1. 反渗透膜的孔径极小,一般在 0.1 - 1 纳米之间,能够有效截留大部分有机污染物。无论是大分子有机物,如蛋白质、多糖、微生物产生的胞外聚合物等,还是小分子有机物,如农药、染料、石油类有机物、有机卤化物等,都能被大量去除。例如,在工业废水处理用于回用制备超纯水时,对于废水中的复杂有机污染物,反渗透法可以去除其中 90% 以上的有机成分,提高了水的纯度。反渗透过程不仅对有机污染物有很好的去除效果,还能去除水中的溶解性固体(如盐类)、胶体、细菌、病毒等杂质。这是因为半透膜的特性使得只有水分子能够通过,而几乎所有其他杂质都被截留。在超纯水制备过程中,这一特性可以简化处理流程,减少后续处理步骤的负担。例如,在电子工业的超纯水制备中,反渗透可以一次性去除水中的重金属离子、微生物和有机杂质,为后续的离子交换和超滤等步骤提供较好的进水水质。超纯水在家具制造中的涂装工艺有应用价值。河南新型超纯水主要作用
生命科学研究领域 在细胞培养实验中,超纯水是配制培养基的关键成分。细胞对生长环境的要求非常苛刻,超纯水的纯度可以保证培养基中不含有对细胞有毒害作用的物质。例如,水中的重金属离子可能会干扰细胞的代谢过程,影响细胞的生长和增殖。超纯水还用于清洗细胞培养器具,确保没有杂质残留,为细胞提供一个良好的生长环境。 在基因测序和基因编辑实验中,超纯水的作用同样不可忽视。它作为试剂的溶剂和反应体系的基础,其高纯度有助于确保测序的准确性和基因编辑的准确性。例如,在聚合酶链式反应(PCR)中,超纯水用于配制反应缓冲液和稀释 DNA 模板。如果水中含有杂质,可能会抑制聚合酶的活性,导致基因扩增失败或产生错误的结果。安徽实验室超纯水报价电子级超纯水对金属离子含量要求达 ppt 级甚至更低。
能耗成本:反渗透过程需要在一定压力下进行,通常需要压力泵提供 1 - 10MPa 的压力,这会消耗大量的电能。在处理大量超纯水时,能耗成本尤其重要。不过,随着技术的进步,一些能量回收装置可以回收部分能量,降低能耗成本。例如,在一些大型海水淡化厂(其原理与反渗透处理超纯水类似),能耗成本占总运行成本的比例较高,但通过能量回收装置可使这一比例有所降低。膜更换成本:随着使用时间的延长,反渗透膜会受到污染、结垢或老化,导致性能下降。一般情况下,反渗透膜需要定期更换,其更换周期根据进水水质、操作条件和膜的质量等因素而异,可能在 1 - 3 年左右。膜的更换成本较高,而且还需要考虑更换过程中的人工成本和停机损失。化学药剂成本:在预处理过程中,可能需要使用化学药剂,如絮凝剂用于沉淀悬浮物、活性炭用于吸附有机物等。在膜清洗过程中,也需要使用化学清洗剂,如酸、碱、表面活性剂等来去除膜表面的污垢。这些化学药剂的使用增加了运行成本,并且需要合理储存和管理,以确保安全和有效使用。
、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 (CH₃)₃Cl)和氢氧根离子(OH⁻)。通过阴阳离子交换树脂的组合使用,可以将水中的离子浓度降低到极低的水平。超纯水的密度与普通水略有差异,受纯度影响。
从环境角度来看,超纯水的制备并非毫无代价。虽然它本身纯净无污染,但制备过程往往需要消耗大量的能源和资源。反渗透膜等重要组件的生产需要消耗石油等原材料,并且在运行过程中,需要高压泵提供动力,这意味着大量的电力消耗。此外,为了保证超纯水的质量,还需要定期更换滤芯、树脂等耗材,这些都会产生一定的废弃物。如果处理不当,可能会对环境造成负面影响。然而,随着科技的不断进步,一些新型的节能制备技术正在研发和推广,例如利用太阳能驱动的超纯水制备系统,旨在降低其对传统能源的依赖,减少对环境的压力,使超纯水的生产更加绿色可持续。超纯水的生产需防止原水的季节性污染波动。安徽实验室超纯水报价
膜接触器在超纯水生产中可用于气体脱除与分离。河南新型超纯水主要作用
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。河南新型超纯水主要作用