)，并釋放到溶液中去，這就是所謂的離子交換。按照所交換離子的種類(lèi)，離子交換劑可分為陽(yáng)離子交換劑和陰離子交換劑兩大類(lèi)。

離子交換的基本工作原理是

1、首先電解質(zhì)離子（鈣、鎂、鐵、鈉等離子）穿過(guò)液膜進(jìn)入樹(shù)脂表面；

2、離子進(jìn)入樹(shù)脂內(nèi)部；

3、離子交換；

4、H離子或OH根離子向樹(shù)脂外部擴(kuò)散；

5、H離子或OH根離子進(jìn)入水中形成H2O。雙床又稱(chēng)復(fù)床，復(fù)床是用陽(yáng)、陰兩種不同的離子交換的交換器的串聯(lián)方式，如強(qiáng)酸性陽(yáng)離子交換樹(shù)脂和強(qiáng)堿性陰離子交換樹(shù)脂串聯(lián)的方式。這種陽(yáng)床和陰床串聯(lián)組成的設(shè)備稱(chēng)為復(fù)床，水先經(jīng)過(guò)陽(yáng)床除去帶正電的離子（如Ca2 、Mg2 、K 、Na ），并且置換出H 離子到水中；然后除去水中的陰性離子（如SO2-4、Cl-、HCO-3），并且置換出OH-離子到水中。同時(shí)，H 離子和OH-離子結(jié)合形成水H2O，從而達(dá)到去離子的作用。

混床工作原理

在同一個(gè)交換器中，將陰、陽(yáng)離子交換樹(shù)脂按照一定的體積比例進(jìn)行填裝，在均勻混合狀態(tài)下，進(jìn)行陰、陽(yáng)離子交換，從而除去水中的鹽分，稱(chēng)為混合床除鹽處理?；旌洗驳年?、陽(yáng)離子交換樹(shù)脂在交換過(guò)程中，由于是處于均勻混合狀態(tài)，交錯(cuò)排列，互相接觸，可以看作是由許許多多的陰、陽(yáng)離子交換樹(shù)脂而組成的多級(jí)式復(fù)床，可相當(dāng)于1000～2000級(jí)。因?yàn)槭蔷鶆蚧旌?，所以，陰、?yáng)離子的交換反應(yīng)幾乎是同時(shí)進(jìn)行的，所產(chǎn)生的H 和OH-隨即合成H2O，交換反應(yīng)進(jìn)行得很徹底，出水水質(zhì)高。

系統(tǒng)結(jié)構(gòu)流程前處理設(shè)備（多介質(zhì)過(guò)濾設(shè)備、活性炭過(guò)濾設(shè)備） 離子交換設(shè)備=純水

應(yīng)用范圍

發(fā)電廠(chǎng)、熱電廠(chǎng).給水循環(huán)冷卻（凝結(jié)）.水化工、石化工藝用水.化工反應(yīng)冷卻用水

預(yù)處理

包括砂濾、多介質(zhì)過(guò)濾、軟化、加氯、調(diào)節(jié)pH、活性碳過(guò)濾、脫氣等。過(guò)濾可除去1～20微米大小的顆粒，軟化和調(diào)節(jié)pH可防止反滲透膜結(jié)垢，加氯是殺菌?；钚蕴歼^(guò)濾是除去有機(jī)物和自由氯，脫氣是清除溶于水中的CO2等。

脫鹽

包括電滲析、反滲透、離子交換。電滲析的原理是在外加直流電場(chǎng)作用下利用陽(yáng)離子和陰離子交換膜對(duì)離子選擇性透過(guò)，脫鹽率可達(dá)95%以上。反滲透是滲透現(xiàn)象的逆過(guò)程，在濃溶液上加壓力，使溶劑從濃溶液一側(cè)通過(guò)半透膜向稀溶液一側(cè)反向滲透，脫鹽可達(dá)98%，并能除去99%的細(xì)菌顆粒和溶解在水中的有機(jī)物。離子交換的原理是當(dāng)水通過(guò)陽(yáng)離子交換樹(shù)脂時(shí)，水中的陽(yáng)離子被陽(yáng)離子交換樹(shù)脂吸附，樹(shù)脂上可交換的陽(yáng)離子如H離子被置換到水中，并和水中的陰離子結(jié)合成相應(yīng)的無(wú)機(jī)酸，如超純水這種含有無(wú)機(jī)酸的水，當(dāng)下一步通過(guò)陰離子交換樹(shù)脂層時(shí)，水中的陰離子被陰離子交換樹(shù)脂吸附。樹(shù)脂上可交換的陰離子如OH離子被置換到水中，并與水中的H離子結(jié)合成水，即超純水。

