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,导致膜通量下降,需要定期进行化学清洗来恢复其性能。超纯水在纺织印染行业用于品质染料配制。教学用超纯水参考价
在电力工业中,超纯水扮演着举足轻重的角色。特别是在蒸汽发电领域,锅炉用水必须是超纯水。水中的杂质,如钙、镁等离子,在高温高压的锅炉环境下会形成水垢,附着在锅炉管道内壁,降低热传递效率,增加能源消耗,甚至可能引发管道堵塞、破裂等严重安全事故。超纯水能够有效避免这些问题,保证锅炉的高效、安全运行。同时,在核电站中,超纯水用于冷却核反应堆芯,其高纯度和稳定的化学性质能够确保在极端辐射和高温条件下,有效地带走热量,维持核反应堆的稳定运行,防止放射性物质泄漏,对保障核电站的安全运行和周围环境的保护起着至关重要的作用。山东常见的超纯水超纯水的水质受空气中尘埃与气体溶入的影响。
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 - 40 分钟,循环过程中要注意控制氧化剂浓度,避免对膜造成过度氧化损伤。清洗后排放氧化剂清洗液,用清水冲洗膜组件,冲洗时间不少于 40 分钟,同时监测冲洗水的相关指标,确保氧化剂被完全清洗干净。
关闭反渗透系统的进水阀门、产水阀门和浓水阀门,将系统与原水供应和后续用水环节隔离开。打开浓水排放阀和产水排放阀,将反渗透膜组件内的水排空,可利用压缩空气吹扫膜组件,尽量排净残留水,但要注意控制空气压力,一般不超过 0.3MPa,防止对膜造成损伤。清洗剂助剂:如十二烷基苯磺酸钠等表面活性剂,可提高清洗效果,添加量一般为清洗液总量的 0.05% - 0.1%(质量分数)。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。将清洗液通过泵循环通过膜元件,循环时间根据污染程度而定,一般为 30-60 分钟。循环结束后,可让膜元件在清洗液中浸泡 15-30 分钟,使清洗剂与污染物充分接触反应,增强清洗效果超纯水的电导率常低于 0.1 μS/cm,显示其高纯度。
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物质含量。例如,细菌在水中生长繁殖会分泌胞外聚合物,这些物质可能会附着在反渗透膜或离子交换树脂上,降低它们的性能。超纯水生产中的水质监测是关键环节,实时把控质量。山东常见的超纯水
超纯水在汽车制造中的涂装前处理有重要应用。教学用超纯水参考价
在制药行业,严格的微生物控制是为了确保药品的安全性和有效性。例如在生产静脉注射药物时,超纯水中的微生物及其代谢产物(如内素)可能会引起患者发热、过敏反应,甚至更严重的医疗事故。在细胞培养实验中,微生物污染会干扰细胞的正常生长和代谢,导致实验结果的偏差和不可靠。同时,在食品和饮料行业中,超纯水用于产品调配等环节,微生物含量也需要严格控制,一般要求 CFU/mL 在个位数以下,以防止微生物在产品中繁殖,延长产品的保质期和保证产品质量。 超纯水电阻率的测量基于欧姆定律,其中是电阻,是电压,是电流。电阻率是材料(在这里是水)对电流阻碍作用的一种属性,对于均匀材料,它与电阻、横截面)和长度的关系为。在测量超纯水电阻率时,通过在水中放置电极,施加一定的电压,测量产生的电流,从而计算出电阻,再结合电极的几何参数(面积和间距)就可以得到电阻率。教学用超纯水参考价