有机污染物容易在反渗透膜表面和膜孔内吸附、沉积,导致膜污染。例如,水中的天然有机物(如腐殖酸、富里酸)、微生物及其分泌物等有机成分会在膜表面形成凝胶层或生物膜。膜污染会使膜通量下降,即单位时间内通过膜的水量减少。这就需要更高的压力来维持相同的水通量,增加了能耗。同时,膜污染还会影响膜的截留性能,导致有机污染物和其他杂质的去除率降低。而且,膜污染后需要定期进行化学清洗,清洗过程较为复杂,频繁清洗还可能会缩短膜的使用寿命。反渗透过程需要较高的压力来驱动水通过半透膜,一般压力在 1 - 10MPa 之间。这就导致了较高的能耗,特别是在处理大量水或者进水水质较差(有机污染物和溶解性固体含量高)的情况下...
压力差变化:观察反渗透系统中进水压力与浓水压力之间的差值(即压力差)。清洗后,压力差应明显降低。如果压力差在清洗后没有明显变化或者反而升高,可能意味着膜表面的污染物没有被彻底清洗干净,或者膜元件内部存在堵塞情况。正常情况下,清洗后压力差应比清洗前降低 30% - 50%。例如,清洗前压力差为 0.3MPa,清洗后理想状态下应降至 0.15 - 0.21MPa。化学需氧量(COD)和总有机碳(TOC):对于处理含有机物污染的反渗透膜,检测产水中的 COD 和 TOC 含量可以判断清洗效果。清洗彻底时,产水中的 COD 和 TOC 含量应大幅降低。例如,清洗前产水 COD 含量为 5mg/L,清洗...
超纯水是一种纯度极高的水,其电阻率高达 18.2 MΩ・cm 以上,几乎去除了水中所有的杂质,包括溶解性固体、有机物、微生物、胶体以及气体等。它的制备工艺极为复杂且精密,往往综合运用了反渗透、离子交换、超滤、紫外线杀菌、超滤膜过滤等多种先进技术手段。 在半导体制造领域,超纯水是芯片生产过程中的关键要素。芯片的微小电路结构对杂质极为敏感,哪怕是极其微量的离子或颗粒杂质都可能导致芯片短路、性能下降甚至报废。超纯水用于芯片的清洗、光刻、蚀刻等各个工序,确保了芯片制造的高精度和高质量。反渗透膜的抗污染能力影响超纯水生产的连续性。北京什么是超纯水供应商超纯水日常维护:反渗透系统需要定期进行维护,包括设备...
清洗前准备,收集反渗透系统运行数据,包括进水压力、产水压力、产水量、脱盐率等参数在一段时间内的变化曲线,以确定膜性能下降的程度和趋势。对反渗透膜元件进行取样分析,可采用扫描电子显微镜(SEM)观察膜表面的污染物形态,通过傅里叶变换红外光谱(FTIR)分析污染物的化学成分,从而确定主要的污染类型,如无机盐垢、有机物污染、生物膜污染等。准备清洗设备与药剂,清洗水箱:选用耐腐蚀、耐酸碱且与清洗液不发生反应的材质制成的水箱,容量根据膜组件数量和清洗液用量确定,一般要保证有足够的空间容纳清洗液并能进行循环操作,例如,对于一套处理量为 100m³/h 的反渗透系统,清洗水箱容量可选择 5 - 10m³。清...
酸性清洗,将配置好的酸性清洗液(如柠檬酸溶液)通过清洗泵打入反渗透膜组件,循环清洗 30 - 60 分钟。循环过程中,监测清洗液的温度,控制在 25℃ - 35℃,可通过在清洗水箱中设置加热或冷却装置来调节温度。循环结束后,让膜组件在酸性清洗液中浸泡 15 - 30 分钟,使清洗液与膜表面的无机盐垢充分反应。浸泡结束后,开启浓水排放阀和产水排放阀,将酸性清洗液排放至专门的废液收集容器中,排放过程中要注意防止清洗液飞溅和泄漏,按照环保要求处理废液。用清水对膜组件进行冲洗,冲洗时间不少于 30 分钟,直至冲洗水的 pH 值接近中性(pH 值为 6 - 8),监测冲洗水的电导率,当电导率低于 50μ...
