【工(gong)(gong)業純水(shui)機】工(gong)(gong)業純水(shui)機原理(li) 工(gong)(gong)業純水(shui)機的標準

工(gong)業純水機由預處(chu)理系(xi)統(tong)、精處(chu)理系(xi)統(tong)、后處(chu)理系(xi)統(tong)三大部分組成。原水經PP濾芯(xin)（砂棒過濾器）、活性炭單(dan)元(yuan)、軟水器單(dan)元(yuan)等預處理系(xi)統后，使水中的(de)懸浮(fu)物(wu)(wu)（顆(ke)粒物(wu)(wu)質）、膠(jiao)體、有機物(wu)(wu)、硬度(du)、微生物(wu)(wu)等雜質含(han)量大(da)大(da)降低，以、電除鹽等精(jing)處理系(xi)統的(de)處理負荷(he)，延長其使用壽命。

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工業純水機概況

依各種原水(shui)(shui)水(shui)(shui)質(zhi)和(he)要(yao)求(qiu)的不同，工(gong)業用水(shui)(shui)的制(zhi)備工(gong)藝大(da)體可(ke)分為預處(chu)理、脫鹽(yan)和(he)精處(chu)理三步。

工業純水機工作原理

純(chun)水(shui)系(xi)(xi)統設計結合(he)化(hua)工行(xing)業用純(chun)水(shui)的(de)要(yao)求，制定(ding)出標準型適(shi)合(he)在本行(xing)業使用的(de)純(chun)水(shui)系(xi)(xi)統。以下對系(xi)(xi)統的(de)介紹：

離子交換純水系統

本系統設計采用多介質過濾器、活性炭過濾器作及保安過濾器作為前級處理，有效除去原水中的懸浮物、泥砂、微粒、有機硅膠體、有機物、異味、余氯等雜質，使經過離子交換處理后的水質符合工業生產要求。在經過后端進行精處理系統（混床系統），使其產水水質滿足生產用水的要求。離子交換設備-離(li)子交(jiao)換技(ji)(ji)術(shu)(shu)有相當(dang)長的(de)(de)歷史，某些天然物質如泡沸(fei)石和(he)(he)用煤(mei)經過磺化制(zhi)得的(de)(de)磺化煤(mei)都可用作離(li)子交(jiao)換劑。但(dan)是，隨著(zhu)現代有機合成工業(ye)技(ji)(ji)術(shu)(shu)的(de)(de)迅速發展，研究制(zhi)成了(le)(le)許多種(zhong)性(xing)能優良的(de)(de)離(li)子交(jiao)換樹脂，并(bing)開(kai)發了(le)(le)多種(zhong)新的(de)(de)應用方法，離(li)子交(jiao)換技(ji)(ji)術(shu)(shu)迅速發展，在許多行業(ye)特別(bie)是高新科技(ji)(ji)產(chan)業(ye)和(he)(he)科研領域中廣(guang)泛應用。國內外生產(chan)的(de)(de)樹脂品種(zhong)達數百種(zhong)，年產(chan)量數十(shi)萬噸。

工業超純水設備原理描述

離(li)(li)(li)子(zi)(zi)(zi)交(jiao)(jiao)(jiao)換(huan)(huan)(huan)是一(yi)種特(te)殊的(de)(de)固(gu)體吸附過程，它(ta)是由(you)離(li)(li)(li)子(zi)(zi)(zi)交(jiao)(jiao)(jiao)換(huan)(huan)(huan)劑的(de)(de)電解(jie)質溶液中(zhong)進行的(de)(de)。一(yi)般的(de)(de)離(li)(li)(li)子(zi)(zi)(zi)交(jiao)(jiao)(jiao)換(huan)(huan)(huan)劑是一(yi)種不溶于水的(de)(de)固(gu)體顆粒狀物質，即離(li)(li)(li)子(zi)(zi)(zi)交(jiao)(jiao)(jiao)換(huan)(huan)(huan)樹脂。它(ta)能夠從電解(jie)質溶液中(zhong)吸取某種陽離(li)(li)(li)子(zi)(zi)(zi)或者陰離(li)(li)(li)子(zi)(zi)(zi)，而(er)把自身所含的(de)(de)另外一(yi)種帶(dai)相同(tong)電荷符號的(de)(de)離(li)(li)(li)子(zi)(zi)(zi)等量地換(huan)(huan)(huan)出(chu)來，并(bing)釋放(fang)到溶液中(zhong)去，這就是所謂的(de)(de)離(li)(li)(li)子(zi)(zi)(zi)交(jiao)(jiao)(jiao)換(huan)(huan)(huan)。按照所交(jiao)(jiao)(jiao)換(huan)(huan)(huan)離(li)(li)(li)子(zi)(zi)(zi)的(de)(de)種類(lei)，離(li)(li)(li)子(zi)(zi)(zi)交(jiao)(jiao)(jiao)換(huan)(huan)(huan)劑可分為(wei)陽離(li)(li)(li)子(zi)(zi)(zi)交(jiao)(jiao)(jiao)換(huan)(huan)(huan)劑和(he)陰離(li)(li)(li)子(zi)(zi)(zi)交(jiao)(jiao)(jiao)換(huan)(huan)(huan)劑兩大類(lei)。

