原理:離子交換樹脂分為陽離子交換樹脂和陰離子交換樹脂。對(duì)于含有酸性或堿性官能團(tuán)的有機(jī)污染物,離子交換樹脂可以通過離子交換反應(yīng)將其去除。例如,帶有羧基(-COOH)的有機(jī)酸可以與陽離子交換樹脂上的氫離子(H?)進(jìn)行交換,從而被樹脂吸附;帶有氨基(-NH?)的有機(jī)堿可以與陰離子交換樹脂上的氫氧根離子(OH?)進(jìn)行交換而被吸附。應(yīng)用:在超純水制備的離子交換步驟中,除了去除水中的無機(jī)離子外,也可以對(duì)部分有機(jī)污染物起到一定的去除作用。不過,離子交換樹脂主要針對(duì)的是含有特定官能團(tuán)的有機(jī)污染物,對(duì)于非離子型或中性的有機(jī)物去除效果有限。而且,樹脂在吸附一定量的有機(jī)污染物后,需要進(jìn)行再生或更換。超純水在漁業(yè)養(yǎng)殖中用于特殊水質(zhì)調(diào)節(jié)與檢測(cè)。湖南常見的超純水哪些特點(diǎn)
各類科學(xué)實(shí)驗(yàn):在化學(xué)實(shí)驗(yàn)、生物實(shí)驗(yàn)、物理實(shí)驗(yàn)等實(shí)驗(yàn)室中,超純水常被用作反應(yīng)物、溶劑或沖洗用水等。例如,在細(xì)胞培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)中,需要使用超純水來配制培養(yǎng)基,以避免水中的有機(jī)污染物和雜質(zhì)對(duì)細(xì)胞生長(zhǎng)產(chǎn)生影響;在化學(xué)分析實(shí)驗(yàn)中,超純水可作為空白對(duì)照或用于配制標(biāo)準(zhǔn)溶液,確保實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性和可靠性機(jī)械過濾:通常采用石英砂過濾器、活性炭過濾器等,去除原水中的懸浮物、泥沙、鐵銹、膠體等大顆粒雜質(zhì)和部分有機(jī)物,保護(hù)后續(xù)的反滲透膜。比如,石英砂過濾器可有效截留 5μm 以上的顆粒物質(zhì)245.軟化處理:若原水硬度較高,還需進(jìn)行軟化處理,一般使用軟化樹脂過濾器,去除水中的鈣、鎂離子,防止其在反滲透膜表面結(jié)垢,影響膜的性能和壽命4.精密過濾:在進(jìn)入反滲透系統(tǒng)前,經(jīng)過保安過濾器進(jìn)行精密過濾,進(jìn)一步去除水中殘留的微小顆粒雜質(zhì),確保進(jìn)水的 SDI 值滿足反滲透膜的要求,通常要求 SDI 值小于 5,保護(hù)反滲透膜不受堵塞23.廣東超純水配方技術(shù)超純水的生產(chǎn)需對(duì)原水進(jìn)行預(yù)脫氯處理。
環(huán)境濕度主要影響測(cè)量?jī)x器和電極的表面狀態(tài)。如果環(huán)境濕度較高,儀器的外殼和電極表面可能會(huì)吸附水汽,形成一層薄薄的水膜。當(dāng)這層水膜含有雜質(zhì)時(shí),例如空氣中的鹽類、灰塵等溶解在其中,就可能會(huì)引入額外的導(dǎo)電通路,導(dǎo)致測(cè)量的電阻率比實(shí)際值偏低。另外,高濕度環(huán)境下,空氣中的水分可能會(huì)進(jìn)入測(cè)量樣品中,改變超純水的純度。尤其是在長(zhǎng)時(shí)間的測(cè)量過程中,這種影響可能會(huì)累積。例如,在一個(gè)濕度為 80% 以上的環(huán)境中進(jìn)行超純水電阻率測(cè)量,相比濕度為 40% 的環(huán)境,更容易出現(xiàn)測(cè)量誤差??諝庵械幕瘜W(xué)污染物,如酸性氣體(二氧化硫、二氧化碳等)、堿性氣體(氨氣等)和揮發(fā)性有機(jī)物(VOCs),可能會(huì)溶解在超純水中,改變其化學(xué)組成和電阻率。例如,二氧化碳溶解在水中會(huì)形成碳酸,碳酸會(huì)部分電離產(chǎn)生氫離子和碳酸氫根離子,從而增加了水中的離子濃度,導(dǎo)致電阻率下降。