连接管道:采用耐酸碱的塑料管道(如 UPVC 或 PVDF)连接清洗水箱、清洗泵和反渗透膜组件,管道直径根据流量计算确定,同时要保证连接牢固、无泄漏。化学药剂,酸性清洗剂:如柠檬酸,纯度不低于 99%,用于去除钙、镁等无机盐垢。根据膜污染程度,将柠檬酸配制成 0.2% - 0.5%(质量分数)的溶液,例如,对于 5m³ 的清洗水箱,需称取 10 - 25kg 柠檬酸,先在少量水中溶解后再加入清洗水箱并补充水至规定体积。碱性清洗剂:可选用氢氧化钠,纯度不低于 96%,用于去除有机物和生物膜污染。配制成 0.1% - 0.3%(质量分数)的氢氧化钠溶液,操作方法同酸性清洗剂配制。氧化剂清洗剂:如过...
、离子交换 阳离子交换树脂 经过反渗透后的水,虽然大部分离子已经被去除,但仍含有少量的离子。此时,利用阳离子交换树脂可以进一步去除水中的阳离子,如钙、镁、钠等。阳离子交换树脂上带有酸性基团,能够与水中的阳离子进行交换反应。例如,磺酸型阳离子交换树脂(R - SO₃H)与水中的钙离子(Ca²⁺)发生交换反应,生成树脂钙盐(R - SO₃)₂Ca 和氢离子(H⁺)。 阴离子交换树脂 同时,使用阴离子交换树脂去除水中的阴离子,如氯离子、硫酸根离子等。阴离子交换树脂带有碱性基团,例如季铵型阴离子交换树脂(R - N (CH₃)₃OH)与水中的氯离子(Cl⁻)发生交换反应,生成树脂氯盐(R - N (C...
高锰酸钾法,原理:在酸性或碱性条件下,以高锰酸钾为氧化剂,将水样中的有机物氧化,剩余的高锰酸钾用草酸钠溶液还原,再用高锰酸钾溶液回滴过量的草酸钠,通过计算求出高锰酸盐指数,即 CODMn。 适用范围:适用于污染物相对较低的河流水和地表水。优点:实验过程中产生的污染比重铬酸钾法小。缺点:氧化性较低,氧化不彻底,测得的高锰酸盐指数比重铬酸盐指数低,通常与国标法测定结果相差 3-8 倍,且试验中需要回滴过量草酸钠,耗时长。紫外氧化在超纯水生产中,助力分解微量有机污染物。甘肃制备超纯水超纯水总有机碳(TOC)的检测方法,高温燃烧法,原理:将水样中的有机物质在高温(通常为 900℃-1200℃)下完全氧...
清洗前准备,收集反渗透系统运行数据,包括进水压力、产水压力、产水量、脱盐率等参数在一段时间内的变化曲线,以确定膜性能下降的程度和趋势。对反渗透膜元件进行取样分析,可采用扫描电子显微镜(SEM)观察膜表面的污染物形态,通过傅里叶变换红外光谱(FTIR)分析污染物的化学成分,从而确定主要的污染类型,如无机盐垢、有机物污染、生物膜污染等。准备清洗设备与药剂,清洗水箱:选用耐腐蚀、耐酸碱且与清洗液不发生反应的材质制成的水箱,容量根据膜组件数量和清洗液用量确定,一般要保证有足够的空间容纳清洗液并能进行循环操作,例如,对于一套处理量为 100m³/h 的反渗透系统,清洗水箱容量可选择 5 - 10m³。清...
活性炭具有高度发达的孔隙结构,包括微孔、中孔和大孔。这些孔隙提供了巨大的比表面积,能够通过物理吸附和化学吸附作用去除有机污染物。物理吸附是基于分子间的范德华力,活性炭的孔隙可以捕获有机分子。化学吸附则涉及活性炭表面的官能团(如羧基、羟基等)与有机污染物之间的化学反应。应用:在超纯水制备过程中,通常会使用颗粒活性炭(GAC)或粉末活性炭(PAC)。GAC 一般填充在吸附柱中,水通过吸附柱时,有机污染物被吸附在活性炭表面。PAC 则可以直接投加到水中,搅拌后通过过滤去除。例如,对于水中的腐殖酸、富里酸等天然有机物以及一些小分子的有机化合物,活性炭吸附都有很好的效果。不过,活性炭的吸附容量是有限的,...
