超純水*初是美國科技界為了研製超純材料(liào)(半導體原件材料、納(nà)米精細陶瓷材料等)應(yīng)用(yòng)蒸餾、去離子化、反滲透技術或其它適當的超臨界精細技術生產(chǎn)出(chū)來的水,如今超純水已在生物、醫藥、汽車等領域廣泛應用。這種水中除了水分(fèn)子(H20)外,幾乎沒有什(shí)麽(me)雜質,更沒有細菌、病毒、含氯二惡英(yīng)等有機物,當然也沒有人體所需的礦物質微量元素(sù),超純水無硬度,口感(gǎn)較甜,又常稱為軟水,可直接飲用,也可煮沸飲用。超純水(shuǐ),是一般工藝很難達到的程度(dù),如(rú)水的電阻率大於18MΩ*cm,接近於18.3MΩ*cm則稱為超純水。
采用預處(chù)理、反滲透技術、超純化處理以及後級處理等方法,將水中的導電介質幾(jǐ)乎完全去除,又(yòu)將水中不離解(jiě)的膠體物質、氣體及(jí)有機(jī)物均去除至很低程度(dù)的水處理設備。
超純水(shuǐ)係統設備的脫鹽核(hé)心部件為進口反(fǎn)滲(shèn)透膜組件(jiàn),超純水係(xì)統設備通常由預處理部分,反滲透主機部(bù)分,後處理(lǐ)部分共同組成。
1、預處理(lǐ)由石英砂過濾器、活性碳(tàn)過濾(lǜ)器、全(quán)自(zì)動軟水器、精密過濾器組成(我司采用全自動控(kòng)製閥頭),也可選用超濾係(xì)統作為預處理,但通常工程造價要(yào)高。預處(chù)理主要目的是去除原水中含有的泥沙,鐵(tiě)鏽(xiù)、膠體物質、懸浮物、色度、異味、生化有機物。當原水中硬度較高時,可選(xuǎn)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(fǎn)滲(shèn)透主機主要由高壓泵、膜殼、進口反滲透膜組件,在線儀表、控製電氣等組成。隻要膜的數量及泵的型號(hào)選型得當,反滲透主機脫鹽(yán)率及產水量都能達(dá)到額定指標,出水電(diàn)導率可保證在≤10us. CM以下,(原水電導率小於500us/cm,工作溫度(dù):1~40℃)
3、後(hòu)處理部分是對反滲透(tòu)製取的純水作進一步的深化處理以製取超純水,通常是離(lí)子交換(huàn)混床設備(bèi)或EDI設備,根據客戶要求,出水阻率可(kě)達到18.2MΩ.CM,如果是應用在直飲(yǐn)水工藝上,則加上殺菌裝置即可,通常為(wéi)紫外線殺菌器或者臭氧發生器,從而(ér)使生產出來的水達到直飲標準。
交換反應在模組的純(chún)化學室(shì)進(jìn)行,在那裏陰離子交換樹脂用它們的氫氧根(gēn)據離(lí)子(OH)來交換溶解鹽中的陰離了(如氯離子Cl)。相應地,陽離子交換樹脂用它們的氫離子(H)來交換(huàn)溶解鹽中的(de)陽離子(如Na)。
在位於模組兩(liǎng)端的陽(yáng)極(+)和陰(yīn)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麵(miàn)遷移並通過(guò)膜進入濃水(shuǐ)室。陽極吸引負電離子(如OH,CI)這些離子通過陰(yīn)離子(zǐ)膜進入相臨的濃水流卻被陽離子選擇膜阻(zǔ)隔,從而留(liú)在濃水流中。陰極吸引純水流中的(de)陽離子(如H,Na)。這些離子穿過陽離子選擇膜,進入相(xiàng)臨的濃水(shuǐ)流卻被陰(yīn)離子膜陰(yīn)隔,從而留在濃水流中。當水(shuǐ)流(liú)過這兩種平(píng)行的室時,離子在純水室被除去並在相臨的濃水流中聚積,然後由濃水流將其從模組中(zhōng)帶走。在純水及濃水中(zhōng)離子交(jiāo)換樹脂的使用是ElectropupreEDI技術和專(zhuān)利的關鍵。一個重要的現象在純水室(shì)的離子(zǐ)交換樹脂中(zhōng)發生(shēng)。在電勢差高的局部區域,電化學反應分解的水產生大量的H和OH。在混床離子交換樹脂中局部H和OH的產生使(shǐ)樹脂和膜不需要添(tiān)加化學藥品就可以持續再生。
EDI膜堆是由夾(jiá)在兩個電極之間一定對數的單元組(zǔ)成。在每個單元內有兩類不同的室:待除鹽的淡水室和收集所除去(qù)雜質離子的(de)濃水室。淡水室中用混勻的陽、陰離子交換樹脂填滿,這些樹脂位於兩個膜之間:隻允許陽離子透過的陽離子交(jiāo)換膜及隻允許陰離子透過的陰離(lí)子交換膜。 樹脂床利用加(jiā)在室兩端的直流電進行連續地再生,電(diàn)壓使進(jìn)水中的水(shuǐ)分子分(fèn)解成 H+及 OH-,水中的這些離子受相應電極的吸引,穿過陽、陰離子交換樹脂(zhī)向所對(duì)應膜(mó)的方向遷移,當這些離子透過交換膜進入濃室後, H +和 OH-結合成(chéng)水。這種 H+和 OH-的產生及遷移(yí)正是樹(shù)脂得以實現連續再(zài)生的(de)機理。
當進水中的 Na+及 CI-等雜質離子吸咐到相應的(de)離子交換樹(shù)脂上時,這些雜質(zhì)離子就會發生(shēng)象普通混床內一樣的離子交換反應,並相應地置換出 H+及 OH-。一旦在離子交換樹脂內的雜質離子也加入(rù)到 H+及 OH-向交換膜方向的(de)遷移,這些離子將連續地穿過樹脂直至(zhì)透過交換膜而進入濃(nóng)水室。這些雜質(zhì)離子由(yóu)於相鄰隔室交換膜(mó)的阻擋作用而不能向對應電極(jí)的方向進(jìn)一(yī)步地遷移,因此雜質離子得以集中到濃水室中(zhōng),然後可將這種含有雜質離子的濃水排出膜堆。