超纯水机

    超纯水机,是采用预处理、反渗透技术、超纯化处理以及后级处理等方法,将水中的导电介质几乎完全去除,又将水中不离解的胶体物质、气体及有机物均去除至很低程度的水处理设备。 超纯水机又称做:超纯水器,超纯水设备,超纯水仪,超纯水系统,实验室超纯水器等。 超纯水机所生产的超纯水电阻率一般应大于10兆欧,10兆欧以上的水才叫超纯水。优质超纯水出水能达到18.25兆欧。

实验室用超纯水机

    实验室超纯水机大致分为预处理、反渗透、超纯化、终端超滤四个单元。自来水首先通过预处理单元,去除水中较大的颗粒、悬浮物以及部分有机物。然后进入反渗透单元,对水中的离子物质和大分子物质(如病毒、微生物等)进行截留性去除。之后再经过纯化和超纯化单元,对经过膜去除后残余的微少离子进行纯化和超纯化,使水中的离子含量降低到痕量水平。后通过UV、超滤等技术确保超纯水中的微生物、有机物和热原满足各类实验应用需求。

    技术要求:

    1. 两级反渗透深度除盐,原水水质<2000μs,硬度<450ppm;

    2. 反渗透纯水水质≥0.2 MΩ (GB6682-2008三级水),产水量5L/h以上。

    3. 系统除盐率≥99.5%,源水与废水比例1:3。.

    4. 全系统运行异常线上自我诊断(原水、预纯化水、超纯水的水质水量),警示或系统自动停止运行。

    5. 智能故障判断(系统重要零组件:电磁阀、增压泵、UV灯、传感器等线上更换指示)。


工业用超纯水机

    工业纯水机由预处理系统、精处理系统、后处理系统三大部分组成。原水经石英砂单元、活性炭单元、软水器单元等预处理系统后,使水中的悬浮物(颗粒物质)、胶体、有机物、硬度、微生物等杂质含量大大降低,以减轻后续的反渗透、电除盐等精处理系统的处理负荷,延长其使用寿命。

水中杂质

    1、微粒物质

    包括泥沙、铁锈、藻类、悬浮物等肉眼可见的微粒杂质。这些微粒常常悬浮在水流之中,使水产生浑浊现象。这些微粒很不稳定,可以通过沉淀和过滤去除。

    2、胶体物质

    胶体物质是比离子物质大而比颗粒物质小的物质。胶体是许多分子和离子的集合物。

    胶体物质不能借重力自行沉降而去除,一般是在水中加入药剂破坏其稳定性,使胶体沉降而予以去除。地表水或地下水都可能存在胶体物质。

    3、离子物质

    包括:阳离子和阴离子。离子物质通常易溶于水中,可以用离子交换或除盐等方法予以去除。

    不反应的溶解气体

    不反应的溶解气体是指如氮气等不与水产生化学反应,产生引入离子污染物到水中的化合物且影响水的PH值的气体。

    4、可反应的溶解气体

    天然水中常见的溶解气体有氧气、二氧化碳,有时还有硫化氢和氨气等。这些溶解于水中的气体,大都对金属有腐蚀作用,是引起水系统金属腐蚀的重要因素。

    5、微生物

    主要指水中的细菌含量

    生活饮用水卫生标准菌落总数允许含量≤100cfu/mL

    饮用净水水质标准菌落总数允许含量≤50cfu/mL

    纯化水微生物允许含量≤100个/mL

    6、热源

    热源又称细菌内毒素,主要用于医药用水特别是注射用水时需考量热源的含量控制。

    注射用水热源允许含量≤0.25EU/mL

    血液透析和相关治疗用水标准热源允许含量≤1EU/mL。

    7、有机物质

    水中的有机物主要是腐殖酸、生活污水和工业废水的污染物。水中有机物要进行生物氧化分解,需要消耗水中的溶解氧,从而导致水中缺氧,同时会发生腐败发酵,使细菌滋长,恶化水质,破坏水体。

    8、残留消毒剂

    自来水公司为控制水中的细菌含量,会添加消毒剂来控制总细菌数。常用的消毒剂为含氯制剂,当氯加到水中会产生含氧化性极强的化合物如:余氯,起到消毒杀菌的作用。

    对于采用反渗透技术的水处理设备而言,氧化性极强的余氯会对RO膜造成很大的损伤,因此在预处理中必须严格去除,常用的是活性炭去除法。


各类水质

    1、蒸馏水

    实验室常用的一种纯水,虽设备便宜,但极其耗能和费水且速度慢,应用会逐渐减少。蒸馏水能去除自来水内大部分的污染物,但挥发性的杂质无法去除,如二氧化碳、氨、二氧化硅以及一些有机物。新鲜的蒸馏水是无菌的,但储存后细菌易繁殖;此外,储存的容器也很讲究,若是非惰性的物质,离子和容器的塑形物质会析出造成二次污染。

    2、去离子水

    应用离子交换树脂去除水中的阴离子和阳离子,但水中仍然存在可溶性的有机物,可以污染离子交换柱从而降低其功效,去离子水存放后也容易引起细菌的繁殖。

    3、反渗水

    其生成的原理是水分子在压力的作用下,通过反渗透膜成为纯水,水中的杂质被反渗透膜截留排出。反渗水克服了蒸馏水和去离子水的许多缺点,利用反渗透技术可以有效的去除水中的溶解盐、胶体,细菌、病毒、细菌内毒素和大部分有机物等杂质,但不同厂家生产的反渗透膜对反渗水的质量影响很大。

