【工(gong)業(ye)純水(shui)機】工(gong)業(ye)純水(shui)機原理 工(gong)業(ye)純水(shui)機的(de)標準

工業純水機由預(yu)處理(li)(li)系統(tong)、精(jing)處理(li)(li)系統(tong)、后處理(li)(li)系統(tong)三(san)大部分組成。原(yuan)水(shui)經PP濾芯（砂(sha)棒過濾器）、活(huo)性炭(tan)單(dan)元、軟水器單(dan)元等預處(chu)理系統后，使(shi)水中的懸浮(fu)物（顆(ke)粒物質(zhi)）、膠體(ti)、有(you)機(ji)物、硬度、微生物等雜質(zhi)含量大大降低，以(yi)、電(dian)除鹽等精(jing)處(chu)理系統的處(chu)理負荷，延長其使(shi)用壽命。

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工業純水機概況

依(yi)各(ge)種原水水質和(he)要求(qiu)的不(bu)同，工業用水的制備工藝大(da)體(ti)可分為預處理、脫鹽和(he)精處理三步(bu)。

工業純水機工作原理

純(chun)水系(xi)統(tong)設計結合化工行業用(yong)純(chun)水的要求，制(zhi)定出(chu)標準型適合在本行業使(shi)用(yong)的純(chun)水系(xi)統(tong)。以(yi)下(xia)對系(xi)統(tong)的介紹：

離子交換純水系統

本系統設計采用多介質過濾器、活性炭過濾器作及保安過濾器作為前級處理，有效除去原水中的懸浮物、泥砂、微粒、有機硅膠體、有機物、異味、余氯等雜質，使經過離子交換處理后的水質符合工業生產要求。在經過后端進行精處理系統（混床系統），使其產水水質滿足生產用水的要求。離子交換設備-離子(zi)交(jiao)(jiao)換技(ji)術有(you)相當長(chang)的(de)(de)歷史，某些天然物(wu)質如泡(pao)沸石和(he)用煤經(jing)過磺(huang)化(hua)制得的(de)(de)磺(huang)化(hua)煤都可(ke)用作離子(zi)交(jiao)(jiao)換劑。但(dan)是，隨(sui)著(zhu)現代有(you)機合成工業技(ji)術的(de)(de)迅速(su)發展，研(yan)究制成了(le)(le)許多(duo)種(zhong)性能優良的(de)(de)離子(zi)交(jiao)(jiao)換樹(shu)脂，并(bing)開發了(le)(le)多(duo)種(zhong)新的(de)(de)應用方法，離子(zi)交(jiao)(jiao)換技(ji)術迅速(su)發展，在許多(duo)行業特別是高新科技(ji)產業和(he)科研(yan)領(ling)域中廣(guang)泛應用。國內外生產的(de)(de)樹(shu)脂品(pin)種(zhong)達數百(bai)種(zhong)，年(nian)產量數十萬噸(dun)。

工業超純水設備原理描述

離子(zi)交(jiao)(jiao)換(huan)(huan)(huan)(huan)是一(yi)種(zhong)特殊的(de)(de)(de)固體吸(xi)附過程，它是由離子(zi)交(jiao)(jiao)換(huan)(huan)(huan)(huan)劑(ji)(ji)的(de)(de)(de)電解質(zhi)(zhi)溶(rong)液中進行的(de)(de)(de)。一(yi)般(ban)的(de)(de)(de)離子(zi)交(jiao)(jiao)換(huan)(huan)(huan)(huan)劑(ji)(ji)是一(yi)種(zhong)不溶(rong)于水的(de)(de)(de)固體顆粒(li)狀物(wu)質(zhi)(zhi)，即離子(zi)交(jiao)(jiao)換(huan)(huan)(huan)(huan)樹脂。它能(neng)夠從電解質(zhi)(zhi)溶(rong)液中吸(xi)取某種(zhong)陽(yang)離子(zi)或者陰(yin)離子(zi)，而把自身所(suo)含(han)的(de)(de)(de)另外一(yi)種(zhong)帶相同電荷(he)符號的(de)(de)(de)離子(zi)等量(liang)地換(huan)(huan)(huan)(huan)出來，并釋放到溶(rong)液中去，這就(jiu)是所(suo)謂(wei)的(de)(de)(de)離子(zi)交(jiao)(jiao)換(huan)(huan)(huan)(huan)。按照所(suo)交(jiao)(jiao)換(huan)(huan)(huan)(huan)離子(zi)的(de)(de)(de)種(zhong)類，離子(zi)交(jiao)(jiao)換(huan)(huan)(huan)(huan)劑(ji)(ji)可分(fen)為陽(yang)離子(zi)交(jiao)(jiao)換(huan)(huan)(huan)(huan)劑(ji)(ji)和陰(yin)離子(zi)交(jiao)(jiao)換(huan)(huan)(huan)(huan)劑(ji)(ji)兩大類。