離子交換的基本工作原理是

1、首先(xian)電(dian)解質離子（鈣、鎂、鐵、鈉等(deng)離子）穿過(guo)液膜(mo)進(jin)入樹脂表(biao)面；

2、離子進入樹脂(zhi)內部；

3、離(li)子交換；

4、H離子或OH根(gen)離子向樹(shu)脂外部擴散；

5、H離(li)子或OH根離(li)子進(jin)入水中形成H2O。雙床(chuang)又(you)稱(cheng)(cheng)復床(chuang)，復床(chuang)是用陽(yang)、陰兩(liang)種不同的(de)離(li)子(zi)交(jiao)(jiao)換(huan)的(de)交(jiao)(jiao)換(huan)器的(de)串聯(lian)方式(shi)，如強酸性陽(yang)離(li)子(zi)交(jiao)(jiao)換(huan)樹脂和(he)強堿性陰離(li)子(zi)交(jiao)(jiao)換(huan)樹脂串聯(lian)的(de)方式(shi)。這種陽(yang)床(chuang)和(he)陰床(chuang)串聯(lian)組成的(de)設備稱(cheng)(cheng)為復床(chuang)，水先經過陽(yang)床(chuang)除去帶正電的(de)離(li)子(zi)（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(zi)到水中。同時(shi)，H+離子(zi)和OH-離子結合(he)形成水H2O，從而達到去離子的作(zuo)用。

混床工作原理

在同一個交換器中，將陰、陽離子交換樹脂按照一定的體積比例進行填裝，在均勻混合狀態下，進行陰、陽離子交換，從而除去水中的鹽分，稱為混合床除鹽處理。混合床的陰、陽離子交換樹脂在交換過程中，由于是處于均勻混合狀態，交錯排列，互相接觸，可以看作是由許許多多的陰、陽離子交換樹脂而組成的多級式復床，可相當于1000～2000級。因為是均(jun)勻混合，所(suo)以，陰、陽離(li)子的交換(huan)反(fan)應幾乎是同時進行的，所(suo)產生(sheng)的H+和OH-隨即(ji)合成(cheng)H2O，交換反應進行(xing)得很徹底，出(chu)水水質高。

系統結構流程前處理設備（多介質過濾設備、活性炭過濾設備）+離子交換設備=純(chun)水

應用范圍

發電廠、熱電廠.給(gei)水循環冷卻（凝結）.水(shui)化工、石化工藝用水(shui).化工反應冷卻用水

預處理

包括砂濾、多介質過濾、軟化、加氯、調節pH、活性碳過濾、脫氣等。過濾可除去1～20微米大小的(de)顆粒，軟化和調節pH可防止反滲透膜(mo)結垢，加氯是(shi)殺菌。活性碳過(guo)濾是(shi)除(chu)(chu)去有機物和自由(you)氯，脫氣(qi)是(shi)清除(chu)(chu)溶于水中的CO2等(deng)。

