【工業純(chun)水機(ji)】工業純(chun)水機(ji)原理 工業純(chun)水機(ji)的標準

工業(ye)純水機由預處理系統(tong)、精處理系統(tong)、后處理系統(tong)三大部分組(zu)成。原水(shui)經(jing)PP濾(lv)芯（砂棒(bang)過濾(lv)器）、活性炭單(dan)元、軟水(shui)器單(dan)元等(deng)預處理系統(tong)后，使水(shui)中的(de)懸浮物(wu)(wu)（顆粒物(wu)(wu)質）、膠體(ti)、有機(ji)物(wu)(wu)、硬(ying)度、微(wei)生物(wu)(wu)等(deng)雜質含量大大降低，以、電除鹽等(deng)精處理系統(tong)的(de)處理負荷(he)，延(yan)長(chang)其(qi)使用壽命(ming)。

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工業純水機概況

依各種原水(shui)水(shui)質和要求(qiu)的不同，工業(ye)用水(shui)的制備(bei)工藝(yi)大體可分(fen)為(wei)預處(chu)理、脫(tuo)鹽和精處(chu)理三(san)步。

工業純水機工作原理

純水系(xi)統設計結(jie)合(he)化工行業用(yong)純水的要求，制定(ding)出標準(zhun)型適合(he)在本(ben)行業使用(yong)的純水系(xi)統。以下對系(xi)統的介紹：

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(li)子交(jiao)換技(ji)術(shu)有相當長的(de)歷史，某些(xie)天然(ran)物質如泡沸石和用(yong)(yong)煤(mei)經(jing)過磺化(hua)制得的(de)磺化(hua)煤(mei)都(dou)可用(yong)(yong)作離(li)子交(jiao)換劑。但是(shi)，隨著現代有機合成工業技(ji)術(shu)的(de)迅(xun)速發展，研究制成了許多種(zhong)性能優(you)良的(de)離(li)子交(jiao)換樹脂(zhi)，并開發了多種(zhong)新的(de)應用(yong)(yong)方法(fa)，離(li)子交(jiao)換技(ji)術(shu)迅(xun)速發展，在許多行業特(te)別是(shi)高新科(ke)技(ji)產業和科(ke)研領域中廣泛應用(yong)(yong)。國內外生(sheng)產的(de)樹脂(zhi)品種(zhong)達(da)數百(bai)種(zhong)，年(nian)產量(liang)數十萬噸(dun)。

工業超純水設備原理描述

離(li)(li)(li)(li)子(zi)(zi)(zi)(zi)交(jiao)(jiao)(jiao)換(huan)(huan)是(shi)一(yi)種特殊的(de)(de)固體(ti)吸附過程，它是(shi)由(you)離(li)(li)(li)(li)子(zi)(zi)(zi)(zi)交(jiao)(jiao)(jiao)換(huan)(huan)劑(ji)的(de)(de)電解質溶(rong)液(ye)中進行的(de)(de)。一(yi)般的(de)(de)離(li)(li)(li)(li)子(zi)(zi)(zi)(zi)交(jiao)(jiao)(jiao)換(huan)(huan)劑(ji)是(shi)一(yi)種不(bu)溶(rong)于水的(de)(de)固體(ti)顆粒狀物質，即離(li)(li)(li)(li)子(zi)(zi)(zi)(zi)交(jiao)(jiao)(jiao)換(huan)(huan)樹(shu)脂。它能夠從電解質溶(rong)液(ye)中吸取某種陽離(li)(li)(li)(li)子(zi)(zi)(zi)(zi)或者陰離(li)(li)(li)(li)子(zi)(zi)(zi)(zi)，而把自身所(suo)含的(de)(de)另外一(yi)種帶(dai)相(xiang)同電荷符號的(de)(de)離(li)(li)(li)(li)子(zi)(zi)(zi)(zi)等(deng)量(liang)地換(huan)(huan)出來，并釋(shi)放到溶(rong)液(ye)中去(qu)，這就是(shi)所(suo)謂的(de)(de)離(li)(li)(li)(li)子(zi)(zi)(zi)(zi)交(jiao)(jiao)(jiao)換(huan)(huan)。按照所(suo)交(jiao)(jiao)(jiao)換(huan)(huan)離(li)(li)(li)(li)子(zi)(zi)(zi)(zi)的(de)(de)種類(lei)，離(li)(li)(li)(li)子(zi)(zi)(zi)(zi)交(jiao)(jiao)(jiao)換(huan)(huan)劑(ji)可(ke)分為陽離(li)(li)(li)(li)子(zi)(zi)(zi)(zi)交(jiao)(jiao)(jiao)換(huan)(huan)劑(ji)和陰離(li)(li)(li)(li)子(zi)(zi)(zi)(zi)交(jiao)(jiao)(jiao)換(huan)(huan)劑(ji)兩大(da)類(lei)。