    4、超纯水

    其标准是水电阻率为18.2MΩ-cm。但超纯水在TOC、细菌、内毒素等指标方面并不相同,要根据实验的要求来确定,如细胞培养则对细菌和内毒素有要求,而HPLC则要求TOC低。


工艺流程

    1. 预处理系统→反渗透系统→中间水箱→粗混合床→精混合床→纯水箱→纯水泵→紫外线杀菌器→抛光混床→精密过滤器→用水对象 (≥18MΩ.CM)(传统工艺)

    2. 预处理→反渗透→中间水箱→水泵→EDI装置→纯化水箱→纯水泵→紫外线杀菌器→抛光混床→0.2或0.5μm精密过滤器→用水对象(≥18MΩ.CM)(新工艺)

    3. 预处理→一级反渗透→加药机(PH调节)→中间水箱→级反渗透(正电荷反渗膜)→纯水箱→纯水泵→EDI装置→紫外线杀菌器→0.2或0.5μm精密过滤器→用水对象(≥17MΩ.CM)(新工艺)

    4. 预处理→反渗透→中间水箱→水泵→EDI装置→纯水箱→纯水泵→紫外线杀菌器→0.2或0.5μm精密过滤器→用水对象(≥15MΩ.CM)(新工艺)

    5. 预处理系统→反渗透系统→中间水箱→纯水泵→粗混合床→精混合床→紫外线杀菌器→精密过滤器→用水对象 (≥15MΩ.CM)(传统工艺)

    以上工艺各有各的优势,你可以根据你自身的情况选购适合你的工艺。随着科学的发展,很多新的工艺已经替代了旧的。


纯水与超纯水的区别

    在正确选择实验室超纯水机之前,我们必须很好地了解如下几个概念:什么是纯水?什么是超纯水?二者有何区别?

    纯水又称纯净水,是指以符合生活饮用水卫生标准的水为原水,通过电渗析器法、离子交换器法、反渗透法、蒸馏法及其他适当的加工方法,制得的密封于容器内,且不含任何添加物,无色透明,可直接饮用的水。市场上出售的太空水,蒸馏水均属纯净水。

    超纯水是在纯水的基础上进一步将水中的导电介质几乎完全去除,又将水中不离解的胶体物质、气体及有机物均去除至很低程度的水。电阻率大于18MΩ*cm,或接近18.25MΩ*cm极限值。超纯水是一般工艺很难达到的程度,可以将微滤技术、超滤技术、反渗透技术、EDI技术,离子交换技术中的两种及以上的技术,通过合理的工艺设计,设备选型,方可制造出超纯水,电阻率可达18.20MΩ*cm。

    纯水和超纯水区别存在于很多方面,这里只列举了其中的一些方面,现归纳如下:

    A.电导率不同,纯水电导率在2-10us/cm之间,超纯水的电导率为0.056us/cm;

    B. 制造的难易程度不同,目前市场上使用的纯水基本上都是经过反渗透、蒸馏等方法制得,而超纯水是在纯水的基础上还要经过光氧化技术、精处理和抛光处理等一系列复杂的纯化技术制得的。

    C. 重金属、细菌、微粒数等指标也大不相同,纯水杂质含量是ppm级,而超纯水为ppb级,简单地说超纯水中已经没有什么杂质,接近于理论上的水。

    D. 使用的领域也不相同;

    E. 对输送管道材质的要求也不相同,超纯水对输送管道材质的要求要比超纯水严格的多。


超纯水机市场现状

    目前国内超纯水机市场已由过去“密理博”一统天下的局面变为百家争鸣的状况,国内超纯水机生产商取得了长足的进步,但总体技术水平相对较低,真正能制得超纯水的厂家还是比较少。

    1997年以前,国内超纯水机市场被国外垄断。国外产品的特点是以蒸馏水为原水、使用麻烦,价格高、使用门坎高、普及度小。国外产品如今依然占据着比较重要的市场份额,而国内超纯水机也在不断地创新发展。以“艾科浦”为代表的各个国内厂家,在不断吸收国外技术并加以创新发展后,如今的国内超纯水机已经逐步地占领了很大的市场份额,相信在未来,国内超纯水机产品会越来越好。


超纯水机的应用领域

    超纯水现在的用途范围越来越广泛,包括一些普通实验如一些普通的化学分析、配置基本溶液、定量分析、理化实验等。超纯水的快速制备不仅大大提高了工作效率降低了成本,还保证了水质的达标,使实验结果更加准确。

    ?另外,一些高端实验对实验水质的要求相当苛刻,如动植物细胞培养、高效液相色谱、质谱分析、等离子耦合光谱、原子荧光、凝胶分析、细胞免疫、试管婴儿、遗传学实验等等。这些实验不仅仅对水质的电阻率有要求,还对水质中的有机物、颗粒物、细菌和热原等都有较高的要求。

    超纯水机应用范围涉及医院、高校科研、质检单位、化工厂、制药厂、水质监测中心、畜牧行业、自来水厂、疾控中心、种子监测站、电瓶厂、液晶屏厂、精密电路厂、无尘品生产等等。


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