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作用下利用陽離子和陰離子交換膜對離子選擇性透過，脫鹽率可達95%以上。反滲透(tou)是滲透(tou)現(xian)象的逆過程，在濃溶液(ye)上加壓力，使溶劑(ji)從濃溶液(ye)一側(ce)通過半透(tou)膜向(xiang)稀溶液(ye)一側(ce)反向(xiang)滲透(tou)，脫鹽可達98%，并能除去99%的(de)細菌顆粒和溶解在(zai)水(shui)中的(de)有機物。離(li)子交(jiao)(jiao)換的(de)原理是(shi)當水(shui)通過陽(yang)(yang)離(li)子交(jiao)(jiao)換樹脂時，水(shui)中的(de)陽(yang)(yang)離(li)子被陽(yang)(yang)離(li)子交(jiao)(jiao)換樹脂吸附(fu)，樹脂上可(ke)交(jiao)(jiao)換的(de)陽(yang)(yang)離(li)子如(ru)H離子(zi)(zi)(zi)(zi)被置換到水(shui)(shui)中，并和水(shui)(shui)中的陰(yin)離子(zi)(zi)(zi)(zi)結合成相應的無機(ji)酸，如(ru)超純水(shui)(shui)這種含(han)有無機(ji)酸的水(shui)(shui)，當下一步(bu)通過陰(yin)離子(zi)(zi)(zi)(zi)交(jiao)換樹脂層(ceng)時，水(shui)(shui)中的陰(yin)離子(zi)(zi)(zi)(zi)被陰(yin)離子(zi)(zi)(zi)(zi)交(jiao)換樹脂吸附。樹脂上(shang)可交(jiao)換的陰(yin)離子(zi)(zi)(zi)(zi)如(ru)OH離(li)子被(bei)置換到水中(zhong)，并與水中(zhong)的(de)H離(li)子結合成水，即超純(chun)水。

精處理

包括紫外線殺菌、終端膜過濾和超濾。紫外線殺菌是因生物體的核酸吸收紫外線光的能量而改變核酸自身結構，破壞核酸功能而使細菌死亡。殺菌最強的光譜波長為2600埃。各(ge)種膜過(guo)濾能除掉(diao)直徑大于0.2微(wei)米的顆粒(li)，但對于(yu)清(qing)除有(you)機物則(ze)不如反滲透和超(chao)濾有(you)效(xiao)。超(chao)濾是把各種選擇性的分(fen)子分(fen)離。在超(chao)濾過(guo)程中，水在壓力下流過(guo)一個卷式或中空纖維膜(mo)棒。膜(mo)孔徑在10～200埃(ai)范圍內，薄膜(mo)厚度為0.1～0.5微米，附在一個中孔的纖維棒內(nei)壁上，超濾能除去細菌和0.05微米的粒(li)子(zi)。

工業純水機活性炭

活性炭的比表面積很大，且布滿了孔徑極小（10～30埃）的(de)微孔，對(dui)有(you)機物膠體、余氯(lv)、鐵離(li)子(zi)等有(you)明顯(xian)的(de)吸附濾除作用。臺式純水機、凈水器等常用10寸/20寸活性(xing)炭濾芯(xin)。大型純(chun)水機組(zu)常用玻(bo)璃鋼/不銹鋼材質的活性(xing)炭(tan)濾罐。

工業純水機軟水器

大中型純水系統常使用全自動軟水器以除去原水中的鈣鎂離子。全自動軟水器由鈉離子樹脂罐、再生鹽箱及多路控制閥組成，能夠設定程序控制運行，自動再生（時間型/流量型兩種控制方式），再(zai)生時利(li)用虹吸原(yuan)理吸鹽，再(zai)注水(shui)化(hua)鹽，再(zai)生時間(jian)通常為2小(xiao)時。

小型臺式純水機一般使用10寸/20寸軟(ruan)水樹脂濾(lv)芯來降(jiang)低原水硬度。

工業純水機反滲透

RO（Reverse Osmosis）反滲透技術(shu)是利用(yong)壓力(li)表(biao)差(cha)為動力(li)的膜分離過濾技術(shu)，源于美國二十世紀六十年代宇航科(ke)(ke)技的研究，后逐漸轉化為民用(yong)，已(yi)廣泛運用(yong)于科(ke)(ke)研、醫(yi)藥、食品、飲料、海水(shui)淡化等領(ling)域(yu)。

RO反(fan)滲透膜(mo)孔徑(jing)小至納(na)米(mi)級（1納米(mi)=10-9米），在一(yi)定的壓力下，H2O分(fen)子可以通過(guo)RO膜，而源水中的無機(ji)(ji)鹽、重金屬離子、有機(ji)(ji)物、膠體、細菌、病毒(du)等雜質無法通(tong)過(guo)RO膜，從而使(shi)可以透過的(de)純水(shui)和無(wu)法透過的(de)濃縮水(shui)嚴格區分開來。