制药行业 在药物合成环节,超纯水是理想的反应溶剂。许多药物的合成对水质要求极高,超纯水能够提供一个纯净的反应环境,避免水中的杂质与药物原料发生化学反应,从而保证药物合成的准确性和药物质量。例如,在抗素的合成过程中,超纯水的使用可以防止水中的金属离子催化药物分解或产生副反应。 在药品制剂生产中,超纯水用于溶解药物成分、制备注射剂和输液等。对于注射剂和输液来说,超纯水的质量直接关系到药品的安全性。水中的热源物质、微生物和微粒等杂质可能会引起患者发热、过敏等不良反应。超纯水的使用可以很大限度地减少这些风险,确保药品的纯净和安全。超纯水的生产过程需严格控制流速与压力参数。安徽常见的超纯水生产厂家超纯水...
连接管道:采用耐酸碱的塑料管道(如 UPVC 或 PVDF)连接清洗水箱、清洗泵和反渗透膜组件,管道直径根据流量计算确定,同时要保证连接牢固、无泄漏。化学药剂,酸性清洗剂:如柠檬酸,纯度不低于 99%,用于去除钙、镁等无机盐垢。根据膜污染程度,将柠檬酸配制成 0.2% - 0.5%(质量分数)的溶液,例如,对于 5m³ 的清洗水箱,需称取 10 - 25kg 柠檬酸,先在少量水中溶解后再加入清洗水箱并补充水至规定体积。碱性清洗剂:可选用氢氧化钠,纯度不低于 96%,用于去除有机物和生物膜污染。配制成 0.1% - 0.3%(质量分数)的氢氧化钠溶液,操作方法同酸性清洗剂配制。氧化剂清洗剂:如过...
酸性清洗,将配置好的酸性清洗液(如柠檬酸溶液)通过清洗泵打入反渗透膜组件,循环清洗 30 - 60 分钟。循环过程中,监测清洗液的温度,控制在 25℃ - 35℃,可通过在清洗水箱中设置加热或冷却装置来调节温度。循环结束后,让膜组件在酸性清洗液中浸泡 15 - 30 分钟,使清洗液与膜表面的无机盐垢充分反应。浸泡结束后,开启浓水排放阀和产水排放阀,将酸性清洗液排放至专门的废液收集容器中,排放过程中要注意防止清洗液飞溅和泄漏,按照环保要求处理废液。用清水对膜组件进行冲洗,冲洗时间不少于 30 分钟,直至冲洗水的 pH 值接近中性(pH 值为 6 - 8),监测冲洗水的电导率,当电导率低于 50μ...
酸性清洗,将配置好的酸性清洗液(如柠檬酸溶液)通过清洗泵打入反渗透膜组件,循环清洗 30 - 60 分钟。循环过程中,监测清洗液的温度,控制在 25℃ - 35℃,可通过在清洗水箱中设置加热或冷却装置来调节温度。循环结束后,让膜组件在酸性清洗液中浸泡 15 - 30 分钟,使清洗液与膜表面的无机盐垢充分反应。浸泡结束后,开启浓水排放阀和产水排放阀,将酸性清洗液排放至专门的废液收集容器中,排放过程中要注意防止清洗液飞溅和泄漏,按照环保要求处理废液。用清水对膜组件进行冲洗,冲洗时间不少于 30 分钟,直至冲洗水的 pH 值接近中性(pH 值为 6 - 8),监测冲洗水的电导率,当电导率低于 50μ...
1. 温度对超纯水电阻率的测量结果有着很大的影响。水的离子化程度和离子迁移速度会随着温度的升高而增加。根据物理化学原理,当温度升高时,水分子的热运动加剧,这使得水中的离子更容易移动,导致电阻率下降。一般来说,温度每升高 1℃,超纯水的电阻率大约会降低 2 - 3%(在 25℃左右的温度范围内)。测量操作:开启电阻率仪,等待仪器稳定后开始测量。在测量过程中,要注意观察仪器显示的电阻率值和温度值。如果温度发生变化,仪器会自动进行温度补偿(如果具备该功能)。对于高精度的测量,可能需要进行多次测量,然后取平均值以减少误差。例如,在 25℃时,超纯水的电阻率标准值为 18.2 MΩ・cm,当温度升高到 ...