離子交換的基本工作原理是

1、首(shou)先(xian)電解(jie)質離子（鈣、鎂、鐵、鈉等離子）穿(chuan)過液膜進入樹脂表(biao)面(mian)；

2、離子進入(ru)樹脂內部(bu)；

3、離子交換；

4、H離(li)子(zi)或OH根離(li)子向樹脂外部擴散(san)；

5、H離子或OH根離(li)子(zi)進入(ru)水(shui)中形成H2O。雙床(chuang)(chuang)又稱復(fu)床(chuang)(chuang)，復(fu)床(chuang)(chuang)是用陽(yang)、陰兩種不同的(de)(de)離子(zi)(zi)交(jiao)(jiao)換(huan)的(de)(de)交(jiao)(jiao)換(huan)器的(de)(de)串(chuan)聯方式，如強酸性(xing)陽(yang)離子(zi)(zi)交(jiao)(jiao)換(huan)樹脂和(he)強堿性(xing)陰離子(zi)(zi)交(jiao)(jiao)換(huan)樹脂串(chuan)聯的(de)(de)方式。這種陽(yang)床(chuang)(chuang)和(he)陰床(chuang)(chuang)串(chuan)聯組成的(de)(de)設備稱為復(fu)床(chuang)(chuang)，水先經過陽(yang)床(chuang)(chuang)除去(qu)帶正(zheng)電的(de)(de)離子(zi)(zi)（如Ca2+、Mg2+、K+、Na+），并(bing)且置換(huan)出H+離子到水中(zhong)；然(ran)后除去水中(zhong)的陰性離子（如SO2-4、Cl-、HCO-3），并且置換(huan)出OH-離子到(dao)水中。同時，H+離子和OH-離(li)子結合(he)形成水H2O，從(cong)而(er)達到去(qu)離(li)子的作用。

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(yin)為是均勻(yun)混合，所以(yi)，陰(yin)、陽離(li)子的交(jiao)換(huan)反應幾乎(hu)是同時進行的，所產生(sheng)的H+和OH-隨即(ji)合成H2O，交(jiao)換反應進行得很徹底(di)，出(chu)水水質高(gao)。

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

應用范圍

發電廠、熱電廠.給水循環(huan)冷卻（凝結）.水(shui)化(hua)工、石(shi)化(hua)工藝用水(shui).化工(gong)反(fan)應冷卻用水

預處理

包括砂濾、多介質過濾、軟化、加氯、調節pH、活(huo)性(xing)碳過(guo)濾、脫(tuo)氣(qi)等。過(guo)濾可除去1～20微(wei)米大小的顆粒，軟化和調節pH可防止反滲(shen)透膜結垢，加氯是殺菌。活性碳過(guo)濾是除去有機物(wu)和自由氯，脫氣(qi)是清除溶于水中的CO2等。

