【工業純水(shui)機(ji)(ji)】工業純水(shui)機(ji)(ji)原理 工業純水(shui)機(ji)(ji)的標準

工業純水機由預處(chu)理系統(tong)(tong)、精處(chu)理系統(tong)(tong)、后處(chu)理系統(tong)(tong)三大部分組成。原(yuan)水經(jing)PP濾(lv)芯（砂棒過濾(lv)器(qi)）、活性炭單(dan)元、軟水器(qi)單(dan)元等預處(chu)理(li)系統后，使(shi)水中的懸(xuan)浮物(wu)（顆粒物(wu)質(zhi)）、膠體、有(you)機(ji)物(wu)、硬(ying)度(du)、微生物(wu)等雜質(zhi)含量大(da)大(da)降低(di)，以、電除(chu)鹽等精(jing)處(chu)理(li)系統的處(chu)理(li)負荷(he)，延長其使(shi)用壽命(ming)。

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工業純水機概況

依(yi)各種原水水質和要求的不同(tong)，工業用(yong)水的制備工藝(yi)大體可分為預處(chu)理、脫(tuo)鹽和精處(chu)理三步。

工業純水機工作原理

純水(shui)系統設計結(jie)合化工行業用(yong)(yong)純水(shui)的(de)要求，制定出(chu)標(biao)準(zhun)型適合在本行業使(shi)用(yong)(yong)的(de)純水(shui)系統。以(yi)下對系統的(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-離子(zi)交(jiao)換(huan)技術有(you)相當長的(de)(de)歷史，某些天然物質如泡沸(fei)石和(he)用煤經過磺(huang)化制(zhi)得的(de)(de)磺(huang)化煤都可用作(zuo)離子(zi)交(jiao)換(huan)劑(ji)。但是，隨著現代有(you)機(ji)合成工業(ye)技術的(de)(de)迅速發展，研究制(zhi)成了許多種性能(neng)優(you)良的(de)(de)離子(zi)交(jiao)換(huan)樹(shu)脂，并開發了多種新(xin)的(de)(de)應用方法，離子(zi)交(jiao)換(huan)技術迅速發展，在許多行業(ye)特(te)別(bie)是高新(xin)科(ke)技產(chan)業(ye)和(he)科(ke)研領域中廣泛應用。國內外生產(chan)的(de)(de)樹(shu)脂品種達數(shu)百種，年產(chan)量數(shu)十(shi)萬噸。

工業超純水設備原理描述

離(li)(li)(li)子(zi)(zi)(zi)(zi)(zi)交(jiao)(jiao)換(huan)(huan)是一種特殊的固體吸(xi)附過程，它是由(you)離(li)(li)(li)子(zi)(zi)(zi)(zi)(zi)交(jiao)(jiao)換(huan)(huan)劑的電(dian)(dian)(dian)解質(zhi)溶液中進行的。一般的離(li)(li)(li)子(zi)(zi)(zi)(zi)(zi)交(jiao)(jiao)換(huan)(huan)劑是一種不溶于水的固體顆(ke)粒狀物質(zhi)，即(ji)離(li)(li)(li)子(zi)(zi)(zi)(zi)(zi)交(jiao)(jiao)換(huan)(huan)樹(shu)脂。它能(neng)夠從(cong)電(dian)(dian)(dian)解質(zhi)溶液中吸(xi)取某(mou)種陽離(li)(li)(li)子(zi)(zi)(zi)(zi)(zi)或者陰離(li)(li)(li)子(zi)(zi)(zi)(zi)(zi)，而把自身所含的另外一種帶相同電(dian)(dian)(dian)荷符號(hao)的離(li)(li)(li)子(zi)(zi)(zi)(zi)(zi)等量地換(huan)(huan)出(chu)來，并釋(shi)放到溶液中去，這就是所謂的離(li)(li)(li)子(zi)(zi)(zi)(zi)(zi)交(jiao)(jiao)換(huan)(huan)。按(an)照所交(jiao)(jiao)換(huan)(huan)離(li)(li)(li)子(zi)(zi)(zi)(zi)(zi)的種類，離(li)(li)(li)子(zi)(zi)(zi)(zi)(zi)交(jiao)(jiao)換(huan)(huan)劑可分(fen)為陽離(li)(li)(li)子(zi)(zi)(zi)(zi)(zi)交(jiao)(jiao)換(huan)(huan)劑和陰離(li)(li)(li)子(zi)(zi)(zi)(zi)(zi)交(jiao)(jiao)換(huan)(huan)劑兩大類。

