原理:离子交换树脂分为阳离子交换树脂和阴离子交换树脂。对于含有酸性或碱性官能团的有机污染物,离子交换树脂可以通过离子交换反应将其去除。例如,带有羧基(-COOH)的有机酸可以与阳离子交换树脂上的氢离子(H⁺)进行交换,从而被树脂吸附;带有氨基(-NH₂)的有机碱可以与阴离子交换树脂上的氢氧根离子(OH⁻)进行交换而被吸附。应用:在超纯水制备的离子交换步骤中,除了去除水中的无机离子外,也可以对部分有机污染物起到一定的去除作用。不过,离子交换树脂主要针对的是含有特定官能团的有机污染物,对于非离子型或中性的有机物去除效果有限。而且,树脂在吸附一定量的有机污染物后,需要进行再生或更换。超纯水在光伏产业中用于硅片清洗与电池液配制。教学用超纯水需求
紫外线杀菌效果:紫外线杀菌是确保超纯水微生物质量的重要环节。紫外线灯的功率、波长、照射时间和水的流速等因素会影响杀菌效果。如果紫外线灯的功率不足或者水的流速过快,微生物可能无法被充分杀灭,导致超纯水微生物超标。而且,紫外线灯的使用寿命有限,随着使用时间的延长,其杀菌能力会下降,需要定期更换。工艺衔接与控制:超纯水制备过程是一个多步骤的连续过程,各个工艺环节之间的衔接和协同控制非常重要。例如,在反渗透和离子交换之间,如果中间的储存环节控制不当,可能会导致水中滋生微生物或者重新混入杂质。而且,整个制备过程中的自动化控制水平也会影响超纯水质量,精确的流量、压力、温度等参数控制可以保证每个工艺步骤的效果。教学用超纯水需求超纯水的储存条件对其微生物含量变化有重要影响。
总有机碳(TOC)的检测方法,高温燃烧法,原理:将水样中的有机物质在高温(通常为 900℃-1200℃)下完全氧化为二氧化碳,然后利用非色散红外检测器(NDIR)对二氧化碳进行定量检测,从而计算出总有机碳的含量。适用范围:适用于海水、江河、工业废水等污染较重的水体以及 TOC 浓度较高或含有高水平颗粒物的水样。优点:氧化彻底,测量精度高,可检测到 ppb 级的 TOC,适用于各种类型的有机物氧化。缺点:仪器设备昂贵,运行成本高,对样品的前处理要求较高,需要去除悬浮物和金属氧化物等干扰物质。
关闭反渗透系统的进水阀门、产水阀门和浓水阀门,将系统与原水供应和后续用水环节隔离开。打开浓水排放阀和产水排放阀,将反渗透膜组件内的水排空,可利用压缩空气吹扫膜组件,尽量排净残留水,但要注意控制空气压力,一般不超过 0.3MPa,防止对膜造成损伤。清洗剂助剂:如十二烷基苯磺酸钠等表面活性剂,可提高清洗效果,添加量一般为清洗液总量的 0.05% - 0.1%(质量分数)。连接管道:采用耐酸碱的塑料管道(如 UPVC 或 PVDF)连接清洗水箱、清洗泵和反渗透膜组件,管道直径根据流量计算确定,同时要保证连接牢固、无泄漏。将清洗液通过泵循环通过膜元件,循环时间根据污染程度而定,一般为 30-60 分钟。循环结束后,可让膜元件在清洗液中浸泡 15-30 分钟,使清洗剂与污染物充分接触反应,增强清洗效果超纯水的生产需对原水进行预脱氯处理。
1. 反渗透膜的孔径极小,一般在 0.1 - 1 纳米之间,能够有效截留大部分有机污染物。无论是大分子有机物,如蛋白质、多糖、微生物产生的胞外聚合物等,还是小分子有机物,如农药、染料、石油类有机物、有机卤化物等,都能被大量去除。例如,在工业废水处理用于回用制备超纯水时,对于废水中的复杂有机污染物,反渗透法可以去除其中 90% 以上的有机成分,提高了水的纯度。反渗透过程不仅对有机污染物有很好的去除效果,还能去除水中的溶解性固体(如盐类)、胶体、细菌、病毒等杂质。这是因为半透膜的特性使得只有水分子能够通过,而几乎所有其他杂质都被截留。在超纯水制备过程中,这一特性可以简化处理流程,减少后续处理步骤的负担。例如,在电子工业的超纯水制备中,反渗透可以一次性去除水中的重金属离子、微生物和有机杂质,为后续的离子交换和超滤等步骤提供较好的进水水质。离子交换膜的性能决定超纯水制备中的离子去除效率。教学用超纯水需求
超纯水在食品饮料行业用于高纯度原料配制与检测。教学用超纯水需求
在蒸汽锅炉的给水处理中,超纯水的应用至关重要。普通水中含有钙、镁等矿物质,在锅炉内高温高压的环境下,这些矿物质会形成水垢。水垢会降低锅炉的热传递效率,增加能源消耗,甚至可能导致锅炉管的过热和损坏。超纯水几乎不含矿物质,不会产生水垢,能够保证锅炉的安全稳定运行,提高能源利用效率。同时,在核电站的冷却系统中,超纯水也用于带走核反应堆产生的热量,其高纯度可以防止冷却系统的腐蚀和堵塞。超纯水用于化妆品原料的溶解、调配以及终产品的稀释。在护肤品的制作中,如乳液、精华液等,超纯水的纯净度可以保证化妆品的质量稳定。例如,它可以避免因水中杂质引起的变质、变色或产生异味等问题。同时,超纯水也有助于提高化妆品的安全性,减少对皮肤的刺激和过敏反应,因为它不含有可能引起皮肤问题的杂质,如重金属、细菌和有机物等。教学用超纯水需求