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。反滲透(tou)是(shi)滲透(tou)現象(xiang)的(de)逆過(guo)程，在濃溶液(ye)上加壓力(li)，使(shi)溶劑從濃溶液(ye)一側通過(guo)半透(tou)膜(mo)向稀溶液(ye)一側反向滲透(tou)，脫(tuo)鹽可達98%，并能(neng)除(chu)去99%的細菌(jun)顆粒和溶解在水(shui)中的有機(ji)物。離(li)子(zi)交換的原(yuan)理是當水(shui)通(tong)過陽(yang)離(li)子(zi)交換樹脂時，水(shui)中的陽(yang)離(li)子(zi)被陽(yang)離(li)子(zi)交換樹脂吸附，樹脂上可交換的陽(yang)離(li)子(zi)如H離子(zi)被(bei)置換(huan)到(dao)水(shui)(shui)中，并和水(shui)(shui)中的(de)陰離子(zi)結合成相應(ying)的(de)無機(ji)酸(suan)，如超純水(shui)(shui)這種含(han)有無機(ji)酸(suan)的(de)水(shui)(shui)，當下一步通過陰離子(zi)交換(huan)樹(shu)脂(zhi)層時，水(shui)(shui)中的(de)陰離子(zi)被(bei)陰離子(zi)交換(huan)樹(shu)脂(zhi)吸附。樹(shu)脂(zhi)上可交換(huan)的(de)陰離子(zi)如OH離(li)子被置換到水中(zhong)，并與水中(zhong)的H離子結合(he)成水(shui)，即超純水(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(ai)。各種膜過濾能(neng)除掉直徑大于(yu)0.2微米的顆粒，但對(dui)于清除(chu)有(you)(you)機物則不如反滲透和超(chao)濾有(you)(you)效。超(chao)濾是(shi)把各(ge)種選擇(ze)性(xing)的分(fen)子分(fen)離。在超(chao)濾過程中，水在壓力下流過一個卷式或(huo)中空纖維膜(mo)棒。膜(mo)孔徑在10～200埃范圍內(nei)，薄膜厚度為0.1～0.5微米，附在(zai)一個(ge)中孔的纖維棒內壁上，超(chao)濾能除去細(xi)菌和(he)0.05微(wei)米的粒子。

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，對有(you)機物膠體、余(yu)氯、鐵離子等(deng)有(you)明顯的吸(xi)附濾除作用。臺式純水機、凈水器等(deng)常用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(gang)材(cai)質(zhi)的活性炭濾罐。

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(liang)型兩種控制方式），再(zai)(zai)(zai)生時(shi)利(li)用虹吸原(yuan)理吸鹽(yan)，再(zai)(zai)(zai)注水(shui)化鹽(yan)，再(zai)(zai)(zai)生時(shi)間通(tong)常為(wei)2小時。

小型臺式純水機一般使用10寸/20寸軟水樹脂濾(lv)芯來降低原水硬度。

工業純水機反滲透

RO（Reverse Osmosis）反(fan)滲透技(ji)術是利用(yong)壓力表差為動力的膜分離(li)過濾(lv)技(ji)術，源(yuan)于(yu)美國二十世紀六(liu)十年代宇航科(ke)技(ji)的研究，后逐漸轉(zhuan)化為民(min)用(yong)，已廣泛運用(yong)于(yu)科(ke)研、醫(yi)藥、食品、飲料、海水(shui)淡化等領(ling)域。

RO反滲透膜孔(kong)徑(jing)小(xiao)至納米級（1納米=10-9米），在一定的壓力下，H2O分子可以通過RO膜，而源水中的(de)無機鹽、重金屬(shu)離(li)子(zi)、有機物、膠(jiao)體、細(xi)菌、病(bing)毒等雜質(zhi)無法通(tong)過(guo)RO膜，從而使可以透過的純水和無法透過的濃(nong)縮水嚴格區分(fen)開來。