離子交換的基本工作原理是

1、首先(xian)電解質離子(zi)（鈣、鎂(mei)、鐵、鈉等(deng)離子(zi)）穿(chuan)過液膜進(jin)入樹(shu)脂表面(mian)；

2、離子進入樹脂內部；

3、離子交換；

4、H離子或OH根離子向樹(shu)脂外(wai)部(bu)擴散；

5、H離子或OH根離(li)子(zi)進入水中(zhong)形成H2O。雙床又(you)稱復床，復床是用陽(yang)、陰兩種(zhong)不同的(de)離子(zi)交(jiao)換的(de)交(jiao)換器(qi)的(de)串(chuan)聯方式，如強酸性(xing)陽(yang)離子(zi)交(jiao)換樹脂(zhi)和強堿性(xing)陰離子(zi)交(jiao)換樹脂(zhi)串(chuan)聯的(de)方式。這種(zhong)陽(yang)床和陰床串(chuan)聯組(zu)成的(de)設(she)備稱為復床，水先經過陽(yang)床除去帶正電的(de)離子(zi)（如Ca2+、Mg2+、K+、Na+），并且置換出H+離(li)子到水中；然后除(chu)去水中的陰性離(li)子（如SO2-4、Cl-、HCO-3），并(bing)且置換出OH-離子(zi)到水中。同時(shi)，H+離子和OH-離子結(jie)合(he)形成水H2O，從而達(da)到去離(li)子的作用。

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(yin)為(wei)是(shi)均勻(yun)混(hun)合，所以(yi)，陰、陽(yang)離子(zi)的(de)交換反(fan)應(ying)幾(ji)乎(hu)是(shi)同時進行(xing)的(de)，所產生的(de)H+和OH-隨(sui)即(ji)合成(cheng)H2O，交換反應進(jin)行(xing)得很徹底，出(chu)水(shui)水(shui)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(jiao)換(huan)設備=純水

應用范圍

發電廠、熱電廠.給水(shui)循(xun)環(huan)冷卻(que)（凝結）.水化工、石化工藝用水.化(hua)工(gong)反應(ying)冷(leng)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(guo)(guo)濾、脫氣等。過(guo)(guo)濾可(ke)除(chu)去(qu)1～20微(wei)米(mi)大小的顆粒，軟化和(he)調(diao)節(jie)pH可防止反滲(shen)透膜結垢，加(jia)氯是(shi)殺菌。活性(xing)碳過濾是(shi)除去有機物和自由氯，脫(tuo)氣是(shi)清除溶于水中的CO2等。

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(shen)(shen)透(tou)是滲(shen)(shen)透(tou)現象的(de)逆過(guo)程，在濃溶(rong)(rong)(rong)液上加壓(ya)力，使溶(rong)(rong)(rong)劑(ji)從濃溶(rong)(rong)(rong)液一側通過(guo)半(ban)透(tou)膜向(xiang)稀溶(rong)(rong)(rong)液一側反向(xiang)滲(shen)(shen)透(tou)，脫鹽可達(da)98%，并能除去99%的(de)細菌顆粒和(he)溶解在(zai)水(shui)(shui)中的(de)有機物。離(li)子交換(huan)的(de)原理是當(dang)水(shui)(shui)通過(guo)陽離(li)子交換(huan)樹脂時，水(shui)(shui)中的(de)陽離(li)子被陽離(li)子交換(huan)樹脂吸附，樹脂上可交換(huan)的(de)陽離(li)子如H離(li)子被置(zhi)換到水(shui)中(zhong)，并和水(shui)中(zhong)的(de)陰(yin)離(li)子結合成相應的(de)無機酸，如(ru)超純水(shui)這(zhe)種(zhong)含有(you)無機酸的(de)水(shui)，當下(xia)一步通過(guo)陰(yin)離(li)子交(jiao)換樹(shu)脂層時，水(shui)中(zhong)的(de)陰(yin)離(li)子被陰(yin)離(li)子交(jiao)換樹(shu)脂吸附。樹(shu)脂上可(ke)交(jiao)換的(de)陰(yin)離(li)子如(ru)OH離子被(bei)置換到水中，并與水中的H離(li)子結合(he)成水，即超(chao)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。各種膜過濾能除(chu)掉直徑大(da)于(yu)0.2微米的顆粒，但對于清(qing)除有機物則不如反滲透和超濾有效。超濾是把各種(zhong)選(xuan)擇性的分(fen)子分(fen)離。在超濾過程中(zhong)，水在壓(ya)力下流(liu)過一個卷式(shi)或中(zhong)空纖維膜(mo)棒(bang)。膜(mo)孔徑在10～200埃(ai)范圍(wei)內(nei)，薄膜厚度為0.1～0.5微(wei)米，附在一個中孔的纖(xian)維棒內(nei)壁上，超濾(lv)能(neng)除(chu)去細菌和0.05微米的粒子。