有機(jī)污染物容易在反滲透膜表面和膜孔內(nèi)吸附、沉積,導(dǎo)致膜污染。例如,水中的天然有機(jī)物(如腐殖酸、富里酸)、微生物及其分泌物等有機(jī)成分會(huì)在膜表面形成凝膠層或生物膜。膜污染會(huì)使膜通量下降,即單位時(shí)間內(nèi)通過膜的水量減少。這就需要更高的壓力來維持相同的水通量,增加了能耗。同時(shí),膜污染還會(huì)影響膜的截留性能,導(dǎo)致有機(jī)污染物和其他雜質(zhì)的去除率降低。而且,膜污染后需要定期進(jìn)行化學(xué)清洗,清洗過程較為復(fù)雜,頻繁清洗還可能會(huì)縮短膜的使用壽命。反滲透過程需要較高的壓力來驅(qū)動(dòng)水通過半透膜,一般壓力在 1 - 10MPa 之間。這就導(dǎo)致了較高的能耗,特別是在處理大量水或者進(jìn)水水質(zhì)較差(有機(jī)污染物和溶解性固體含量高)的情況下,能耗問題更加突出。在超純水制備的整個(gè)成本中,反滲透過程的能耗成本占比較大。例如,在一些大型的超純水生產(chǎn)工廠,如果沒有合理的能量回收系統(tǒng),反滲透環(huán)節(jié)的能耗可能占總生產(chǎn)成本的 30% - 50%。離子色譜分析中,超純水是理想的淋洗液配制用水。
反滲透系統(tǒng)對(duì)進(jìn)水的預(yù)處理要求嚴(yán)格。如果進(jìn)水中含有大量的大顆粒雜質(zhì)、余氯、鐵、錳等物質(zhì),會(huì)對(duì)反滲透膜造成損害。例如,余氯會(huì)氧化反滲透膜的材料,使其性能下降;大顆粒雜質(zhì)會(huì)堵塞膜孔,影響膜的正常運(yùn)行。因此,在反滲透之前需要進(jìn)行一系列的預(yù)處理,如機(jī)械過濾、活性炭吸附等,這增加了設(shè)備投資和運(yùn)行成本。反滲透膜的成本較高,特別是高性能、高質(zhì)量的反滲透膜。而且,由于膜的使用壽命有限,在頻繁處理含有高濃度有機(jī)污染物的水或者在膜受到污染、化學(xué)清洗后性能難以完全恢復(fù)的情況下,膜需要定期更換。這使得反滲透法的長(zhǎng)期運(yùn)行成本增加,對(duì)于一些小型的超純水制備設(shè)施或者對(duì)成本敏感的應(yīng)用場(chǎng)景來說,可能會(huì)受到一定的限制。去除各類有機(jī)物:反滲透膜的孔徑極小,能有效截留多種有機(jī)污染物,無論是大分子的蛋白質(zhì)、多糖、微生物產(chǎn)生的胞外聚合物,還是小分子的農(nóng)藥、染料、石油類有機(jī)物、有機(jī)鹵化物等,都可大量去除。比如在工業(yè)廢水回用制備超純水時(shí),對(duì)復(fù)雜有機(jī)污染物的去除率可達(dá) 90% 以上18.毛細(xì)管電泳分析用水為超純水以保證分離效果。湖南常見的超純水哪些特點(diǎn)
超純水在養(yǎng)殖行業(yè)用于水質(zhì)檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)溶液配制。湖南常見的超純水哪些特點(diǎn)
日常維護(hù):反滲透系統(tǒng)需要定期進(jìn)行維護(hù),包括設(shè)備的檢查、保養(yǎng)、清洗等。例如,定期檢查壓力泵的運(yùn)行狀況、過濾器的堵塞情況、膜的性能等。這些日常維護(hù)工作需要專業(yè)的技術(shù)人員,人工成本較高。而且,維護(hù)過程中還可能需要更換一些小型的零部件,如密封件、濾芯等,這也增加了維護(hù)成本。故障維修:如果系統(tǒng)出現(xiàn)故障,如膜破裂、管道泄漏、電器設(shè)備損壞等,需要及時(shí)維修。故障維修不僅需要專業(yè)的維修人員,還可能需要更換昂貴的設(shè)備部件,導(dǎo)致維修成本較高。湖南常見的超純水哪些特點(diǎn)