信号处理单元和显示单元:信号处理单元负责将电极测量到的微弱电信号进行放大、滤波等处理,然后将处理后的信号传输给显示单元。显示单元则将电阻率的测量结果以数字或模拟的方式显示出来,方便用户读取。准备工作:首先要确保测量仪器(电阻率仪)处于良好的工作状态,并且电极已经经过适当的清洗和校准。清洗电极可以使用超纯水或专门的电极清洗液,以去除电极表面可能附着的杂质或污染物。校准过程通常是根据仪器的操作手册,使用已知电阻率的标准溶液对仪器进行校准,以确保测量的准确性。样品采集和放置:使用干净的、经过严格清洗的容器采集超纯水样品。在将样品放入测量电极之间时,要尽量避免引入气泡,因为气泡会干扰电流通路,导致测量...
物理过滤过程:反渗透是一种物理过滤方式,无需添加化学试剂,不会引入新的化学物质到水中,避免了化学残留对水质的影响,这对于对水质纯净度要求极高的行业,如电子工业、制药行业等尤为重要,可有效保证产品质量和安全性178.高脱盐率与高纯净度:在去除有机污染物的同时,还可去除水中的溶解性固体、胶体、细菌、病毒等杂质,很好的提高水的纯度,满足对水质要求极高的应用场景,如电子行业中半导体器件制造对超纯水的需求1811.技术成熟,设备稳定:反渗透技术发展成熟,设备运行稳定可靠。只要控制好操作条件,如压力、温度、进水水质等,系统就能持续稳定地去除有机污染物,并可配备自动化监测和控制系统,实时监测运行参数,及时发...
电子行业 在半导体制造领域,超纯水的应用极为关键。芯片制造过程中,从硅片的清洗、光刻、蚀刻到离子注入等各个工序,都需要超纯水。例如,在硅片清洗过程中,超纯水可以有效去除硅片表面的颗粒、有机物和金属离子等杂质。因为芯片的线宽非常小,微小的杂质颗粒都可能导致芯片短路或出现性能问题。在光刻工艺中,超纯水用于冲洗光刻胶,确保光刻图案的准确性。其高纯度能够避免水中杂质对光刻胶的溶解特性产生影响,从而保障芯片的高精度制造。 对于电子元器件的生产,如电路板的制作,超纯水也不可或缺。它用于清洗电路板,去除焊接过程中产生的助焊剂残留物、金属屑等杂质。这些杂质如果残留在电路板上,可能会引起电路的腐蚀或短路,影响电...
1. 温度对超纯水电阻率的测量结果有着很大的影响。水的离子化程度和离子迁移速度会随着温度的升高而增加。根据物理化学原理,当温度升高时,水分子的热运动加剧,这使得水中的离子更容易移动,导致电阻率下降。一般来说,温度每升高 1℃,超纯水的电阻率大约会降低 2 - 3%(在 25℃左右的温度范围内)。测量操作:开启电阻率仪,等待仪器稳定后开始测量。在测量过程中,要注意观察仪器显示的电阻率值和温度值。如果温度发生变化,仪器会自动进行温度补偿(如果具备该功能)。对于高精度的测量,可能需要进行多次测量,然后取平均值以减少误差。例如,在 25℃时,超纯水的电阻率标准值为 18.2 MΩ・cm,当温度升高到 ...
化学需氧量(COD)的检测方法,原理:在强酸性条件下,以重铬酸钾为氧化剂,硫酸银为催化剂,硫酸汞为氯离子掩蔽剂,加热消解水样,使水样中的有机物被氧化,剩余的重铬酸钾以试亚铁灵为指示剂,用硫酸亚铁铵溶液滴定,根据硫酸亚铁铵的消耗量计算出 COD 值。适用范围:适用于污染较严重的水和工业废水,可测定大于 50mg/L 的 COD 值,用 0.025mol/L 浓度的重铬酸钾溶液可测定 5-50mg/L 的 COD 值,但准确度较差。优点:氧化率高,再现性好,准确可靠,是国际社会普遍公认的经典标准方法。缺点:回流装置占空间大,水、电消耗大,试剂用量大,操作不便,难以大批量快速测定。超纯水的 pH 值...