RO膜對(dui)高(gao)價離子(zi)、膠體、細菌及分子(zi)量大于(yu)300 dalton的有機物質（包括熱源）去除(chu)率(lv)高(gao)達(da)99%以(yi)上，對低(di)價離(li)子(zi)（NA+、K+）去除率達95%，當源水電導(dao)率<3505μs/cm，RO純(chun)水電導(dao)率通常≤55μs/cm，符合國家三(san)級(ji)用水標準。再經(jing)過(guo)原子級(ji)離子交換柱循環過(guo)濾，出水率可達18.2MΩ.cm。

反滲透法是可達到90%～99%雜(za)質去除率(lv)最經濟的方法，同時也(ye)是試(shi)劑級超純水系統最好的前處理方法。

工業純水機備注

RO膜的(de)過濾能力(li)受水溫(wen)影響較大，最(zui)適合(he)的(de)水溫(wen)為25℃～30℃，溫度下降1℃，RO膜的產(chan)水量約下降3%，當水溫接近0℃時，RO膜將停止(zhi)產水(shui)。

工業純水機超濾器

超濾膜又稱為中空纖維超濾膜。孔徑介于反滲透和微濾之間，約0.01～0.1μm，常(chang)用作純水系統(tong)的(de)后(hou)處理裝(zhuang)置，可用于截(jie)留(liu)溶液中各種微粒、大分子(zi)(zi)溶質(zhi)、細菌、病(bing)毒、熱原(yuan)等。超濾膜的(de)孔徑是(shi)由(you)一定分子(zi)(zi)量(liang)的(de)物質(zhi)進行(xing)截(jie)留(liu)試驗測(ce)定的(de)，并以分子(zi)(zi)量(liang)的(de)數值來表示，能夠濾除熱原(yuan)的(de)超濾膜的(de)分子(zi)(zi)量(liang)通常(chang)為6000道爾頓（dalton）。

工業純水機紫外儀

紫外線是一種肉眼看不見的光波，存在于光譜紫外線端的外側，故稱之為紫外線，依據不同的波長范圍，被割分為A、B、C三種波段，其中(zhong)的(de)C波(bo)段紫(zi)外(wai)線波(bo)長在240－260nm之(zhi)間，為最(zui)有(you)效的殺菌波段，波段中之(zhi)波長最(zui)強(qiang)點(dian)是253.7nm。

當紫外線設備產生的足夠劑量的強紫外光照射到水、液體或空氣時，其中的各種細菌、病毒、微生物、寄生蟲或其它病原體在紫外光UV-C的輻射(she)下，細(xi)胞組織中的DNA、RNA被破壞，從而阻止子細胞的(de)再生，紫外線消毒設(she)備(bei)在(zai)不(bu)使用任何(he)化學藥(yao)劑(ji)的(de)情(qing)況下(xia)，較短時間內（通常為0.2-5秒）殺滅了水中、液體或空氣(qi)中99.9%以上的(de)細菌和(he)病毒。科學試驗證(zheng)明，波長(chang)在240-280nm的紫外線具備有(you)高(gao)效殺菌功(gong)能。

現代紫外線消毒技術是基于現代防疫學、光學、生物學和物理化學的基礎上，利用特殊設計的高效率，高強度和長壽命的C波段紫外(wai)光(guang)發生(sheng)裝置，產生(sheng)的(de)強紫外(wai)C光(guang)照射流(liu)水（空(kong)氣或固(gu)體表面(mian)），當(dang)水（空(kong)氣或固(gu)體表面(mian)）中的(de)各種(zhong)細菌(jun)、病毒(du)、寄生蟲、水藻以(yi)及其它病原(yuan)體受(shou)到一定劑量(liang)的(de)紫外C光輻射后，其細胞中(zhong)的(de)DNA結構受到破壞，從(cong)而(er)在不使用任何(he)化學藥物的情(qing)況下殺滅(mie)水(shui)中的細菌(jun)、病(bing)毒，以及其它致(zhi)病(bing)體，達(da)到消毒和凈化的目的。

紫外線殺菌器以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低壓汞消毒燈管，具有殺菌力強，壽命長、支行穩定可靠等優點，其殺菌效率≥99%，進口燈管(guan)使用壽命≥9000小時。

