【工(gong)業純水機】工(gong)業純水機原理 工(gong)業純水機的(de)標(biao)準

工(gong)業(ye)純水機由(you)預處(chu)(chu)理(li)系統(tong)、精處(chu)(chu)理(li)系統(tong)、后(hou)處(chu)(chu)理(li)系統(tong)三大部分組成。原水經PP濾芯（砂棒(bang)過濾器(qi)）、活性炭單(dan)(dan)元、軟水器(qi)單(dan)(dan)元等(deng)預處(chu)理系統后，使水中的懸浮物（顆粒物質）、膠體、有(you)機(ji)物、硬度、微生物等(deng)雜(za)質含量(liang)大大降低，以、電除(chu)鹽等(deng)精處(chu)理系統的處(chu)理負荷，延(yan)長其使用壽命。

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工業純水機概況

依各種原(yuan)水(shui)水(shui)質和要求的不同，工(gong)業(ye)用水(shui)的制備(bei)工(gong)藝大體可分為(wei)預處(chu)(chu)理(li)(li)、脫鹽和精(jing)處(chu)(chu)理(li)(li)三步。

工業純水機工作原理

純(chun)水系統(tong)設計結(jie)合化工行(xing)(xing)業(ye)用(yong)(yong)純(chun)水的要(yao)求(qiu)，制定出(chu)標準型(xing)適合在本(ben)行(xing)(xing)業(ye)使用(yong)(yong)的純(chun)水系統(tong)。以下對系統(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(li)子交換(huan)技術(shu)有相當長的歷史，某(mou)些天然(ran)物質如(ru)泡沸石和用煤(mei)經過磺化(hua)制(zhi)得的磺化(hua)煤(mei)都可用作(zuo)離(li)子交換(huan)劑。但是(shi)，隨著現代有機(ji)合成(cheng)工業(ye)技術(shu)的迅速(su)發展(zhan)，研(yan)究(jiu)制(zhi)成(cheng)了許(xu)多(duo)種性能優良的離(li)子交換(huan)樹脂，并開發了多(duo)種新的應用方(fang)法，離(li)子交換(huan)技術(shu)迅速(su)發展(zhan)，在許(xu)多(duo)行業(ye)特別是(shi)高(gao)新科技產業(ye)和科研(yan)領(ling)域中(zhong)廣(guang)泛應用。國內(nei)外生產的樹脂品種達(da)數(shu)百(bai)種，年(nian)產量數(shu)十萬(wan)噸。

工業超純水設備原理描述

離(li)子(zi)(zi)交(jiao)(jiao)(jiao)換(huan)(huan)是(shi)一(yi)(yi)種(zhong)特殊的(de)固體吸附過(guo)程，它(ta)是(shi)由離(li)子(zi)(zi)交(jiao)(jiao)(jiao)換(huan)(huan)劑的(de)電解質(zhi)溶(rong)液(ye)中進(jin)行的(de)。一(yi)(yi)般的(de)離(li)子(zi)(zi)交(jiao)(jiao)(jiao)換(huan)(huan)劑是(shi)一(yi)(yi)種(zhong)不(bu)溶(rong)于(yu)水的(de)固體顆粒狀物質(zhi)，即離(li)子(zi)(zi)交(jiao)(jiao)(jiao)換(huan)(huan)樹(shu)脂。它(ta)能夠(gou)從電解質(zhi)溶(rong)液(ye)中吸取某種(zhong)陽(yang)離(li)子(zi)(zi)或者陰離(li)子(zi)(zi)，而把(ba)自身所(suo)含的(de)另外一(yi)(yi)種(zhong)帶相同電荷(he)符號的(de)離(li)子(zi)(zi)等量地換(huan)(huan)出(chu)來，并釋放(fang)到溶(rong)液(ye)中去(qu)，這(zhe)就是(shi)所(suo)謂的(de)離(li)子(zi)(zi)交(jiao)(jiao)(jiao)換(huan)(huan)。按照所(suo)交(jiao)(jiao)(jiao)換(huan)(huan)離(li)子(zi)(zi)的(de)種(zhong)類，離(li)子(zi)(zi)交(jiao)(jiao)(jiao)換(huan)(huan)劑可分為陽(yang)離(li)子(zi)(zi)交(jiao)(jiao)(jiao)換(huan)(huan)劑和陰離(li)子(zi)(zi)交(jiao)(jiao)(jiao)換(huan)(huan)劑兩大類。