原理:紫外线(UV)照射可以使水中的有机污染物发生光解反应。特别是波长为 185nm 和 254nm 的紫外线具有较强的氧化能力。185nm 的紫外线可以产生羟基自由基(・OH),这是一种强氧化剂,能够将有机污染物氧化分解为二氧化碳、水和小分子有机酸等。254nm 的紫外线可以直接破坏有机污染物的化学键,使其分解。应用:在超纯水制备中,紫外线氧化通常与其他处理方法联合使用。例如,在经过活性炭吸附或超滤后的水中,利用紫外线氧化进一步去除残留的有机污染物。在实验室小型超纯水设备或一些对水质要求不是极高的场合,紫外线氧化可以作为一种有效的有机污染物去除手段。不过,紫外线氧化对于一些难降解的有机污染物...
配置碱性清洗液(如氢氧化钠溶液)并打入膜组件,按照酸性清洗的类似操作流程进行循环清洗 30 - 60 分钟,循环温度控制在 30℃ - 40℃。浸泡 15 - 30 分钟后排放碱性清洗液,排放和收集方式同酸性清洗液处理。再次用清水冲洗膜组件,冲洗时间约 30 - 45 分钟,确保清洗液被彻底冲洗干净,监测冲洗水的 pH 值和电导率,pH 值接近中性且电导率较低时冲洗完成。氧化剂清洗,当膜污染情况较为严重,经酸性和碱性清洗后仍未达到理想效果,尤其是怀疑有生物膜或顽固有机物污染时,进行氧化剂清洗。选择合适的氧化剂清洗剂(如过氧化氢或次氯酸钠溶液),将其打入膜组件进行循环清洗,循环时间 20 - 4...
各类科学实验:在化学实验、生物实验、物理实验等实验室中,超纯水常被用作反应物、溶剂或冲洗用水等。例如,在细胞培养实验中,需要使用超纯水来配制培养基,以避免水中的有机污染物和杂质对细胞生长产生影响;在化学分析实验中,超纯水可作为空白对照或用于配制标准溶液,确保实验数据的准确性和可靠性机械过滤:通常采用石英砂过滤器、活性炭过滤器等,去除原水中的悬浮物、泥沙、铁锈、胶体等大颗粒杂质和部分有机物,保护后续的反渗透膜。比如,石英砂过滤器可有效截留 5μm 以上的颗粒物质245.软化处理:若原水硬度较高,还需进行软化处理,一般使用软化树脂过滤器,去除水中的钙、镁离子,防止其在反渗透膜表面结垢,影响膜的性能...
超纯水,作为一种非常纯净的水,在众多高科技领域发挥着不可或缺的作用。它几乎不含任何杂质,包括矿物质、微生物、有机物和溶解性气体等。其制备过程极为复杂且精密,通常需要经过多步的预处理、反渗透、离子交换和超滤等技术。在电子芯片制造中,超纯水用于清洗硅片,哪怕是极其微小的杂质颗粒都可能导致芯片短路或性能故障,所以超纯水的高纯度保障了芯片生产的良率和可靠性。这种非常纯净的特性也使其在制药行业意义非凡,用于药品的生产与配制,避免杂质对药物活性成分产生影响,确保药品的质量和安全性达到高标准。膜接触器在超纯水生产中可用于气体脱除与分离。甘肃超纯水配方技术超纯水化学需氧量(COD)的检测方法,原理:在强酸性条...
各类科学实验:在化学实验、生物实验、物理实验等实验室中,超纯水常被用作反应物、溶剂或冲洗用水等。例如,在细胞培养实验中,需要使用超纯水来配制培养基,以避免水中的有机污染物和杂质对细胞生长产生影响;在化学分析实验中,超纯水可作为空白对照或用于配制标准溶液,确保实验数据的准确性和可靠性机械过滤:通常采用石英砂过滤器、活性炭过滤器等,去除原水中的悬浮物、泥沙、铁锈、胶体等大颗粒杂质和部分有机物,保护后续的反渗透膜。比如,石英砂过滤器可有效截留 5μm 以上的颗粒物质245.软化处理:若原水硬度较高,还需进行软化处理,一般使用软化树脂过滤器,去除水中的钙、镁离子,防止其在反渗透膜表面结垢,影响膜的性能...
