實(shí)驗室超純水設備的原理及純化過(guò)程

時(shí)間：2021-03-18 瀏覽次數：2962

導讀：隨著(zhù)超純水現用途越來(lái)越廣，實(shí)驗室超純水機收到越來(lái)越多實(shí)驗室的歡迎，實(shí)驗室超純水設備制水便捷，可以有效提高工作效率，同時(shí)可以很大程度降低制水成本，并能保證水質(zhì)。

另外像一些優(yōu)異實(shí)驗如動(dòng)植物細胞培養、高效液相色譜、質(zhì)譜分析、等離子耦合光譜、原子熒光、凝膠分析、細胞**、試管嬰兒、TOC分析、PCR實(shí)驗、有機物分析、痕量元素檢測、雙向電泳、分子生物學(xué)實(shí)驗、遺傳學(xué)實(shí)驗、原子吸收/發(fā)射光譜等等。這些實(shí)驗對實(shí)驗水質(zhì)的要求相當苛刻，不僅僅對水質(zhì)的電阻率有要求外，對水質(zhì)中的有機物、顆粒物、**和熱原等都有要求，而實(shí)驗純水機可以滿(mǎn)足這些要求。

實(shí)驗室超純水機應用范圍涉及醫院、高?？蒲?、質(zhì)檢單位、化工廠(chǎng)、制藥廠(chǎng)、水質(zhì)監測中心、畜牧行業(yè)、自來(lái)水廠(chǎng)、疾控中心、種子監測站、電瓶廠(chǎng)、液晶屏廠(chǎng)、精密電路廠(chǎng)、無(wú)塵品生產(chǎn)等等。

未來(lái)還有很多對水質(zhì)要求高的實(shí)驗需要超純水去進(jìn)一步發(fā)展，不僅僅對制水的成本要降低還要對產(chǎn)水水質(zhì)要求更加苛刻，只有不斷的繼續發(fā)展才能滿(mǎn)足日新月異的市場(chǎng)要求。實(shí)驗純水機在未來(lái)的*會(huì )不斷的加大，但是對行業(yè)的產(chǎn)品質(zhì)量和售后服務(wù)要求會(huì )更高。

實(shí)驗室超純水設備解決了實(shí)驗室制超純水復雜的問(wèn)題，不再需要通過(guò)大型設備才能制取超純水，簡(jiǎn)單通過(guò)小型設備就可以實(shí)現超純水的制備，使操作更加簡(jiǎn)單、方便。

純水機和超純水機的工作原理

實(shí)驗室純水機一般采用先進(jìn)的反滲透技術(shù)制造純水。純水機的工作原理是對水施加一定的壓力，使水分子和離子態(tài)的礦物質(zhì)元素通過(guò)反滲透膜，而溶解在水中的絕大部分無(wú)機鹽(包括重金屬)，有機物以及**、病毒等無(wú)法透過(guò)反滲透膜，從而使滲透過(guò)的純凈水和無(wú)法滲透過(guò)的濃縮水嚴格的分開(kāi)。反滲透膜上的孔徑只有0.0001微米，而病毒的直徑一般有0.02-0.4微米，普通**的直徑有0.4-1微米，純水機流出的水達到飲用水標準。

超純水機是在反滲透技術(shù)的基礎上，添加了離子交換和終端處理技術(shù)。有些還有深度離子除鹽、超濾和UV光氧化作用設備，出來(lái)的水水質(zhì)優(yōu)于國標GB/T6682-2008實(shí)驗室上等用水的水質(zhì)要求。

超純水機的純化工藝過(guò)程

天然水中常見(jiàn)雜質(zhì)包括可溶性無(wú)機物、有機物、顆粒物、微生物、可溶性氣體等。超純水機就是要盡可能*地去處這些雜質(zhì)。目前常用凈化水質(zhì)的工藝方法有蒸餾法、反滲透法、離子交換法、過(guò)濾法、吸附法、紫外氧化法等。超純水機一般可以將水的純化過(guò)程大致分為4大步，預處理（初級凈化）、反滲透（生產(chǎn)出純水），離子交換（可生產(chǎn)出18.2MΩ.cm超純水）和終端處理（生產(chǎn)出符合特殊要求的超純水）。