RO膜對高(gao)價(jia)離子、膠體、細菌及(ji)分(fen)子量大于300 dalton的有機物質（包括熱(re)源）去除率高達99%以上，對(dui)低價離子（NA+、K+）去除(chu)率達95%，當源(yuan)水電導率<3505μs/cm，RO純水電導(dao)率(lv)通常≤55μs/cm，符合國(guo)家(jia)三級用水標準(zhun)。再經過原子(zi)級離子(zi)交換柱循環過濾，出(chu)水率(lv)可達18.2MΩ.cm。

反滲透法是可達到90%～99%雜質去(qu)除率最(zui)(zui)經濟的方法，同時也(ye)是試劑級超純水系統最(zui)(zui)好的前處理(li)方法。

工業純水機備注

RO膜的過濾能力受水(shui)溫影(ying)響較大，最適合(he)的水(shui)溫為25℃～30℃，溫度下降(jiang)1℃，RO膜(mo)的產水(shui)量(liang)約(yue)下降3%，當水(shui)溫接近0℃時，RO膜(mo)將停止產水。

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(xi)統的(de)(de)(de)(de)(de)后處理裝置，可(ke)用于截留溶(rong)液(ye)中各種(zhong)微粒(li)、大分子(zi)溶(rong)質、細菌、病(bing)毒、熱原(yuan)等。超(chao)濾(lv)膜(mo)的(de)(de)(de)(de)(de)孔徑是(shi)由一(yi)定分子(zi)量(liang)的(de)(de)(de)(de)(de)物質進行截留試驗測(ce)定的(de)(de)(de)(de)(de)，并(bing)以分子(zi)量(liang)的(de)(de)(de)(de)(de)數值(zhi)來表示(shi)，能夠濾(lv)除熱原(yuan)的(de)(de)(de)(de)(de)超(chao)濾(lv)膜(mo)的(de)(de)(de)(de)(de)分子(zi)量(liang)通常為6000道爾頓(dun)（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(qi)中的C波(bo)段紫外線波(bo)長在240－260nm之間，為最(zui)有效(xiao)的殺菌波(bo)段，波(bo)段中之波(bo)長最(zui)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)(de)輻射下(xia)，細胞組織(zhi)中的(de)(de)DNA、RNA被破(po)壞，從而阻止子細(xi)胞的再生(sheng)，紫外線(xian)消毒(du)設備在不(bu)使用任何化學(xue)藥(yao)劑的情況下，較短時間內（通常為(wei)0.2-5秒）殺滅了(le)水中、液體或空氣中99.9%以(yi)上的細菌和(he)病毒。科(ke)學試驗證明，波長在240-280nm的紫外線具備有高效殺(sha)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光照射流水（空氣或(huo)固體(ti)表(biao)面），當水（空氣或(huo)固體(ti)表(biao)面）中的(de)(de)各(ge)種細菌、病(bing)毒(du)、寄生蟲、水藻以及其(qi)它(ta)病(bing)原(yuan)體(ti)受到一定劑量的(de)(de)紫外C光輻射后，其細(xi)胞中的DNA結構(gou)受(shou)到破壞，從而在不使用任何化學藥物的情況下殺(sha)滅(mie)水(shui)中的細(xi)菌、病毒(du)，以及其它(ta)致病體，達(da)到消(xiao)毒(du)和凈化的目的。

紫外線殺菌器以304或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%，進口燈管使(shi)用壽命≥9000小時。

工業純水機殺菌

紫(zi)外(wai)線殺菌(jun)的(de)原理一般(ban)認為是生物體內(nei)的(de)核酸(suan)吸(xi)收(shou)了紫(zi)外(wai)光的(de)能(neng)(neng)量(liang)而改(gai)變了自身的(de)結構，進而破環了核酸(suan)的(de)功(gong)能(neng)(neng)所致。當(dang)核酸(suan)吸(xi)收(shou)的(de)能(neng)(neng)量(liang)達到致死量(liang)而紫(zi)外(wai)光的(de)照射又(you)能(neng)(neng)保持一定(ding)時間時，細菌(jun)便大量(liang)死亡。