離子交換的基本工作原理是

1、首先電(dian)解質離子（鈣、鎂、鐵、鈉等離子）穿過液膜進入樹脂表面；

2、離子進入(ru)樹脂(zhi)內部；

3、離子交換；

4、H離子或OH根離子向樹脂外(wai)部擴散；

5、H離子或OH根離子進(jin)入(ru)水中(zhong)形(xing)成H2O。雙床又稱復床，復床是(shi)用陽、陰(yin)兩種不(bu)同的(de)離子(zi)交(jiao)換的(de)交(jiao)換器的(de)串聯(lian)方式，如強(qiang)酸性陽離子(zi)交(jiao)換樹脂(zhi)(zhi)和強(qiang)堿性陰(yin)離子(zi)交(jiao)換樹脂(zhi)(zhi)串聯(lian)的(de)方式。這種陽床和陰(yin)床串聯(lian)組成(cheng)的(de)設備稱為復床，水(shui)先經過陽床除去(qu)帶正(zheng)電的(de)離子(zi)（如Ca2+、Mg2+、K+、Na+），并且置換出H+離子到水(shui)中；然后除(chu)去水(shui)中的陰性(xing)離子（如SO2-4、Cl-、HCO-3），并且(qie)置(zhi)換出OH-離子到水中(zhong)。同時(shi)，H+離子和(he)OH-離(li)子結合形成水H2O，從而(er)達到去(qu)離(li)子(zi)的作用(yong)。

混床工作原理

在同一個交換器中，將陰、陽離子交換樹脂按照一定的體積比例進行填裝，在均勻混合狀態下，進行陰、陽離子交換，從而除去水中的鹽分，稱為混合床除鹽處理。混合床的陰、陽離子交換樹脂在交換過程中，由于是處于均勻混合狀態，交錯排列，互相接觸，可以看作是由許許多多的陰、陽離子交換樹脂而組成的多級式復床，可相當于1000～2000級。因為是(shi)均勻混合，所以，陰、陽(yang)離(li)子的(de)(de)交換反應幾乎是(shi)同時進行的(de)(de)，所產生(sheng)的(de)(de)H+和OH-隨即合成H2O，交換反應進行得很(hen)徹(che)底，出水水質高。

系統結構流程前處理設備（多介質過濾設備、活性炭過濾設備）+離子交(jiao)換設備=純水(shui)

應用范圍

發電廠、熱電廠.給水(shui)循(xun)環冷卻（凝結）.水化(hua)工(gong)、石化(hua)工(gong)藝用(yong)水.化工反應冷(leng)卻用水(shui)

預處理

包括砂濾、多介質過濾、軟化、加氯、調節pH、活性碳過(guo)濾、脫氣等。過(guo)濾可(ke)除去1～20微米大小的(de)顆(ke)粒(li)，軟化和調(diao)節(jie)pH可防(fang)止反滲透膜結垢，加氯是(shi)(shi)殺菌。活性碳過濾是(shi)(shi)除去有(you)機(ji)物(wu)和自由氯，脫氣是(shi)(shi)清除溶(rong)于水中(zhong)的CO2等(deng)。

脫鹽

包括電滲析、反滲透、離子交換。電滲析的原理是在外加直流電場作用下利用陽離子和陰離子交換膜對離子選擇性透過，脫鹽率可達95%以上。反(fan)(fan)滲透(tou)(tou)是滲透(tou)(tou)現象的逆過程(cheng)，在濃溶(rong)液上加壓力，使溶(rong)劑從濃溶(rong)液一(yi)(yi)側通過半透(tou)(tou)膜向(xiang)稀溶(rong)液一(yi)(yi)側反(fan)(fan)向(xiang)滲透(tou)(tou)，脫鹽可達(da)98%，并能除去99%的(de)細菌顆粒和溶解在水中的(de)有機物。離(li)(li)(li)子交(jiao)換的(de)原理是當(dang)水通過(guo)陽(yang)離(li)(li)(li)子交(jiao)換樹(shu)(shu)脂時，水中的(de)陽(yang)離(li)(li)(li)子被陽(yang)離(li)(li)(li)子交(jiao)換樹(shu)(shu)脂吸附，樹(shu)(shu)脂上可交(jiao)換的(de)陽(yang)離(li)(li)(li)子如H離子被置換到水(shui)中(zhong)，并(bing)和水(shui)中(zhong)的(de)(de)陰離子結合成相(xiang)應(ying)的(de)(de)無機酸(suan)(suan)，如超純水(shui)這種含有無機酸(suan)(suan)的(de)(de)水(shui)，當下一步通過陰離子交換樹(shu)(shu)脂層時，水(shui)中(zhong)的(de)(de)陰離子被陰離子交換樹(shu)(shu)脂吸附。樹(shu)(shu)脂上可交換的(de)(de)陰離子如OH離子(zi)被置(zhi)換到水中(zhong)(zhong)，并與水中(zhong)(zhong)的H離子(zi)結(jie)合成(cheng)水(shui)，即(ji)超純水(shui)。