精處理

包括紫外線(xiàn)殺菌、終端膜過(guò)濾和超濾。紫外線(xiàn)殺菌是因生物體的核酸吸收紫外線(xiàn)光的能量而改變核酸自身結(jié)構(gòu)，破壞核酸功能而使細(xì)菌死亡。殺菌最強(qiáng)的光譜波長(zhǎng)為2600埃。各種膜過(guò)濾能除掉直徑大于0.2微米的顆粒，但對(duì)于清除有機(jī)物則不如反滲透和超濾有效。超濾是把各種選擇性的分子分離。在超濾過(guò)程中，水在壓力下流過(guò)一個(gè)卷式或中空纖維膜棒。膜孔徑在10～200埃范圍內(nèi)，薄膜厚度為0.1～0.5微米，附在一個(gè)中孔的纖維棒內(nèi)壁上，超濾能除去細(xì)菌和0.05微米的粒子。

工業(yè)純水機(jī)活性炭

活性炭的比表面積很大，且布滿(mǎn)了孔徑極?。?span style="box-sizing: border-box">10～30埃）的微孔，對(duì)有機(jī)物膠體、余氯、鐵離子等有明顯的吸附濾除作用。臺(tái)式純水機(jī)、凈水器等常用10寸/20寸活性炭濾芯。大型純水機(jī)組常用玻璃鋼/不銹鋼材質(zhì)的活性炭濾罐。

工業(yè)純水機(jī)軟水器

大中型純水系統(tǒng)常使用全自動(dòng)軟水器以除去原水中的鈣鎂離子。全自動(dòng)軟水器由鈉離子樹(shù)脂罐、再生鹽箱及多路控制閥組成，能夠設(shè)定程序控制運(yùn)行，自動(dòng)再生（時(shí)間型/流量型兩種控制方式），再生時(shí)利用虹吸原理吸鹽，再注水化鹽，再生時(shí)間通常為2小時(shí)。

小型臺(tái)式純水機(jī)一般使用10寸/20寸軟水樹(shù)脂濾芯來(lái)降低原水硬度。

工業(yè)純水機(jī)反滲透

RO（Reverse Osmosis）反滲透技術(shù)是利用壓力表差為動(dòng)力的膜分離過(guò)濾技術(shù)，源于美國(guó)二十世紀(jì)六十年代宇航科技的研究，后逐漸轉(zhuǎn)化為民用，已廣泛運(yùn)用于科研、醫(yī)藥、食品、飲料、海水淡化等領(lǐng)域。

RO反滲透膜孔徑小至納米級(jí)（1納米=10-9米），在一定的壓力下，H2O分子可以通過(guò)RO膜，而源水中的無(wú)機(jī)鹽、重金屬離子、有機(jī)物、膠體、細(xì)菌、病毒等雜質(zhì)無(wú)法通過(guò)RO膜，從而使可以透過(guò)的純水和無(wú)法透過(guò)的濃縮水嚴(yán)格區(qū)分開(kāi)來(lái)。

RO膜對(duì)高價(jià)離子、膠體、細(xì)菌及分子量大于300 dalton的有機(jī)物質(zhì)（包括熱源）去除率高達(dá)99%以上，對(duì)低價(jià)離子（NA 、K ）去除率達(dá)95%，當(dāng)源水電導(dǎo)率<3505μs/cm，RO純水電導(dǎo)率通?！?/span>55μs/cm，符合國(guó)家三級(jí)用水標(biāo)準(zhǔn)。再經(jīng)過(guò)原子級(jí)離子交換柱循環(huán)過(guò)濾，出水率可達(dá)18.2MΩ.cm。

反滲透法是可達(dá)到90%～99%雜質(zhì)去除率最經(jīng)濟(jì)的方法，同時(shí)也是試劑級(jí)超純水系統(tǒng)最好的前處理方法。

