超純水最初是美國科技界為了研制超純材料(半導(dǎo)體原件材料、納米精細(xì)陶瓷材料等)應(yīng)用蒸餾、去離子化、反滲透技術(shù)或其它適當(dāng)?shù)某R界精細(xì)技術(shù)生產(chǎn)出來的水，如今超純水已在生物、醫(yī)藥、汽車等領(lǐng)域廣泛應(yīng)用。這種水中除了水分子(H20)外，幾乎沒有什么雜質(zhì)，更沒有細(xì)菌、病毒、含氯二惡英等有機(jī)物，當(dāng)然也沒有人體所需的礦物質(zhì)微量元素，超純水無硬度，口感較甜，又常稱為軟水，可直接飲用，也可煮沸飲用。超純水,是一般工藝很難達(dá)到的程度，如水的電阻率大于18MΩ*cm，接近于18.3MΩ*cm則稱為超純水。
采用預(yù)處理、反滲透技術(shù)、超純化處理以及后級處理等方法，將水中的導(dǎo)電介質(zhì)幾乎去除，又將水中不離解的膠體物質(zhì)、氣體及有機(jī)物均去除至很低程度的水處理設(shè)備。
超純水系統(tǒng)設(shè)備的脫鹽核心部件為進(jìn)口反滲透膜組件，超純水系統(tǒng)設(shè)備通常由預(yù)處理部分，反滲透主機(jī)部分，后處理部分共同組成。
1、預(yù)處理由石英砂過濾器、活性碳過濾器、全自動軟水器、精密過濾器組成(我司采用全自動控制閥頭)，也可選用超濾系統(tǒng)作為預(yù)處理，但通常工程造價要高。預(yù)處理主要目的是去除原水中含有的泥沙，鐵銹、膠體物質(zhì)、懸浮物、色度、異味、生化有機(jī)物。當(dāng)原水中硬度較高時，可選擇全自動軟水器，這樣有效的保護(hù)了反滲透膜，從而延長了反滲透膜的使用壽命。
2、反滲透主機(jī)主要由高壓泵、膜殼、進(jìn)口反滲透膜組件，在線儀表、控制電氣等組成。只要膜的數(shù)量及泵的型號選型得當(dāng)，反滲透主機(jī)脫鹽率及產(chǎn)水量都能達(dá)到額定指標(biāo)，出水電導(dǎo)率可保證在≤10us. CM以下，(原水電導(dǎo)率小于500us/cm,工作溫度：1～40℃)
3、后處理部分是對反滲透制取的純水作進(jìn)一步的深化處理以制取超純水，通常是離子交換混床設(shè)備或EDI設(shè)備，根據(jù)客戶要求，出水阻率可達(dá)到18.2MΩ.CM，如果是應(yīng)用在直飲水工藝上，則加上殺菌裝置即可，通常為紫外線殺菌器或者臭氧發(fā)生器，從而使生產(chǎn)出來的水達(dá)到直飲標(biāo)準(zhǔn)。
交換反應(yīng)在模組的純化學(xué)室進(jìn)行，在那里陰離子交換樹脂用它們的氫氧根據(jù)離子(OH)來交換溶解鹽中的陰離了(如氯離子Cl)。相應(yīng)地，陽離子交換樹脂用它們的氫離子(H)來交換溶解鹽中的陽離子(如Na)。
在位于模組兩端的陽極(+)和陰極(-)之間加一直流電場。電勢就使交換到樹脂上的離子沿著樹脂粒的表面遷移并通過膜進(jìn)入濃水室。陽極吸引負(fù)電離子(如OH，CI)這些離子通過陰離子膜進(jìn)入相臨的濃水流卻被陽離子選擇膜阻隔，從而留在濃水流中。陰極吸引純水流中的陽離子(如H，Na)。這些離子穿過陽離子選擇膜，進(jìn)入相臨的濃水流卻被陰離子膜陰隔，從而留在濃水流中。當(dāng)水流過這兩種平行的室時，離子在純水室被除去并在相臨的濃水流中聚積，然后由濃水流將其從模組中帶走。在純水及濃水中離子交換樹脂的使用是ElectropupreEDI技術(shù)和的關(guān)鍵。一個重要的現(xiàn)象在純水室的離子交換樹脂中發(fā)生。在電勢差高的局部區(qū)域，電化學(xué)反應(yīng)分解的水產(chǎn)生大量的H和OH。在混床離子交換樹脂中局部H和OH的產(chǎn)生使樹脂和膜不需要添加化學(xué)藥品就可以持續(xù)再生。