精處理

包括紫外線殺菌、終端膜過濾和超濾。紫外線殺菌是因生物體的核酸吸收紫外線光的能量而改變核酸自身結構，破壞核酸功能而使細菌死亡。殺菌最強的光譜波長為2600埃。各種膜過濾能除掉直徑大于(yu)0.2微米的(de)顆粒，但(dan)對于清除有(you)機物則(ze)不如反滲透和超(chao)(chao)濾有(you)效。超(chao)(chao)濾是(shi)把各種(zhong)選擇性的(de)分子分離。在(zai)超(chao)(chao)濾過程(cheng)中，水在(zai)壓(ya)力下流過一個卷式(shi)或中空(kong)纖維膜棒。膜孔徑在(zai)10～200埃(ai)范圍內，薄膜(mo)厚度為0.1～0.5微米(mi)，附在(zai)一個中孔的纖維棒內壁上(shang)，超(chao)濾能(neng)除去細菌和0.05微米的粒子(zi)。

工業純水機活性炭

活性炭的比表面積很大，且布滿了孔徑極小（10～30埃）的微孔，對(dui)有機物膠體(ti)、余氯、鐵離子等有明顯的吸附濾除(chu)作(zuo)用。臺式純水機、凈水器等常(chang)用10寸/20寸活性炭濾芯(xin)。大型純水(shui)機組常用玻璃鋼/不銹鋼材質(zhi)的活性(xing)炭濾罐(guan)。

工業純水機軟水器

大中型純水系統常使用全自動軟水器以除去原水中的鈣鎂離子。全自動軟水器由鈉離子樹脂罐、再生鹽箱及多路控制閥組成，能夠設定程序控制運行，自動再生（時間型/流(liu)量型(xing)兩種控(kong)制方式(shi)），再生(sheng)時(shi)(shi)利用虹吸原理吸鹽，再注水化鹽，再生(sheng)時(shi)(shi)間通常為2小時(shi)。

小型臺式純水機一般使用10寸/20寸軟(ruan)水樹脂濾(lv)芯(xin)來降低原水硬度。

工業純水機反滲透

RO（Reverse Osmosis）反(fan)滲透技(ji)術是利用(yong)壓力(li)表差為(wei)動(dong)力(li)的(de)膜分離過濾技(ji)術，源于(yu)(yu)美國(guo)二十(shi)世(shi)紀六十(shi)年代(dai)宇航(hang)科(ke)技(ji)的(de)研究，后逐漸轉化(hua)為(wei)民用(yong)，已(yi)廣泛運(yun)用(yong)于(yu)(yu)科(ke)研、醫藥、食品、飲料、海水淡化(hua)等領域(yu)。

RO反滲透膜孔(kong)徑小至(zhi)納米級(ji)（1納米(mi)=10-9米），在(zai)一定(ding)的(de)壓(ya)力下，H2O分子可以(yi)通過RO膜，而(er)源水中(zhong)的(de)無(wu)機(ji)鹽、重金屬離子、有機(ji)物(wu)、膠體、細菌、病毒等雜質無(wu)法通過RO膜(mo)，從而使可以(yi)透過的(de)純水和(he)無法透過的(de)濃縮水嚴(yan)格區分(fen)開來(lai)。

RO膜對(dui)高(gao)價離子(zi)、膠體、細(xi)菌及分子(zi)量大于300 dalton的有(you)機物質（包括熱源）去(qu)除率高達99%以(yi)上，對低價離子（NA+、K+）去除率達95%，當源水電導率<3505μs/cm，RO純水電導率(lv)通常≤55μs/cm，符合國家三(san)級用水標準。再經(jing)過原子(zi)級離子(zi)交換柱循環過濾(lv)，出水率可達(da)18.2MΩ.cm。

