純水設備是指通過一系列物理和化學處理過程,將原水轉化為幾乎不含任何雜質、礦物質和微生物的水的設備。以下是對純水設備的詳細介紹:
一、工作原理
純水設備主要采用反滲透膜技術。其工作原理是對水施加一定的壓力,使水分子和離子態的礦物質元素通過反滲透膜,而溶解在水中的絕大部分無機鹽(包括重金屬)、有機物以及細菌、病毒等無法透過反滲透膜,從而使滲透過的純凈水和無法滲透過的濃縮水嚴格分開。反滲透膜上的孔徑只有0.0001微米,而病毒的直徑一般有0.020.4微米,普通細菌的直徑有0.41微米。
此外,純水設備系統還可以通過各種水處理工藝和水質監測系統來達到純化水的目的。一般可以將水的純化過程大致分為4大步:預處理(初級凈化)、反滲透(生產出純水)、離子交換(可生產出18.2MΩ·cm超純水)和終端處理(生產出符合特殊要求的超純水)。
二、設備結構特點
預處理裝置:設計精密過濾器、活性碳吸附過濾器以及軟化樹脂,針對性地去除水中大顆粒物質、余氯以及鈣離子鎂離子,達到預處理效果。
反滲透裝置:使用一個高壓泵對高濃度溶液提供比滲透壓差大的壓力,水分子將被迫通過半透膜到低濃度的一邊。反滲透可以濾除90%~99%的包括無機離子在內的絕大多數污染物。
離子交換裝置:水中的正離子與離子交換樹脂中的H+離子交換,水中的負離子與離子交換樹脂上的OH-離子交換,從而達到純化水的目的。理論上,離子交換幾乎能除去所有的離子物質。
其他裝置:
產水、濃水各設有流量計以監視并調節運行出水量及系統回收率。
產水電導率表連續監視產水水質。
高壓開關保護反滲透膜不會因壓力過高而損壞。
低壓開關保護高壓泵不會因供水停止而損壞。
精濾器前后壓力表、反滲透膜前后壓表可連續監測反滲透膜及精濾器壓差,提示何時需要清洗或更換。
三、應用領域
純水設備的應用領域非常廣泛,包括但不限于:
電子工業:用于制備電子元器件的制造和清洗的高純度用水,可有效去除水中的各種雜質,包括有機物、無機鹽、微生物、顆粒等,降低生產過程中的元器件缺陷率,提高生產效率和降低生產成本。
醫療行業:提供適合用于醫療處理的高質量水源,例如用于制備藥品、病理學實驗、耗材清洗和消毒等,可確保醫療操作的安全性。
實驗室:用于制備高純度的實驗用水,如洗滌器皿、制備緩沖液、溶解試劑等,可減少實驗誤差,提高實驗的精度和可靠性。
化學工業:主要用于制備化工產品生產過程中設備的清洗、原料配制、中間體和終端產品制備等環節的高純度用水,可減少化學反應中的雜質干擾,從而提高反應的選擇性和產率。
食品工業:通常使用反滲透純水機,可去除水中的微生物、有機物和重金屬等,確保食品的衛生和安全。
飲料工業:通常使用混床純水機,可去除水中的溶解物、離子和有機物等,改善飲料的口感和風味。