超純水設(shè)備凈化水的工作原理

2022

06-12

22:00:06

 123

來源：化工儀器網(wǎng)

　　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、反滲透主機主要由高壓泵、膜殼、進口反滲透膜組件，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)，反滲透主機脫鹽率及產(chǎn)水量都能達到額定指標(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)出來的水達到直飲標(biāo)準(zhǔn)。

　　交換反應(yīng)在模組的純化學(xué)室進行，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)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行連續(xù)地再生，電壓使進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現(xiàn)連續(xù)再生的機理。

　　當(dāng)進水中的 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。

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