反滲透法是可達到90%～99%雜(za)質去(qu)除率最(zui)經濟(ji)的(de)方法，同(tong)時(shi)也是試劑級超純水系統最(zui)好的(de)前處理方法。

工業純水機備注

RO膜的(de)過濾能力受水溫影(ying)響較(jiao)大，最適合的(de)水溫為25℃～30℃，溫度下降1℃，RO膜的產水量約下降3%，當(dang)水溫接(jie)近0℃時，RO膜將停止產(chan)水。

工業純水機超濾器

超濾膜又稱為中空纖維超濾膜。孔徑介于反滲透和微濾之間，約0.01～0.1μm，常用作純水系統的(de)(de)(de)(de)后處理(li)裝置(zhi)，可用于截留溶(rong)液中各種微粒(li)、大分(fen)子(zi)溶(rong)質、細(xi)菌、病毒(du)、熱原等。超濾膜(mo)(mo)的(de)(de)(de)(de)孔徑是由(you)一(yi)定(ding)分(fen)子(zi)量(liang)的(de)(de)(de)(de)物質進行截留試(shi)驗測定(ding)的(de)(de)(de)(de)，并以(yi)分(fen)子(zi)量(liang)的(de)(de)(de)(de)數值來(lai)表示(shi)，能夠濾除熱原的(de)(de)(de)(de)超濾膜(mo)(mo)的(de)(de)(de)(de)分(fen)子(zi)量(liang)通(tong)常為6000道爾頓（dalton）。

工業純水機紫外儀

紫外線是一種肉眼看不見的光波，存在于光譜紫外線端的外側，故稱之為紫外線，依據不同的波長范圍，被割分為A、B、C三種波段，其中的C波段(duan)紫外線波長在240－260nm之間(jian)，為最有效的(de)殺菌波(bo)段(duan)，波(bo)段(duan)中之波(bo)長最強點是253.7nm。

當紫外線設備產生的足夠劑量的強紫外光照射到水、液體或空氣時，其中的各種細菌、病毒、微生物、寄生蟲或其它病原體在紫外光UV-C的(de)輻射下(xia)，細胞組(zu)織中的(de)DNA、RNA被破壞，從(cong)而阻止子細胞(bao)的(de)再生，紫(zi)外線消毒設備在(zai)不使用任(ren)何化(hua)學藥劑的(de)情況下，較短時間內(nei)（通常為0.2-5秒(miao)）殺滅了水中、液(ye)體(ti)或空氣中99.9%以(yi)上(shang)的細菌(jun)和病毒(du)。科(ke)學試(shi)驗證明(ming)，波長(chang)在(zai)240-280nm的紫外線具備(bei)有(you)高效殺菌功能。

現代紫外線消毒技術是基于現代防疫學、光學、生物學和物理化學的基礎上，利用特殊設計的高效率，高強度和長壽命的C波段紫外光發生裝(zhuang)置，產生的強紫外C光照(zhao)射流水(shui)（空氣或(huo)固體表面），當水(shui)（空氣或(huo)固體表面）中(zhong)的(de)(de)各種(zhong)細菌(jun)、病(bing)毒(du)、寄生蟲、水(shui)藻以(yi)及其它病(bing)原體受到一定(ding)劑量的(de)(de)紫外(wai)C光(guang)輻(fu)射后，其(qi)細胞中的DNA結構受到(dao)破壞(huai)，從(cong)而(er)在(zai)不使用任何化學藥(yao)物的情況下(xia)殺滅水(shui)中的細菌、病(bing)毒，以及其(qi)它(ta)致病(bing)體，達到(dao)消(xiao)毒和凈(jing)化的目的。

紫外線殺菌器以304或(huo)316L不銹鋼作主體材料，以高純石英管作套管，配合高性能的石英紫外線低壓汞消毒燈管，具有殺菌力強，壽命長、支行穩定可靠等優點，其殺菌效率≥99%，進(jin)口(kou)燈管使(shi)用(yong)壽命(ming)≥9000小時。

工業純水機殺菌

紫外(wai)線殺(sha)菌的(de)原(yuan)理一般認為是生物體內的(de)核酸吸收(shou)了紫外(wai)光的(de)能(neng)量而改變(bian)了自身的(de)結構，進而破(po)環了核酸的(de)功(gong)能(neng)所致。當核酸吸收(shou)的(de)能(neng)量達(da)到致死量而紫外(wai)光的(de)照射又能(neng)保持一定時(shi)間時(shi)，細菌便大量死亡。