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)(de)微孔，對有機物膠體、余(yu)氯、鐵離子等有明顯(xian)的(de)(de)吸附濾除作用。臺(tai)式純水(shui)機、凈(jing)水(shui)器等常用10寸/20寸活性炭濾芯。大(da)型純(chun)水(shui)機組常(chang)用玻璃鋼/不銹鋼(gang)材質的(de)活性炭濾(lv)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(liu)量型(xing)兩種(zhong)控制方式），再生(sheng)(sheng)時(shi)(shi)利用虹吸原理吸鹽，再注水(shui)化鹽，再生(sheng)(sheng)時(shi)(shi)間通(tong)常為2小時(shi)。

小型臺式純水機一般使用10寸/20寸軟(ruan)水樹脂濾芯來降低原水硬(ying)度。

工業純水機反滲透

RO（Reverse Osmosis）反(fan)滲透技(ji)術是利用壓力(li)表差為動力(li)的膜分離過濾技(ji)術，源(yuan)于(yu)美國二十(shi)世紀六十(shi)年代宇(yu)航科技(ji)的研究(jiu)，后逐漸轉化(hua)為民用，已廣泛運用于(yu)科研、醫藥、食品、飲料、海水淡化(hua)等領(ling)域(yu)。

RO反滲(shen)透膜孔徑小至納米級（1納米=10-9米），在一定的壓(ya)力下，H2O分子可以通過RO膜，而源(yuan)水中(zhong)的無機(ji)鹽、重金屬(shu)離子、有機(ji)物、膠體、細菌、病(bing)毒等雜質無法通過RO膜，從而使可(ke)以透過(guo)的純水(shui)和(he)無(wu)法(fa)透過(guo)的濃縮水(shui)嚴格區分開來。

RO膜對高價離(li)子、膠體(ti)、細(xi)菌及(ji)分子量大于300 dalton的有機物質(zhi)（包括熱源）去(qu)除(chu)率(lv)高達99%以上，對低價離(li)子（NA+、K+）去除率達95%，當源水電(dian)導率<3505μs/cm，RO純水電導率(lv)通常(chang)≤55μs/cm，符合國家三級(ji)用水標準。再(zai)經過原(yuan)子(zi)級(ji)離子(zi)交換柱循(xun)環過濾，出(chu)水率可達18.2MΩ.cm。

反滲透法是可達到90%～99%雜質去除率最(zui)(zui)經濟的(de)方法，同(tong)時也是試劑級超純水系統最(zui)(zui)好(hao)的(de)前處理方法。

工業純水機備注

RO膜的過濾能力受水溫影(ying)響(xiang)較(jiao)大(da)，最適合的水溫為25℃～30℃，溫度下降1℃，RO膜的(de)產水量約下(xia)降3%，當水(shui)溫接(jie)近0℃時，RO膜(mo)將(jiang)停止產(chan)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)用作純水系統的(de)后(hou)處理裝(zhuang)置，可(ke)用于截(jie)留溶液中(zhong)各種微粒、大分子(zi)溶質、細菌(jun)、病毒(du)、熱原(yuan)等。超(chao)濾膜的(de)孔徑是由一定(ding)分子(zi)量的(de)物質進行(xing)截(jie)留試驗測定(ding)的(de)，并(bing)以(yi)分子(zi)量的(de)數值(zhi)來表示，能夠(gou)濾除(chu)熱原(yuan)的(de)超(chao)濾膜的(de)分子(zi)量通常(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(san)種波段，其中的C波段紫(zi)外線(xian)波長在(zai)240－260nm之間，為最有效的殺菌波(bo)段，波(bo)段中之波(bo)長最強點是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(fu)射下，細胞組織中的DNA、RNA被(bei)破壞，從(cong)而阻止子細胞的再生，紫(zi)外(wai)線消毒設備在(zai)不(bu)使用任何化學藥劑(ji)的情況下，較(jiao)短時(shi)間內（通常為0.2-5秒(miao)）殺滅了水中、液(ye)體或空氣中99.9%以上的細菌和病毒。科(ke)學試驗證明，波(bo)長在240-280nm的紫外線具備(bei)有高效殺菌功能。