離子交換的基本工作原理是

1、首(shou)先電解質離(li)子（鈣、鎂、鐵、鈉等離(li)子）穿過液(ye)膜進入樹脂表(biao)面(mian)；

2、離子(zi)進入樹脂內部；

3、離子(zi)交換；

4、H離(li)子或(huo)OH根離(li)子向樹脂外部(bu)擴散；

5、H離子(zi)或OH根(gen)離子進入水中形成(cheng)H2O。雙床(chuang)又(you)稱(cheng)復床(chuang)，復床(chuang)是用陽(yang)(yang)、陰兩(liang)種不同的離子(zi)交(jiao)換(huan)的交(jiao)換(huan)器的串聯(lian)方(fang)式，如強(qiang)酸性陽(yang)(yang)離子(zi)交(jiao)換(huan)樹(shu)脂(zhi)和強(qiang)堿性陰離子(zi)交(jiao)換(huan)樹(shu)脂(zhi)串聯(lian)的方(fang)式。這種陽(yang)(yang)床(chuang)和陰床(chuang)串聯(lian)組成的設備(bei)稱(cheng)為(wei)復床(chuang)，水先經過陽(yang)(yang)床(chuang)除去(qu)帶正電的離子(zi)（如Ca2+、Mg2+、K+、Na+），并且置換(huan)出H+離子到水(shui)中；然后除去(qu)水(shui)中的(de)陰性(xing)離子（如SO2-4、Cl-、HCO-3），并且置換出OH-離子到水中。同時，H+離子和OH-離(li)子結合(he)形(xing)成水H2O，從而(er)達到去離子(zi)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)為是均勻混合，所以(yi)，陰(yin)、陽(yang)離子(zi)的(de)交換反(fan)應幾乎是同時進行的(de)，所產生的(de)H+和OH-隨即合成H2O，交換反應(ying)進行得很徹(che)底(di)，出(chu)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）+離子交換設(she)備=純水

應用范圍

發電廠、熱電廠.給(gei)水循(xun)環冷(leng)卻（凝結）.水(shui)化工、石化工藝用水(shui).化工反應冷卻(que)用水

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)濾可除去1～20微米大小的(de)顆粒，軟(ruan)化和(he)調節pH可防止反滲透膜結垢，加(jia)氯是殺(sha)菌。活(huo)性碳過(guo)濾是除去(qu)有機(ji)物和自(zi)由氯，脫氣是清(qing)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(shen)(shen)透是滲(shen)(shen)透現象(xiang)的逆過(guo)程(cheng)，在濃溶(rong)液(ye)上加壓力(li)，使溶(rong)劑從(cong)濃溶(rong)液(ye)一側通過(guo)半(ban)透膜(mo)向稀(xi)溶(rong)液(ye)一側反向滲(shen)(shen)透，脫(tuo)鹽可(ke)達98%，并能(neng)除去99%的細菌顆粒和溶(rong)解在(zai)水(shui)中的有機物。離子交(jiao)換(huan)的原理是當水(shui)通過陽(yang)離子交(jiao)換(huan)樹(shu)脂時，水(shui)中的陽(yang)離子被陽(yang)離子交(jiao)換(huan)樹(shu)脂吸附(fu)，樹(shu)脂上(shang)可交(jiao)換(huan)的陽(yang)離子如(ru)H離(li)(li)(li)子(zi)(zi)(zi)被(bei)置換到水(shui)中，并和水(shui)中的陰離(li)(li)(li)子(zi)(zi)(zi)結合成相應的無(wu)機酸，如(ru)超純水(shui)這種含有(you)無(wu)機酸的水(shui)，當下一步(bu)通過(guo)陰離(li)(li)(li)子(zi)(zi)(zi)交(jiao)(jiao)換樹(shu)脂(zhi)(zhi)層時(shi)，水(shui)中的陰離(li)(li)(li)子(zi)(zi)(zi)被(bei)陰離(li)(li)(li)子(zi)(zi)(zi)交(jiao)(jiao)換樹(shu)脂(zhi)(zhi)吸附。樹(shu)脂(zhi)(zhi)上可(ke)交(jiao)(jiao)換的陰離(li)(li)(li)子(zi)(zi)(zi)如(ru)OH離(li)子被置(zhi)換到水中，并與水中的H離子結合成水，即(ji)超純水。