EDI膜堆是由夾在兩個電極之間一定對數(shù)的單元組成。在每個單元內(nèi)有兩類不同的室：待除鹽的淡水室和收集所除去雜質(zhì)離子的濃水室。淡水室中用混勻的陽、陰離子交換樹脂填滿，這些樹脂位于兩個膜之間：只允許陽離子透過的陽離子交換膜及只允許陰離子透過的陰離子交換膜。 樹脂床利用加在室兩端的直流電進(jìn)行連續(xù)地再生，電壓使進(jìn)水中的水分子分解成 H+及 OH-，水中的這些離子受相應(yīng)電極的吸引，穿過陽、陰離子交換樹脂向所對應(yīng)膜的方向遷移，當(dāng)這些離子透過交換膜進(jìn)入濃室后， H +和 OH-結(jié)合成水。這種 H+和 OH-的產(chǎn)生及遷移正是樹脂得以實(shí)現(xiàn)連續(xù)再生的機(jī)理。
當(dāng)進(jìn)水中的 Na+及 CI-等雜質(zhì)離子吸咐到相應(yīng)的離子交換樹脂上時，這些雜質(zhì)離子就會發(fā)生象普通混床內(nèi)一樣的離子交換反應(yīng)，并相應(yīng)地置換出 H+及 OH-。一旦在離子交換樹脂內(nèi)的雜質(zhì)離子也加入到 H+及 OH-向交換膜方向的遷移，這些離子將連續(xù)地穿過樹脂直至透過交換膜而進(jìn)入濃水室。這些雜質(zhì)離子由于相鄰隔室交換膜的阻擋作用而不能向?qū)?yīng)電極的方向進(jìn)一步地遷移，因此雜質(zhì)離子得以集中到濃水室中，然后可將這種含有雜質(zhì)離子的濃水排出膜堆。
工作原理
1. 水進(jìn)入純化系統(tǒng)，主要部分流入樹脂 / 膜內(nèi)部，而另一部分沿模板外側(cè)流動，以洗去透出膜外的離子。
2. 樹脂截留水中的溶存離子。
3. 被截留的離子在電極作用下，陰離子向正極方向運(yùn)動，陽離子向負(fù)極方向運(yùn)動。
4. 陽離子透過陽離子膜，排出樹脂 / 膜之外。
5. 陰離子透過陰離子膜，排出樹脂 / 膜之外。
6. 濃縮了的離子從廢水流路中排出。
7. 去離子水從樹脂 / 膜內(nèi)流出。
設(shè)備特點(diǎn)
1: 整體化程度高 , 易于擴(kuò)展 , 增加膜數(shù)量即可增加處理量。
2: 自動化程度高 , 遇故障立即自停 , 具有自動保護(hù)功能。
3: 膜組件為復(fù)合膜卷制而成 , 表現(xiàn)出更高的溶質(zhì)分離率和透過速率。
4: 能耗低 , 水利用率高 , 運(yùn)行成本低。
5: 結(jié)構(gòu)合理 , 占地面積少。
6: 的膜保護(hù)系統(tǒng) , 在設(shè)備關(guān)機(jī) , 淡化水可自動將膜面污染物沖洗干凈 , 延長膜壽命。
7 系統(tǒng)無易損部件 , 無須大量維修 , 運(yùn)行長期有效。
8: 設(shè)備設(shè)計有膜清洗系統(tǒng)用阻垢系統(tǒng)。
工藝流程
醫(yī)藥行業(yè)制備超水的工藝大致分成以下幾種：
1、原水→原水加壓泵→多介質(zhì)過濾器→活性炭過濾器→軟水器→精密過濾器→一級反滲透 設(shè)備→中間水箱→中間水泵→離子交換器→純化水箱→純水泵→紫外線殺菌器→微孔過濾器→用水點(diǎn)
2、原水→原水加壓泵→多介質(zhì)過濾器→活性炭過濾器→軟水器→精密過濾器→級反滲透 →PH調(diào)節(jié)→中間水箱→第二級反滲透(反滲透膜表面帶正電荷)→純化水箱→純水泵→紫外線殺菌器→ 微孔過濾器→用水點(diǎn)
3、原水→原水加壓泵→多介質(zhì)過濾器→活性炭過濾器→軟水器→精密過濾器→一級反滲透機(jī)→中間水箱→中間水泵→EDI系統(tǒng)→純化水箱→純水泵→紫外線殺菌器→微孔過濾器→用水點(diǎn)
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