工業純水機殺菌特點

1.紫外線殺菌(jun)速(su)度快，效率高，效果好。

2.紫外線照射不會改變水的(de)物(wu)理和化學性質，對純(chun)水不會帶入(ru)附加物(wu)所(suo)引起的(de)污染。

3.適(shi)(shi)用于各種(zhong)水的流量下，操作簡(jian)單，適(shi)(shi)用方便，只(zhi)需要定期清洗石(shi)英玻璃(li)套管，更(geng)換(huan)燈管即可(ke)。

4.體(ti)積小，輕便，耗電低(di)。

5.紫外(wai)線(xian)殺菌(jun)沒有(you)持續消毒作用，易受二次(ci)污染。

紫外光（UV）的(de)氧化作用。

工業純水機純化柱

純化柱內裝填有美國羅門哈斯/陶氏公(gong)司(si)所(suo)產UP核(he)子級混床(chuang)樹(shu)脂，當原水(shui)(shui)通過純化(hua)柱(zhu)時，水(shui)(shui)中(zhong)的陽(yang)離子與陽(yang)樹(shu)脂中(zhong)H+置換，水中陰離(li)子與陰樹脂中OH-離子置換，交(jiao)換后進入水(shui)中的H+和OH-會立即結合生成(cheng)H2O,從而使原水(shui)中的陰陽離(li)子得以去(qu)除，其出(chu)水(shui)電阻率最高可達18.3 MΩ.cm。

工業純水機安裝指導

1、設備盡量(liang)安裝在干燥(zao)通(tong)風的地方，因為長期處于潮(chao)濕(shi)環境會造(zao)成(cheng)電器設備和元(yuan)件的損壞。

2、系統應(ying)置于便于操(cao)作(zuo)者進入和維(wei)修(xiu)的場地，四周應(ying)留有(you)充足的空間(jian)。

3、選擇安(an)裝(zhuang)地點時應盡(jin)量考慮前處(chu)理裝(zhuang)置有(you)較合適的位置，并(bing)符合這(zhe)些工藝(yi)流程的擺放順序。

4、前處理和主機按要求就位后，UPVC管道進行連接(jie)。

5、電器的安裝工作必須要有合格的電器技(ji)術人(ren)員和(he)工人(ren)進(jin)行(xing)，必(bi)須要用可靠的接地。

6、安裝地點應保證夏夏季環境不高于40度，冬季高于4度。否(fou)則(ze)會(hui)對設備造成不可恢復的損壞。

7、純(chun)水收集地點(如純水箱(xiang)入口處(chu))的高(gao)度(du)不(bu)應高(gao)于設(she)備純水出(chu)口處(chu)5m，否則會(hui)對逆(ni)滲透(tou)產生(sheng)背(bei)壓，造(zao)成逆(ni)滲透(tou)不可恢復和損壞。

8、純水出(chu)口連接中(zhong)不可安裝任何(he)阻礙純水流出(chu)的裝置

9、安(an)裝純(chun)(chun)水連接(jie)管和(he)濃水排放管的管徑不(bu)應小(xiao)于(yu)純(chun)(chun)水出口和(he)濃水的管徑。

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年版中國藥典傳統工藝(yi))原水－原水加(jia)壓泵(beng)－多介質(zhi)過濾(lv)器－活性炭過濾(lv)器－軟水器－精密過濾(lv)器－第一級反滲透－PH調(diao)節－中間水箱(xiang)－第二級反滲透（反滲透膜表(biao)面帶正電(dian)荷）－純(chun)化(hua)水箱(xiang)－純(chun)水泵－紫外線殺(sha)菌器－微孔過濾器－巴氏消毒(du)—用(yong)水點(dian)(2005年版中(zhong)國藥(yao)典流行(xing)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。