系统恢复与运行调整,根据清洗后膜性能测试结果,对反渗透系统进行必要的运行调整。如果产水量仍未达到预期,可适当调整进水压力或浓水排放流量,但要注意不能超过膜组件的额定压力和流量范围。检查和维护系统的预处理设备,如机械过滤器、活性炭过滤器等,确保预处理效果良好,防止再次快速污染反渗透膜。例如,检查过滤器的滤芯是否需要更换,活性炭是否饱和等。记录清洗过程和清洗后系统的运行数据,建立清洗档案,为今后的清洗操作和系统维护提供参考依据。在整个清洗过程中,要严格遵守安全操作规程,操作人员应穿戴防护眼镜、手套、防护服等防护用品,防止化学药剂接触皮肤和眼睛。同时,要密切关注清洗设备的运行情况,如有异常应及时停止...
杂质含量:原水(如自来水、地表水或地下水)中的杂质种类和含量是影响超纯水质量的首要因素。如果原水中含有大量的溶解性固体,包括钙、镁、钠等阳离子和氯、硫酸根等阴离子,会增加后续处理的难度。例如,原水中高浓度的钙、镁离子可能导致在管道和设备中形成水垢,影响设备的运行效率和超纯水的质量。此外,原水中的有机物含量也很关键,像腐殖酸、富里酸等天然有机物,会在后续的处理过程中与消毒剂或其他化学药剂发生反应,生成副产物,影响超纯水的纯度。微生物污染:原水中的微生物,如细菌、病毒、藻类等,也是重要的影响因素。微生物的存在可能会在超纯水制备系统中繁殖,堵塞过滤器和膜组件,并且其代谢产物还会增加水中的有机物和营养...
原理:紫外线(UV)照射可以使水中的有机污染物发生光解反应。特别是波长为 185nm 和 254nm 的紫外线具有较强的氧化能力。185nm 的紫外线可以产生羟基自由基(・OH),这是一种强氧化剂,能够将有机污染物氧化分解为二氧化碳、水和小分子有机酸等。254nm 的紫外线可以直接破坏有机污染物的化学键,使其分解。应用:在超纯水制备中,紫外线氧化通常与其他处理方法联合使用。例如,在经过活性炭吸附或超滤后的水中,利用紫外线氧化进一步去除残留的有机污染物。在实验室小型超纯水设备或一些对水质要求不是极高的场合,紫外线氧化可以作为一种有效的有机污染物去除手段。不过,紫外线氧化对于一些难降解的有机污染物...
原理:反渗透是在压力驱动下,利用半透膜的特性,使水从高浓度一侧(原水侧)向低浓度一侧(透过液侧)渗透。半透膜的孔径非常小,一般在 0.1 - 1 纳米之间,能够有效截留水中的大部分有机污染物,包括大分子有机物(如蛋白质、多糖等)和许多小分子有机物(如农药、染料等)。只有水分子和极少数小分子能够通过半透膜。应用:在超纯水系统中,反渗透通常是关键的处理步骤。它可以去除水中 95% - 99% 的溶解性固体和几乎全部的微生物,同时对有机污染物也有很好的去除效果。例如,在电子工业中用于芯片制造的超纯水制备,反渗透可以有效去除水中可能影响芯片性能的有机杂质。不过,反渗透膜可能会受到有机污染物的污染,导致...
原理:超滤主要基于筛分原理,在压力差的作用下,使水和小分子物质通过超滤膜,而大分子有机物(如分子量大于 1000 - 10000Da 的有机物)被截留。超滤膜的孔径在 1 - 100 纳米之间,能够去除水中的胶体、蛋白质、多糖等大分子有机物质。应用:在超纯水制备过程中,超滤可以作为预处理步骤,去除水中的大分子有机污染物,减轻后续处理步骤(如反渗透、离子交换等)的负担。例如,在制药行业中,超滤可以用于去除药物提取液中的大分子杂质,为后续的药物纯化和超纯水制备提供品质很好的原料水。同时,超滤操作相对简单,设备维护成本较低,但对于小分子有机物的去除效果有限。超纯水的分配系统需防止交叉污染与回流现象。...