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微米的顆粒，但對(dui)于(yu)清除有(you)機物則不如反滲(shen)透和超(chao)濾(lv)有(you)效。超(chao)濾(lv)是把各種選擇(ze)性的分(fen)子分(fen)離。在超(chao)濾(lv)過(guo)程中(zhong)，水在壓力下流過(guo)一個卷式或中(zhong)空纖維膜棒。膜孔(kong)徑(jing)在10～200埃范圍內，薄膜厚度為0.1～0.5微米，附(fu)在一個中(zhong)孔的纖維棒內壁上，超濾(lv)能(neng)除(chu)去細菌和(he)0.05微(wei)米(mi)的(de)粒(li)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(you)機物膠體、余氯、鐵離子(zi)等(deng)有(you)明顯的吸附濾除作用。臺式純水(shui)機、凈水(shui)器等(deng)常用10寸/20寸活(huo)性炭濾芯。大型純(chun)水機組常用玻璃鋼/不(bu)銹鋼材(cai)質的活(huo)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/流量型兩種(zhong)控制方式），再生(sheng)時利用虹(hong)吸原理(li)吸鹽，再注水化鹽，再生(sheng)時間通常為2小(xiao)時(shi)。

小型臺式純水機一般使用10寸/20寸軟水(shui)樹脂濾芯(xin)來降低原水(shui)硬度。

工業純水機反滲透

RO（Reverse Osmosis）反滲透技(ji)術是利用(yong)壓力表差為(wei)動力的(de)膜分離(li)過濾技(ji)術，源于美國二十世(shi)紀六十年代宇(yu)航科技(ji)的(de)研究，后(hou)逐漸轉化(hua)為(wei)民用(yong)，已廣(guang)泛運用(yong)于科研、醫藥、食品、飲料、海水淡化(hua)等(deng)領域。

RO反滲透(tou)膜孔徑小至納米級（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(zhong)金(jin)屬離子、有機物、膠體、細(xi)菌、病毒等(deng)雜質無法通過RO膜，從而使可(ke)以透(tou)過的純水和無法透(tou)過的濃(nong)縮水嚴格(ge)區(qu)分開來。

RO膜對(dui)高價離子、膠(jiao)體、細菌及分子量(liang)大于300 dalton的有機物質（包括熱源）去除率高達99%以上(shang)，對低(di)價離子（NA+、K+）去除(chu)率(lv)達95%，當源水電導率<3505μs/cm，RO純水電導率通常≤55μs/cm，符合(he)國(guo)家三級(ji)用水標準。再經過(guo)原子級(ji)離子交換(huan)柱循環過(guo)濾，出水率可(ke)達18.2MΩ.cm。

反滲透法是可達到90%～99%雜質去除(chu)率最經(jing)濟(ji)的方法，同時也是試劑級(ji)超純水系統最好的前處理方法。

工業純水機備注

RO膜的過濾能(neng)力(li)受水溫影響較大(da)，最適合(he)的水溫為(wei)25℃～30℃，溫度下降1℃，RO膜的產水量約下(xia)降3%，當水(shui)溫接近0℃時(shi)，RO膜將停止產水。

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(yong)作純水系統的(de)后處理(li)裝置，可用(yong)于截(jie)留溶液(ye)中各(ge)種微粒(li)、大分(fen)子(zi)(zi)溶質、細菌、病毒、熱原等。超(chao)濾膜的(de)孔徑是由(you)一定(ding)分(fen)子(zi)(zi)量的(de)物質進行截(jie)留試驗測定(ding)的(de)，并以分(fen)子(zi)(zi)量的(de)數(shu)值來表示，能夠濾除熱原的(de)超(chao)濾膜的(de)分(fen)子(zi)(zi)量通常為(wei)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(bo)段(duan)，其中的(de)C波段紫外線波長在240－260nm之間，為最(zui)有(you)效的殺菌波(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的輻射(she)下，細胞(bao)組(zu)織中的DNA、RNA被破壞，從而阻止子細胞的再生，紫外線消(xiao)毒設備(bei)在不使用任何(he)化學藥劑的情況下(xia)，較(jiao)短時(shi)間內（通常為0.2-5秒）殺滅了(le)水中、液體或空氣中99.9%以上(shang)的細菌和病毒。科(ke)學(xue)試驗(yan)證明(ming)，波長在240-280nm的紫外(wai)線具(ju)備有高效殺菌功能(neng)。

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(wai)光發(fa)生裝置，產生的(de)強紫外(wai)C光(guang)照射流水(shui)（空氣或固體(ti)表(biao)面），當水(shui)（空氣或固體(ti)表(biao)面）中(zhong)的各種細菌(jun)、病(bing)毒、寄生蟲、水(shui)藻以及其它病(bing)原體(ti)受到一定劑量的紫外C光輻射后，其(qi)細(xi)胞中的DNA結構受到破壞，從而在不(bu)使用任(ren)何化學藥(yao)物的(de)情況下殺(sha)滅(mie)水(shui)中的(de)細菌、病(bing)毒(du)，以(yi)及其它致病(bing)體(ti)，達到消毒(du)和凈化的(de)目的(de)。