工業(yè)純水機(jī)備注

RO膜的過(guò)濾能力受水溫影響較大，最適合的水溫為25℃～30℃，溫度下降1℃，RO膜的產(chǎn)水量約下降3%，當(dāng)水溫接近0℃時(shí)，RO膜將停止產(chǎn)水。

工業(yè)純水機(jī)超濾器

超濾膜又稱(chēng)為中空纖維超濾膜?？讖浇橛诜礉B透和微濾之間，約0.01～0.1μm，常用作純水系統(tǒng)的后處理裝置，可用于截留溶液中各種微粒、大分子溶質(zhì)、細(xì)菌、病毒、熱原等。超濾膜的孔徑是由一定分子量的物質(zhì)進(jìn)行截留試驗(yàn)測(cè)定的，并以分子量的數(shù)值來(lái)表示，能夠?yàn)V除熱原的超濾膜的分子量通常為6000道爾頓（dalton）。

工業(yè)純水機(jī)紫外儀

紫外線(xiàn)是一種肉眼看不見(jiàn)的光波，存在于光譜紫外線(xiàn)端的外側(cè)，故稱(chēng)之為紫外線(xiàn)，依據(jù)不同的波長(zhǎng)范圍，被割分為A、B、C三種波段，其中的C波段紫外線(xiàn)波長(zhǎng)在240－260nm之間，為最有效的殺菌波段，波段中之波長(zhǎng)最強(qiáng)點(diǎn)是253.7nm。

當(dāng)紫外線(xiàn)設(shè)備產(chǎn)生的足夠劑量的強(qiáng)紫外光照射到水、液體或空氣時(shí)，其中的各種細(xì)菌、病毒、微生物、寄生蟲(chóng)或其它病原體在紫外光UV-C的輻射下，細(xì)胞組織中的DNA、RNA被破壞，從而阻止子細(xì)胞的再生，紫外線(xiàn)消毒設(shè)備在不使用任何化學(xué)藥劑的情況下，較短時(shí)間內(nèi)（通常為0.2-5秒）殺滅了水中、液體或空氣中99.9%以上的細(xì)菌和病毒。科學(xué)試驗(yàn)證明，波長(zhǎng)在240-280nm的紫外線(xiàn)具備有高效殺菌功能。

現(xiàn)代紫外線(xiàn)消毒技術(shù)是基于現(xiàn)代防疫學(xué)、光學(xué)、生物學(xué)和物理化學(xué)的基礎(chǔ)上，利用特殊設(shè)計(jì)的高效率，高強(qiáng)度和長(zhǎng)壽命的C波段紫外光發(fā)生裝置，產(chǎn)生的強(qiáng)紫外C光照射流水（空氣或固體表面），當(dāng)水（空氣或固體表面）中的各種細(xì)菌、病毒、寄生蟲(chóng)、水藻以及其它病原體受到一定劑量的紫外C光輻射后，其細(xì)胞中的DNA結(jié)構(gòu)受到破壞，從而在不使用任何化學(xué)藥物的情況下殺滅水中的細(xì)菌、病毒，以及其它致病體，達(dá)到消毒和凈化的目的。

紫外線(xiàn)殺菌器以304或316L不銹鋼作主體材料，以高純石英管作套管，配合高性能的石英紫外線(xiàn)低壓汞消毒燈管，具有殺菌力強(qiáng)，壽命長(zhǎng)、支行穩(wěn)定可靠等優(yōu)點(diǎn)，其殺菌效率≥99%，進(jìn)口燈管使用壽命≥9000小時(shí)。

工業(yè)純水機(jī)殺菌

紫外線(xiàn)殺菌的原理一般認(rèn)為是生物體內(nèi)的核酸吸收了紫外光的能量而改變了自身的結(jié)構(gòu)，進(jìn)而破環(huán)了核酸的功能所致。當(dāng)核酸吸收的能量達(dá)到致死量而紫外光的照射又能保持一定時(shí)間時(shí)，細(xì)菌便大量死亡。

工業(yè)純水機(jī)殺菌特點(diǎn)