1）預處理由于預處理后的水將通過(guò)反滲透進(jìn)行再一步的凈化，所以一定要盡量去除對反滲透膜有影響的雜質(zhì)；主要包括大顆粒物質(zhì)、余氯以及鈣離子鎂離子。在此要說(shuō)明的一點(diǎn)是必須要根據進(jìn)水水質(zhì)的差異針對性地配備不同的處理單元。多數純水機生產(chǎn)廠(chǎng)家并不能很好幫助客戶(hù)解決這個(gè)問(wèn)題，這會(huì )導致后續的純化無(wú)法達到理想結果并縮短反滲透膜、超純化柱等主要部件的壽命。為很好的解決這一問(wèn)題，設計精密過(guò)濾器、活性碳吸附過(guò)濾器以及軟化樹(shù)脂針對性地去除水中大顆粒物質(zhì)、余氯以及鈣離子鎂離子達到*佳的預處理效果。預處理耗材（價(jià)格相對低很多）的及時(shí)更換對超純機的長(cháng)期穩定運行，保護核心部件相當重要。

2）反滲透反滲透是使用一個(gè)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(guò)半透膜到低濃度的一邊，反滲透可以濾除90%-99%的包括無(wú)機離子在內的絕大多數污染物，因為它出眾的純化效率，反滲透是水純化系統的一個(gè)非常有效的技術(shù)，因為反滲透能去除大部分的污物，所以它經(jīng)常被用作為前道處理手段，能顯著(zhù)地延長(cháng)去離子交換柱的使用時(shí)間。鑒于反滲透在水質(zhì)純化過(guò)程中是非常關(guān)鍵并且反滲透膜的更換價(jià)格較高，我們建議用戶(hù)一定要選擇對反滲透膜有保護功能的超純水機。為了盡可能延長(cháng)反滲透膜的使用壽命以及提高反滲透膜的過(guò)濾效率，采用了*技術(shù)，結合*的反滲透限流設計，在出水處有限流閥，使反滲透膜始終浸泡在水中，不致因變干而影響壽命。延長(cháng)了反滲透膜壽命就是保證了出水水質(zhì)，同時(shí)也提升了超純水系統的性?xún)r(jià)比。反滲透膜的質(zhì)量對其壽命以及對超純化柱的使用壽命影響很大，所以我們建議用戶(hù)一定要關(guān)注反滲透膜的品牌，如陶氏、GE。

3）離子交換離子交換即是水中的正離子與離子交換樹(shù)脂中的H 離子交換，水中的負離子與離子交換樹(shù)脂上的OH-離子交換，從而達到純化水的目的。通過(guò)離子交換去除離子，理論上幾乎能除去所有的離子物質(zhì)，在25℃時(shí)，出水電阻率達到18.2MΩ。cm。經(jīng)離子交換出水水質(zhì)的高低主要取決于離子交換樹(shù)脂的質(zhì)量和交換柱內水與樹(shù)脂的交換效率。離子交換樹(shù)脂的質(zhì)量對超純水機的出水水質(zhì)及使用壽命有直接的影響，所以我們建議用戶(hù)一定要關(guān)注樹(shù)脂的品牌,如陶氏、羅門(mén)哈同時(shí)離子交換樹(shù)脂的裝填量的多少對其使用壽命成正比關(guān)系。

4）終端處理主要根據客戶(hù)的特殊要求生產(chǎn)出超低有機型、無(wú)菌型、無(wú)熱源型等的超純水。針對不同要求有多種處理方式，如超濾過(guò)濾法用于去除熱源，雙波長(cháng)紫外氧化法用于降低水中總有機碳（TOC），微濾去除**等。超濾（UF）薄膜則是一個(gè)分子篩，它以尺寸為基準，讓溶液通過(guò)極細微的濾膜，以達到分離溶液中不同大小分子的目的，可將超純水中的熱源含量降至0.001EU/ml以下。雙波長(cháng)紫外氧化法可利用光氧化有機化合物，將超純水中的總有機碳濃度降低至5ppb以下。