工業純水機殺菌

紫外線殺菌(jun)的(de)(de)(de)原理一般認為是生物體內的(de)(de)(de)核酸(suan)(suan)吸收了(le)(le)紫外光(guang)的(de)(de)(de)能量而(er)改(gai)變了(le)(le)自(zi)身的(de)(de)(de)結構，進而(er)破環了(le)(le)核酸(suan)(suan)的(de)(de)(de)功能所致。當(dang)核酸(suan)(suan)吸收的(de)(de)(de)能量達(da)到致死量而(er)紫外光(guang)的(de)(de)(de)照(zhao)射又能保持一定時間時，細菌(jun)便大量死亡。

工業純水機殺菌特點

1.紫外(wai)線殺菌速度快，效率高，效果好。

2.紫外線照射不(bu)會(hui)改變水的(de)物(wu)理和化學(xue)性(xing)質，對純水不(bu)會(hui)帶入附加物(wu)所引起的(de)污染(ran)。

3.適用于各種水的流量(liang)下，操作簡單(dan)，適用方便，只需(xu)要定期(qi)清(qing)洗石(shi)英玻璃套管，更(geng)換燈管即可(ke)。

4.體積小(xiao)，輕便，耗(hao)電(dian)低。

5.紫外線殺菌沒(mei)有持續消毒(du)作(zuo)用，易受二次污染。

紫外光（UV）的氧化作用。

工業純水機純化柱

純化柱內裝填有美國羅門哈斯/陶氏公司(si)所產(chan)UP核子級(ji)混床(chuang)樹脂(zhi)，當原水通(tong)過純化柱時，水中(zhong)的陽離子與陽樹脂(zhi)中(zhong)H+置換，水中陰離子與陰樹(shu)脂中OH-離子置(zhi)換，交(jiao)換后(hou)進入水中(zhong)的(de)H+和OH-會(hui)立即結合生成(cheng)H2O,從而使(shi)原水中的陰(yin)陽(yang)離子得(de)以去除，其(qi)出水電阻率(lv)最(zui)高可達18.3 MΩ.cm。

工業純水機安裝指導

1、設(she)備盡(jin)量(liang)安裝在干燥通風(feng)的地方，因為長期處(chu)于潮濕環(huan)境會(hui)造成(cheng)電器設(she)備和元件的損壞。

2、系統應置于便于操作(zuo)者進入和維修的(de)場地，四周(zhou)應留(liu)有充(chong)足(zu)的(de)空間。

3、選擇安(an)裝(zhuang)地(di)點時應盡量考慮前處(chu)理裝(zhuang)置(zhi)有較合(he)(he)適的(de)位置(zhi)，并符合(he)(he)這些工藝流程的(de)擺(bai)放順序(xu)。

4、前處理和主機按要求就位后，UPVC管道進行連接。

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

6、安裝地點應保證夏夏季環境不高于40度，冬季高于4度。否(fou)則(ze)會對設備造成不可恢復的損壞。

7、純水收集地點(如純水箱入口處)的高度不應高于設(she)備(bei)純水出口處5m，否則(ze)會對逆滲(shen)(shen)透(tou)產生背壓，造(zao)成逆滲(shen)(shen)透(tou)不(bu)可恢復和損壞。

8、純(chun)水(shui)出口連接中(zhong)不可安裝(zhuang)任何阻礙純(chun)水(shui)流出的裝(zhuang)置

9、安裝(zhuang)純水連(lian)接(jie)管和濃水排放管的管徑不(bu)應小于純水出口(kou)和濃水的管徑。

一般工藝流程：

原水－原水加壓泵－多介質過濾器－活性炭過濾器－軟水器－精密過濾器－一級反滲透設備－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(2000年版中國藥典傳統工藝)原水－原水加壓泵－多介質過(guo)濾器(qi)(qi)－活性炭過(guo)濾器(qi)(qi)－軟水器(qi)(qi)－精密(mi)過(guo)濾器(qi)(qi)－第一級(ji)反(fan)滲透－PH調節－中間水箱－第二級(ji)反滲(shen)透（反滲(shen)透膜表面帶正電荷(he)）－純化水箱－純水泵－紫外線殺菌(jun)器－微孔過濾器－巴(ba)氏消毒—用水點(2005年版中(zhong)國藥典流(liu)行工(gong)藝)

工業純水機小結

一套完整的水處理系統由預處理系統、精處理系統、后處理系統三大部分組成。原水經PP濾芯（砂棒過濾器）、活性炭單元、軟水器單元等預處理系統后，使水中的懸浮物（顆粒物質）、膠體、有機物、硬度、微生物等雜質含量大大降低，以減輕后續的反滲透、電除鹽等精處理系統的處理負荷，延長其使用壽命。