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(duan)紫外光發(fa)生裝(zhuang)置，產(chan)生的(de)強紫外C光照射(she)流水(shui)(shui)（空氣或(huo)固(gu)體(ti)表面），當水(shui)(shui)（空氣或(huo)固(gu)體(ti)表面）中的(de)各種(zhong)細菌、病毒、寄生(sheng)蟲、水(shui)(shui)藻以及其它病原體(ti)受(shou)到一(yi)定劑(ji)量的(de)紫外C光輻射后(hou)，其細(xi)胞(bao)中的DNA結構(gou)受到破壞，從(cong)而在不(bu)使用任何化學藥物(wu)的情況下殺滅水(shui)中的細菌(jun)、病(bing)毒，以(yi)及其它致(zhi)病(bing)體，達(da)到消(xiao)毒和凈(jing)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(jin)口燈管使用壽(shou)命≥9000小時(shi)。

工業純水機殺菌

紫外(wai)線殺菌的(de)(de)原理一(yi)般(ban)認為是生物(wu)體內的(de)(de)核酸吸(xi)收了紫外(wai)光的(de)(de)能(neng)(neng)量(liang)(liang)而改變了自身的(de)(de)結構(gou)，進而破環(huan)了核酸的(de)(de)功能(neng)(neng)所(suo)致。當核酸吸(xi)收的(de)(de)能(neng)(neng)量(liang)(liang)達到致死量(liang)(liang)而紫外(wai)光的(de)(de)照射又能(neng)(neng)保持一(yi)定時(shi)間(jian)時(shi)，細菌便大(da)量(liang)(liang)死亡。

工業純水機殺菌特點

1.紫外線殺菌速度快，效率高(gao)，效果好(hao)。

2.紫外線照射(she)不(bu)會(hui)改(gai)變水(shui)的(de)物(wu)理和化學性質，對純水(shui)不(bu)會(hui)帶入附加物(wu)所(suo)引起的(de)污染。

3.適用于(yu)各種水的流量下，操作簡單，適用方便，只需要定期清洗石英玻(bo)璃套管(guan)(guan)，更換燈(deng)管(guan)(guan)即可。

4.體積小，輕便，耗電低(di)。

5.紫外線殺(sha)菌沒有持(chi)續消毒(du)作用，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(suo)產(chan)UP核子級混床樹脂，當(dang)原水(shui)通過(guo)純化(hua)柱時，水(shui)中的陽離子與陽樹脂中H+置換，水(shui)中陰離(li)子與陰樹(shu)脂中OH-離子置換，交換后(hou)進入(ru)水中的H+和OH-會立即結(jie)合生成H2O,從(cong)而使原水(shui)中的(de)陰(yin)陽離子得以(yi)去(qu)除(chu)，其出(chu)水(shui)電阻率最高(gao)可達18.3 MΩ.cm。

工業純水機安裝指導

1、設備盡(jin)量安裝(zhuang)在干燥(zao)通風(feng)的地方，因為長(chang)期處于潮濕環(huan)境(jing)會(hui)造(zao)成(cheng)電器(qi)設備和(he)元件的損(sun)壞(huai)。

2、系統應(ying)置于便于操作者進(jin)入(ru)和(he)維修的場地(di)，四(si)周應(ying)留有充足的空間(jian)。

3、選擇安裝地點時(shi)應盡量考慮(lv)前處理裝置有較合(he)(he)適的位置，并符合(he)(he)這(zhe)些工藝(yi)流程的擺放順序。

4、前處理和主機按要求就位后，UPVC管道進行連接(jie)。

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

6、安裝地點應保證夏夏季環境不高于40度，冬(dong)季(ji)高于4度。否(fou)則(ze)會對(dui)設(she)備造成不可恢復的損(sun)壞(huai)。

7、純水收集地點(如純水箱入口處)的高度不應高于(yu)設(she)備(bei)純水出口處5m，否(fou)則會對(dui)逆(ni)滲透(tou)產生背壓，造(zao)成逆(ni)滲透(tou)不可恢復和(he)損(sun)壞。

8、純水(shui)出口(kou)連接中不(bu)可安裝任何(he)阻(zu)礙純水(shui)流出的裝置

9、安(an)裝(zhuang)純水(shui)連接管(guan)(guan)和濃水(shui)排(pai)放(fang)管(guan)(guan)的管(guan)(guan)徑不(bu)應小于(yu)純水(shui)出(chu)口和濃水(shui)的管(guan)(guan)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(chuan)統工(gong)藝)原(yuan)水－原(yuan)水加壓(ya)泵－多介質過(guo)濾器(qi)－活性(xing)炭過(guo)濾器(qi)－軟水器(qi)－精密過(guo)濾器(qi)－第(di)一級反滲透－PH調節－中間(jian)水箱(xiang)－第(di)二級反(fan)滲透(tou)（反(fan)滲透(tou)膜表面帶正電(dian)荷(he)）－純化水箱(xiang)－純水泵－紫外線殺菌器－微孔過濾器－巴氏消毒—用水點(2005年版中國藥典流(liu)行工藝(yi))

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。