原理:反滲透是在壓力驅動下,利用半透膜的特性,使水從高濃度一側(原水側)向低濃度一側(透過液側)滲透。半透膜的孔徑非常小,一般在 0.1 - 1 納米之間,能夠有效截留水中的大部分有機污染物,包括大分子有機物(如蛋白質、多糖等)和許多小分子有機物(如農藥、染料等)。只有水分子和極少數小分子能夠通過半透膜。應用:在超純水系統中,反滲透通常是關鍵的處理步驟。它可以去除水中 95% - 99% 的溶解性固體和幾乎全部的微生物,同時對有機污染物也有很好的去除效果。例如,在電子工業中用于芯片制造的超純水制備,反滲透可以有效去除水中可能影響芯片性能的有機雜質。不過,反滲透膜可能會受到有機污染物的污染,導致膜通量下降,需要定期進行化學清洗來恢復其性能。超純水在考古文物修復中用于特殊材料處理。湖南超純水前景
在制藥行業,嚴格的微生物控制是為了確保藥品的安全性和有效性。例如在生產靜脈注射藥物時,超純水中的微生物及其代謝產物(如內素)可能會引起患者發熱、過敏反應,甚至更嚴重的醫療事故。在細胞培養實驗中,微生物污染會干擾細胞的正常生長和代謝,導致實驗結果的偏差和不可靠。同時,在食品和飲料行業中,超純水用于產品調配等環節,微生物含量也需要嚴格控制,一般要求 CFU/mL 在個位數以下,以防止微生物在產品中繁殖,延長產品的保質期和保證產品質量。 超純水電阻率的測量基于歐姆定律,其中是電阻,是電壓,是電流。電阻率是材料(在這里是水)對電流阻礙作用的一種屬性,對于均勻材料,它與電阻、橫截面)和長度的關系為。在測量超純水電阻率時,通過在水中放置電極,施加一定的電壓,測量產生的電流,從而計算出電阻,再結合電極的幾何參數(面積和間距)就可以得到電阻率。湖北超純水批發廠家超純水的生產需控制原水中的硅含量以滿足工藝要求。
總有機碳(TOC)的檢測方法,差減法,原理:水樣分別被注入高溫燃燒管(900℃)和低溫反應管(150℃)中。高溫燃燒管中的水樣經高溫催化氧化后,有機化合物和無機碳酸鹽均轉化為二氧化碳;而低溫反應管中的水樣則通過酸化使無機碳酸鹽分解成為二氧化碳。通過非分散紅外檢測器分別測得水中的總碳(TC)和無機碳(IC),二者之差即為總有機碳(TOC)。 適用范圍:廣泛應用于飲用水、工業用水、生活污水、生產廢水等方面的質量控制以及江河、湖泊、海洋等水體的監測。 優點:可同時測定總碳和無機碳,消除了無機碳對 TOC 測定的干擾,提高了測定結果的準確性。 缺點:儀器設備較為復雜,操作步驟相對較多,需要使用高溫燃燒爐和低溫反應裝置。
紫外線殺菌(UV) 殺菌原理 紫外線殺菌是利用紫外線(主要是 254nm 波長的紫外線)照射破壞微生物的 DNA 結構,使微生物失去繁殖和生存能力。對于水中殘留的細菌、病毒和藻類等微生物,紫外線照射能夠有效地將它們殺滅,從而保證超純水的微生物指標符合要求。 設備配置 紫外線殺菌設備通常由紫外燈、石英套管和反應器組成。紫外燈發出的紫外線透過石英套管照射在水中,為了確保殺菌效果,要根據處理水量和水質來確定紫外燈的功率和數量,同時要保證水在反應器中的停留時間足夠長,一般在幾秒到幾十秒之間。離子交換膜的性能決定超純水制備中的離子去除效率。
、離子交換 陽離子交換樹脂 經過反滲透后的水,雖然大部分離子已經被去除,但仍含有少量的離子。此時,利用陽離子交換樹脂可以進一步去除水中的陽離子,如鈣、鎂、鈉等。陽離子交換樹脂上帶有酸性基團,能夠與水中的陽離子進行交換反應。例如,磺酸型陽離子交換樹脂(R - SO?H)與水中的鈣離子(Ca2?)發生交換反應,生成樹脂鈣鹽(R - SO?)?Ca 和氫離子(H?)。 陰離子交換樹脂 同時,使用陰離子交換樹脂去除水中的陰離子,如氯離子、硫酸根離子等。陰離子交換樹脂帶有堿性基團,例如季銨型陰離子交換樹脂(R - N (CH?)?OH)與水中的氯離子(Cl?)發生交換反應,生成樹脂氯鹽(R - N (CH?)?Cl)和氫氧根離子(OH?)。通過陰陽離子交換樹脂的組合使用,可以將水中的離子濃度降低到極低的水平。超純水在電力行業用于發電機組冷卻與化學分析。湖北實驗室超純水
超純水在石油化工行業用于催化劑制備與分析。湖南超純水前景
總有機碳(TOC)的檢測方法,紫外氧化 - 非色散紅外探測法,原理:在樣品進入紫外反應器之前去除無機碳,然后通過紫外光照射使有機物質氧化為二氧化碳,再后利用 NDIR 進行定量檢測。 適用范圍:適用于原水、工業用水等水體的 TOC 檢測。 優點:結合了紫外光氧化和 NDIR 檢測技術的優點,具有快速、準確、不接觸檢測等優點,可有效氧化大部分有機物。 缺點:對于顆粒狀有機物、藥物、蛋白質等高含量 TOC 的水樣可能不適用,且紫外燈的使用壽命有限,需要定期更換。湖南超純水前景