工業純水機殺菌特點

1.紫外線(xian)殺菌速度快(kuai)，效率高(gao)，效果好。

2.紫外(wai)線照射不會改(gai)變水的物理和化學(xue)性質，對純水不會帶入(ru)附加物所(suo)引起的污染。

3.適用(yong)于各種(zhong)水的流量下，操作簡單，適用(yong)方便，只需要(yao)定期(qi)清洗石(shi)英(ying)玻璃(li)套管(guan)，更換(huan)燈管(guan)即可。

4.體(ti)積(ji)小，輕便(bian)，耗電低。

5.紫外(wai)線殺菌沒有(you)持續消毒作用(yong)，易受(shou)二次污染。

紫外光（UV）的氧化(hua)作用。

工業純水機純化柱

純化柱內裝填有美國羅門哈斯/陶氏公司所產UP核子級混床樹(shu)脂(zhi)，當(dang)原水通過純化柱時，水中(zhong)的(de)陽離子與陽樹(shu)脂(zhi)中(zhong)H+置換，水中陰(yin)離子與(yu)陰(yin)樹脂中OH-離(li)子(zi)置換，交換后(hou)進入(ru)水(shui)中(zhong)的H+和OH-會立即結合生成H2O,從而使原水(shui)中(zhong)的陰陽(yang)離子(zi)得(de)以去除，其出水(shui)電阻率最高可達18.3 MΩ.cm。

工業純水機安裝指導

1、設(she)備盡(jin)量安(an)裝在干燥通風的地方，因為(wei)長期(qi)處于(yu)潮濕環境會造成電器設(she)備和元(yuan)件(jian)的損壞。

2、系統(tong)應置于便于操作者進入和維(wei)修的場地，四周應留有(you)充足的空間(jian)。

3、選擇安裝(zhuang)地點時(shi)應盡量考慮(lv)前處理裝(zhuang)置有較合(he)適(shi)的位置，并符合(he)這些(xie)工藝(yi)流程的擺放(fang)順序。

4、前處理和主機按要求就位后，UPVC管道進行連(lian)接。

5、電器的安裝工作必須要有合格的電器技術(shu)人(ren)員和工(gong)人(ren)進行，必須(xu)要用可靠的接地(di)。

6、安裝地點應保證夏夏季環境不高于40度，冬季高于(yu)4度。否則會對設備造成不可恢(hui)復的損壞。

7、純(chun)水收集(ji)地點(如純水箱入(ru)口(kou)處)的高(gao)度不應高(gao)于設備(bei)純(chun)水出口處5m，否則(ze)會對(dui)逆滲透(tou)產生背壓，造成逆滲透(tou)不(bu)可恢復(fu)和損壞。

8、純水出口連接中不可(ke)安裝任何阻(zu)礙純水流出的裝置(zhi)

9、安裝純水(shui)連接管(guan)(guan)(guan)和(he)濃水(shui)排放管(guan)(guan)(guan)的管(guan)(guan)(guan)徑不(bu)應小(xiao)于純水(shui)出口和(he)濃水(shui)的管(guan)(guan)(guan)徑。

一般工藝流程：

原水－原水加壓泵－多介質過濾器－活性炭過濾器－軟水器－精密過濾器－一級反滲透設備－中間水箱－中間水泵－離子交換器－純化水箱－純水泵－紫外線殺菌器－微孔過濾器－用水點(2000年版(ban)中國藥典傳統工藝)原水(shui)－原水(shui)加壓泵－多介質過(guo)濾器(qi)(qi)(qi)－活性炭過(guo)濾器(qi)(qi)(qi)－軟水(shui)器(qi)(qi)(qi)－精密過(guo)濾器(qi)(qi)(qi)－第一級反滲透(tou)－PH調節(jie)－中間(jian)水(shui)(shui)箱－第二級(ji)反滲透（反滲透膜表面帶正(zheng)電荷(he)）－純化水(shui)(shui)箱－純水(shui)(shui)泵(beng)－紫外線殺(sha)菌器(qi)(qi)－微孔過濾器(qi)(qi)－巴氏消毒—用水(shui)(shui)點(2005年版中國藥典流行工藝)

工業純水機小結

一套完整的水處理系統由預處理系統、精處理系統、后處理系統三大部分組成。原水經PP濾芯（砂棒過濾器）、活性炭單元、軟水器單元等預處理系統后，使水中的懸浮物（顆粒物質）、膠體、有機物、硬度、微生物等雜質含量大大降低，以減輕后續的反滲透、電除鹽等精處理系統的處理負荷，延長其使用壽命。