【工(gong)業(ye)純(chun)水機(ji)(ji)(ji)】工(gong)業(ye)純(chun)水機(ji)(ji)(ji)原理 工(gong)業(ye)純(chun)水機(ji)(ji)(ji)的標準

工業純水機由預處理系統(tong)、精處理系統(tong)、后(hou)處理系統(tong)三大部(bu)分組成。原(yuan)水經(jing)PP濾(lv)芯（砂棒過濾(lv)器(qi)）、活性炭單元(yuan)、軟(ruan)水器(qi)單元(yuan)等預處(chu)理(li)系統后，使(shi)水中的懸浮物(wu)(wu)(wu)（顆粒(li)物(wu)(wu)(wu)質）、膠體(ti)、有(you)機物(wu)(wu)(wu)、硬度、微生(sheng)物(wu)(wu)(wu)等雜質含量(liang)大大降低(di)，以、電(dian)除鹽(yan)等精處(chu)理(li)系統的處(chu)理(li)負荷(he)，延長(chang)其(qi)使(shi)用壽命。

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工業純水機概況

依各種(zhong)原水(shui)水(shui)質(zhi)和要求的不(bu)同(tong)，工業用水(shui)的制備工藝大體可分(fen)為預處理、脫(tuo)鹽和精(jing)處理三(san)步。

工業純水機工作原理

純(chun)水(shui)系(xi)統(tong)設計結合化工(gong)行業用純(chun)水(shui)的要(yao)求(qiu)，制定出(chu)標準型適(shi)合在本行業使用的純(chun)水(shui)系(xi)統(tong)。以下對系(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(li)(li)子(zi)交(jiao)換(huan)技術(shu)有(you)(you)相當長的(de)(de)歷史，某些天(tian)然物質如(ru)泡(pao)沸石和用煤(mei)經過磺化(hua)制得(de)的(de)(de)磺化(hua)煤(mei)都可用作離(li)(li)子(zi)交(jiao)換(huan)劑。但(dan)是，隨著現(xian)代有(you)(you)機合成工(gong)業(ye)技術(shu)的(de)(de)迅(xun)速(su)發展，研究制成了許(xu)多種性能(neng)優良的(de)(de)離(li)(li)子(zi)交(jiao)換(huan)樹脂(zhi)，并開發了多種新的(de)(de)應用方法，離(li)(li)子(zi)交(jiao)換(huan)技術(shu)迅(xun)速(su)發展，在(zai)許(xu)多行業(ye)特別是高(gao)新科技產業(ye)和科研領域中廣泛應用。國內(nei)外生產的(de)(de)樹脂(zhi)品(pin)種達數百種，年產量數十萬噸(dun)。

工業超純水設備原理描述

離(li)(li)(li)(li)子(zi)(zi)交(jiao)(jiao)換(huan)(huan)(huan)(huan)是一(yi)種(zhong)特殊的(de)(de)固體吸(xi)附過程，它是由離(li)(li)(li)(li)子(zi)(zi)交(jiao)(jiao)換(huan)(huan)(huan)(huan)劑的(de)(de)電解質(zhi)溶液(ye)中進行的(de)(de)。一(yi)般的(de)(de)離(li)(li)(li)(li)子(zi)(zi)交(jiao)(jiao)換(huan)(huan)(huan)(huan)劑是一(yi)種(zhong)不溶于水的(de)(de)固體顆(ke)粒狀物質(zhi)，即(ji)離(li)(li)(li)(li)子(zi)(zi)交(jiao)(jiao)換(huan)(huan)(huan)(huan)樹脂。它能夠從電解質(zhi)溶液(ye)中吸(xi)取某種(zhong)陽(yang)離(li)(li)(li)(li)子(zi)(zi)或者陰離(li)(li)(li)(li)子(zi)(zi)，而把自身(shen)所(suo)含的(de)(de)另外(wai)一(yi)種(zhong)帶相(xiang)同電荷符號的(de)(de)離(li)(li)(li)(li)子(zi)(zi)等量地換(huan)(huan)(huan)(huan)出來，并釋放到溶液(ye)中去，這就是所(suo)謂的(de)(de)離(li)(li)(li)(li)子(zi)(zi)交(jiao)(jiao)換(huan)(huan)(huan)(huan)。按照所(suo)交(jiao)(jiao)換(huan)(huan)(huan)(huan)離(li)(li)(li)(li)子(zi)(zi)的(de)(de)種(zhong)類(lei)，離(li)(li)(li)(li)子(zi)(zi)交(jiao)(jiao)換(huan)(huan)(huan)(huan)劑可(ke)分為陽(yang)離(li)(li)(li)(li)子(zi)(zi)交(jiao)(jiao)換(huan)(huan)(huan)(huan)劑和陰離(li)(li)(li)(li)子(zi)(zi)交(jiao)(jiao)換(huan)(huan)(huan)(huan)劑兩大(da)類(lei)。