1.紫外線(xiàn)殺菌速度快，效率高，效果好。

2.紫外線(xiàn)照射不會(huì)改變水的物理和化學(xué)性質(zhì)，對(duì)純水不會(huì)帶入附加物所引起的污染。

3.適用于各種水的流量下，操作簡(jiǎn)單，適用方便，只需要定期清洗石英玻璃套管，更換燈管即可。

4.體積小，輕便，耗電低。

5.紫外線(xiàn)殺菌沒(méi)有持續(xù)消毒作用，易受二次污染。

紫外光（UV）的氧化作用。

工業(yè)純水機(jī)純化柱

純化柱內(nèi)裝填有美國(guó)羅門(mén)哈斯/陶氏公司所產(chǎn)UP核子級(jí)混床樹(shù)脂，當(dāng)原水通過(guò)純化柱時(shí)，水中的陽(yáng)離子與陽(yáng)樹(shù)脂中H 置換，水中陰離子與陰樹(shù)脂中OH-離子置換，交換后進(jìn)入水中的H 和OH-會(huì)立即結(jié)合生成H2O,從而使原水中的陰陽(yáng)離子得以去除，其出水電阻率最高可達(dá)18.3 MΩ.cm。

工業(yè)純水機(jī)安裝指導(dǎo)

1、設(shè)備盡量安裝在干燥通風(fēng)的地方，因?yàn)殚L(zhǎng)期處于潮濕環(huán)境會(huì)造成電器設(shè)備和元件的損壞。

2、系統(tǒng)應(yīng)置于便于操作者進(jìn)入和維修的場(chǎng)地，四周應(yīng)留有充足的空間。

3、選擇安裝地點(diǎn)時(shí)應(yīng)盡量考慮前處理裝置有較合適的位置，并符合這些工藝流程的擺放順序。

4、前處理和主機(jī)按要求就位后，UPVC管道進(jìn)行連接。

5、電器的安裝工作必須要有合格的電器技術(shù)人員和工人進(jìn)行，必須要用可靠的接地。

6、安裝地點(diǎn)應(yīng)保證夏夏季環(huán)境不高于40度，冬季高于4度。否則會(huì)對(duì)設(shè)備造成不可恢復(fù)的損壞。

7、純水收集地點(diǎn)(如純水箱入口處)的高度不應(yīng)高于設(shè)備純水出口處5m，否則會(huì)對(duì)逆滲透產(chǎn)生背壓，造成逆滲透不可恢復(fù)和損壞。

8、純水出口連接中不可安裝任何阻礙純水流出的裝置

9、安裝純水連接管和濃水排放管的管徑不應(yīng)小于純水出口和濃水的管徑。

一般工藝流程：

原水－原水加壓泵－多介質(zhì)過(guò)濾器－活性炭過(guò)濾器－軟水器－精密過(guò)濾器－一級(jí)反滲透設(shè)備－中間水箱－中間水泵－離子交換器－純化水箱－純水泵－紫外線(xiàn)殺菌器－微孔過(guò)濾器－用水點(diǎn)(2000年版中國(guó)藥典傳統(tǒng)工藝)原水－原水加壓泵－多介質(zhì)過(guò)濾器－活性炭過(guò)濾器－軟水器－精密過(guò)濾器－第一級(jí)反滲透－PH調(diào)節(jié)－中間水箱－第二級(jí)反滲透（反滲透膜表面帶正電荷）－純化水箱－純水泵－紫外線(xiàn)殺菌器－微孔過(guò)濾器－巴氏消毒—用水點(diǎn)(2005年版中國(guó)藥典流行工藝)

工業(yè)純水機(jī)小結(jié)

一套完整的水處理系統(tǒng)由預(yù)處理系統(tǒng)、精處理系統(tǒng)、后處理系統(tǒng)三大部分組成。原水經(jīng)PP濾芯（砂棒過(guò)濾器）、活性炭單元、軟水器單元等預(yù)處理系統(tǒng)后，使水中的懸浮物（顆粒物質(zhì)）、膠體、有機(jī)物、硬度、微生物等雜質(zhì)含量大大降低，以減輕后續(xù)的反滲透、電除鹽等精處理系統(tǒng)的處理負(fù)荷，延長(zhǎng)其使用壽命。