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%，進口(kou)燈管使(shi)用壽(shou)命≥9000小時。

工業純水機殺菌

紫外(wai)線殺菌(jun)(jun)的(de)(de)原(yuan)理(li)一般認為是(shi)生物體內的(de)(de)核(he)酸(suan)(suan)吸(xi)收(shou)了紫外(wai)光的(de)(de)能(neng)量(liang)(liang)而(er)改變了自身的(de)(de)結構，進而(er)破環了核(he)酸(suan)(suan)的(de)(de)功能(neng)所(suo)致。當核(he)酸(suan)(suan)吸(xi)收(shou)的(de)(de)能(neng)量(liang)(liang)達到致死量(liang)(liang)而(er)紫外(wai)光的(de)(de)照射又能(neng)保持一定時間時，細菌(jun)(jun)便大量(liang)(liang)死亡。

工業純水機殺菌特點

1.紫外線(xian)殺菌速度快，效率高，效果好。

2.紫(zi)外(wai)線照射(she)不會改變水的物(wu)理和化學性(xing)質，對純水不會帶入附加物(wu)所(suo)引起的污染。

3.適用于各種水的流(liu)量(liang)下，操作簡單，適用方(fang)便，只需(xu)要定期清洗石英玻璃套管，更換燈管即可(ke)。

4.體積小，輕便，耗電(dian)低。

5.紫外線殺菌(jun)沒有持續(xu)消(xiao)毒作用，易受二次污染。

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(si)所產(chan)UP核子級混床樹脂，當(dang)原水通過純化柱(zhu)時(shi)，水中的陽離子與陽樹脂中H+置(zhi)換，水中(zhong)陰離子(zi)與(yu)陰樹(shu)脂中(zhong)OH-離(li)子置換(huan)，交換(huan)后進入水(shui)中(zhong)的H+和(he)OH-會立即結(jie)合(he)生成H2O,從而使原(yuan)水中的陰(yin)陽離子(zi)得以去除(chu)，其(qi)出(chu)水電阻率最高可(ke)達18.3 MΩ.cm。

工業純水機安裝指導

1、設備盡(jin)量安裝在干燥通風的(de)地方(fang)，因為(wei)長期處于潮(chao)濕環境(jing)會造(zao)成電器設備和元件的(de)損壞(huai)。

2、系統應(ying)置于(yu)便于(yu)操作者進入(ru)和維修的場(chang)地，四(si)周應(ying)留有充足的空(kong)間。

3、選擇安裝地點(dian)時應盡量考慮(lv)前處理裝置有較合適(shi)的(de)位(wei)置，并符合這些(xie)工(gong)藝流(liu)程的(de)擺放順(shun)序。

4、前處理和主機按要求就位后，UPVC管道(dao)進行連接。

5、電器的安裝工作必須要有合格的電器技術人(ren)員和工人(ren)進(jin)行，必須(xu)要用可(ke)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(gao)于4度(du)。否(fou)則會(hui)對設備造成(cheng)不可恢(hui)復的損壞。

7、純(chun)水收集地點(如純(chun)水箱入口處)的(de)高度(du)不應高于(yu)設備純水出(chu)口(kou)處5m，否則會對逆(ni)滲(shen)透產生背壓，造成逆(ni)滲(shen)透不可恢復和損壞。

8、純水(shui)出口連接(jie)中不可安裝任何阻礙純水(shui)流出的(de)裝置

9、安裝純水(shui)連接管和(he)濃(nong)水(shui)排放管的管徑不應小(xiao)于純水(shui)出口和(he)濃(nong)水(shui)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(yao)典傳(chuan)統工藝)原水－原水加壓(ya)泵－多介質過濾器(qi)(qi)－活性(xing)炭過濾器(qi)(qi)－軟水器(qi)(qi)－精密過濾器(qi)(qi)－第(di)一級反滲透－PH調節－中間水(shui)箱(xiang)(xiang)－第二(er)級(ji)反滲透(tou)（反滲透(tou)膜表面(mian)帶正電荷）－純化水(shui)箱(xiang)(xiang)－純水(shui)泵－紫(zi)外線殺(sha)菌器(qi)－微(wei)孔過濾器(qi)－巴氏消毒—用水(shui)點(2005年版中國(guo)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。