超純水*初是美國科技界為了研製超純材料(半導體原件材料、納米精(jīng)細陶瓷材料等)應用蒸餾、去離子化、反滲透(tòu)技術或其它適(shì)當的超臨界精細技(jì)術生產出來的水,如今超純水已在(zài)生(shēng)物、醫藥、汽車等領域廣泛應用(yòng)。這種水中除了水分子(H20)外,幾乎沒有什麽(me)雜質,更沒有細菌、病毒、含氯二惡英等有機物,當然也沒有人體所需的礦物質微量元素,超純水無硬度,口感較甜,又常稱為軟水,可直(zhí)接飲用(yòng),也可煮沸飲用。超純水,是一般工藝很難達到的程度,如水的電(diàn)阻(zǔ)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(jiè)質幾乎完全去除,又將水中不離解的膠體物質、氣體及有機物均去除至很(hěn)低程度的水處理設備。
超(chāo)純水係統設(shè)備的脫鹽核心部件為進口反滲(shèn)透膜(mó)組件,超純水係統設備通常由預處理部分,反(fǎn)滲透主機部(bù)分,後處理部分共同組成。
1、預處理由石英砂過濾(lǜ)器、活性碳過濾器(qì)、全自動軟水器、精密過濾器組成(我司采用(yòng)全自動控製閥頭),也(yě)可(kě)選用超(chāo)濾係統作為預處理,但通常工程造價要高。預處理主要目的(de)是去除原水中(zhōng)含有的(de)泥沙(shā),鐵鏽、膠體物質、懸浮物、色度、異味、生化有機物。當原水中硬度較(jiào)高(gāo)時,可選擇全自動軟水器,這樣有效的保護了(le)反滲透膜(mó),從而延長了反滲透(tòu)膜的使用壽命。
2、反滲(shèn)透主機主要由高壓(yā)泵、膜殼、進口反滲透膜組件,在線(xiàn)儀表、控製電(diàn)氣等組(zǔ)成。隻要膜的數量及泵的型號選型得當,反滲透主機脫(tuō)鹽率及產水量都能達到(dào)額定指標,出水電導率可保證在≤10us. CM以下,(原水電導率小於500us/cm,工作溫(wēn)度:1~40℃)
3、後處理部分是對反滲透製取的純水作進(jìn)一步的深化處理以製取超純水,通常是離子交(jiāo)換混床設備或(huò)EDI設備,根據客戶要求,出水阻率可達到18.2MΩ.CM,如果是(shì)應用在直飲水工(gōng)藝上,則加上殺菌裝置即(jí)可,通常為紫外線殺菌器或者臭氧發生器,從而(ér)使生產(chǎn)出來的(de)水達到直飲標(biāo)準。
交(jiāo)換反應在模組的純(chún)化學室進行,在那裏(lǐ)陰離(lí)子交換樹脂用它們的氫氧根據離子(OH)來交換溶解鹽中的陰離了(如氯(lǜ)離子Cl)。相應地,陽離子交換樹脂用它們(men)的氫離子(H)來交換溶解鹽中的(de)陽離子(如Na)。
在位於模組兩端的陽極(+)和陰(yīn)極(-)之間加一直流電場。電勢就使交(jiāo)換到樹脂(zhī)上的離(lí)子沿著樹脂粒的表麵遷移並通過膜(mó)進(jìn)入(rù)濃水室。陽極吸引負電離子(如OH,CI)這些離子通過陰離子膜進入(rù)相臨(lín)的濃水流卻被陽離子選擇膜阻隔,從(cóng)而留在濃水流中(zhōng)。陰極吸引純水流中的陽離子(如H,Na)。這些離子穿過陽離子(zǐ)選擇膜,進入相臨的濃水(shuǐ)流卻被陰離子膜陰隔,從而留在濃水流中。當水流過這兩種平行的室時,離子在純水室被除去並在相臨的濃水流中聚積,然後由濃(nóng)水流將其從模組中帶走。在純水及濃水中(zhōng)離子交換樹脂的使用是ElectropupreEDI技術和專利的(de)關鍵。一個重要的現象在純水室的離子交換樹脂(zhī)中發生。在電勢差高(gāo)的局部區域,電化學(xué)反應分解的水產生大(dà)量的H和OH。在混床離子交換樹脂中局部H和OH的產生使樹脂和膜不需要添加化學藥品就可以持續(xù)再生。
EDI膜堆是由夾在兩個電極之間一定對數的單元組成。在每個單元內有兩類(lèi)不同的(de)室:待除鹽的淡水室和收集所(suǒ)除去(qù)雜質離子的濃水室(shì)。淡水室中用混勻的陽、陰離子交(jiāo)換樹脂填滿,這些樹脂位於兩個膜之間:隻允許(xǔ)陽離子透過的陽離子交換(huàn)膜及隻(zhī)允許陰離子(zǐ)透過的陰離子交(jiāo)換膜。 樹脂床利用加在室兩端的直流電(diàn)進行(háng)連續地再生(shēng),電壓使進水中的水分子分解成 H+及 OH-,水中的(de)這些離子受相應電極的吸引,穿過陽(yáng)、陰離子交換樹脂向所對應膜的方向遷移,當這些離子透(tòu)過(guò)交換膜進(jìn)入濃室後, H +和 OH-結合成水。這種 H+和 OH-的產(chǎn)生及遷移正是樹脂(zhī)得以實現連(lián)續再生的機理(lǐ)。
當進水中的(de) Na+及 CI-等雜質離子吸(xī)咐到相應的離子(zǐ)交換(huàn)樹脂上時,這些雜質離子就會發生象普通(tōng)混床內一樣的離子交換反應,並相應地置換出 H+及 OH-。一(yī)旦在(zài)離子(zǐ)交換樹脂內的雜質離子也加入到 H+及 OH-向交換膜方向的遷(qiān)移,這些離子將連續地穿過樹脂直至透過交換膜而進入濃水室。這些雜質離子由於相鄰隔室交換膜的阻(zǔ)擋作用而不(bú)能向對應電極的方向進一步地遷移,因此雜質離(lí)子得以集中到濃水室中,然後可將(jiāng)這種含有雜質離子的濃水排出膜堆。