離子交換的基本工作原理是

1、首先電解質離子（鈣、鎂、鐵、鈉(na)等(deng)離子）穿過液膜進入(ru)樹脂表面；

2、離子進(jin)入樹脂內(nei)部；

3、離子交換；

4、H離子(zi)或(huo)OH根離子向樹脂外部(bu)擴散；

5、H離子或OH根離子進入水中形(xing)成H2O。雙(shuang)床(chuang)(chuang)又(you)稱復床(chuang)(chuang)，復床(chuang)(chuang)是用陽(yang)、陰兩種不同的(de)(de)離(li)子(zi)交(jiao)換(huan)的(de)(de)交(jiao)換(huan)器的(de)(de)串(chuan)聯方(fang)式(shi)，如強(qiang)酸性陽(yang)離(li)子(zi)交(jiao)換(huan)樹脂和強(qiang)堿性陰離(li)子(zi)交(jiao)換(huan)樹脂串(chuan)聯的(de)(de)方(fang)式(shi)。這種陽(yang)床(chuang)(chuang)和陰床(chuang)(chuang)串(chuan)聯組成的(de)(de)設(she)備(bei)稱為復床(chuang)(chuang)，水(shui)先經過陽(yang)床(chuang)(chuang)除去帶正電的(de)(de)離(li)子(zi)（如Ca2+、Mg2+、K+、Na+），并且置(zhi)換(huan)出H+離子到水(shui)中(zhong)；然后除(chu)去(qu)水(shui)中(zhong)的(de)陰(yin)性離子（如SO2-4、Cl-、HCO-3），并且置換出(chu)OH-離子到水中。同時，H+離子和OH-離子(zi)結合(he)形成水H2O，從而達到去(qu)離子的(de)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。因為是(shi)均勻混合，所以(yi)，陰、陽(yang)離子的交換反應幾乎(hu)是(shi)同時進行的，所產生(sheng)的H+和OH-隨(sui)即合成(cheng)H2O，交換反(fan)應(ying)進行得很徹(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

應用范圍

發電廠、熱電廠.給水(shui)循(xun)環冷卻（凝結）.水化(hua)工、石化(hua)工藝用水.化工反應冷卻用(yong)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(tuo)氣等(deng)。過(guo)濾可(ke)除去1～20微米大(da)小的顆粒，軟(ruan)化和(he)調節pH可防止反(fan)滲透(tou)膜結(jie)垢，加氯(lv)是殺菌。活性碳過濾(lv)是除去(qu)有機物和自由氯(lv)，脫氣是清除溶于水中的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(fan)滲(shen)透是滲(shen)透現(xian)象的逆過(guo)程，在濃溶(rong)液上加壓力，使溶(rong)劑從濃溶(rong)液一側通過(guo)半透膜(mo)向稀(xi)溶(rong)液一側反(fan)向滲(shen)透，脫鹽可達98%，并能除去99%的(de)(de)細菌顆粒和溶解在水(shui)(shui)中(zhong)的(de)(de)有(you)機物(wu)。離子(zi)交換(huan)的(de)(de)原理(li)是當水(shui)(shui)通過陽(yang)(yang)離子(zi)交換(huan)樹脂時，水(shui)(shui)中(zhong)的(de)(de)陽(yang)(yang)離子(zi)被陽(yang)(yang)離子(zi)交換(huan)樹脂吸(xi)附，樹脂上可交換(huan)的(de)(de)陽(yang)(yang)離子(zi)如H離(li)子(zi)被置換到水(shui)中(zhong)(zhong)，并和水(shui)中(zhong)(zhong)的(de)陰離(li)子(zi)結合成(cheng)相應(ying)的(de)無機酸(suan)，如超純水(shui)這種(zhong)含有(you)無機酸(suan)的(de)水(shui)，當(dang)下一(yi)步(bu)通過陰離(li)子(zi)交換樹(shu)(shu)脂(zhi)層時，水(shui)中(zhong)(zhong)的(de)陰離(li)子(zi)被陰離(li)子(zi)交換樹(shu)(shu)脂(zhi)吸附(fu)。樹(shu)(shu)脂(zhi)上(shang)可交換的(de)陰離(li)子(zi)如OH離子被置換到水中，并與水中的H離子結合成水(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。各種膜(mo)過(guo)濾能除(chu)掉(diao)直徑大(da)于0.2微米的(de)顆粒，但對于清除有機(ji)物則不如反滲(shen)透和超(chao)濾有效。超(chao)濾是(shi)把各種選擇性(xing)的(de)分子分離。在(zai)超(chao)濾過程中，水在(zai)壓力下流過一個(ge)卷式或(huo)中空(kong)纖(xian)維膜(mo)棒。膜(mo)孔徑在(zai)10～200埃(ai)范(fan)圍(wei)內，薄膜厚度為(wei)0.1～0.5微米，附在(zai)一個中孔(kong)的纖維(wei)棒內壁(bi)上，超濾能除去細(xi)菌和0.05微米的粒子。

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(de)微孔，對有(you)(you)機(ji)物膠(jiao)體(ti)、余氯、鐵(tie)離子(zi)等(deng)有(you)(you)明顯(xian)的(de)吸附濾(lv)除作用。臺(tai)式純水機(ji)、凈水器(qi)等(deng)常用10寸(cun)/20寸活性炭濾芯(xin)。大型純(chun)水機組常用玻璃鋼/不(bu)銹(xiu)鋼材(cai)質的(de)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)量型兩種控(kong)制方式），再生(sheng)時利(li)用(yong)虹吸原(yuan)理吸鹽，再注(zhu)水化鹽，再生(sheng)時間通(tong)常為2小(xiao)時。

小型臺式純水機一般使用10寸/20寸(cun)軟水(shui)(shui)樹脂濾(lv)芯來降(jiang)低原(yuan)水(shui)(shui)硬度(du)。

工業純水機反滲透

RO（Reverse Osmosis）反滲(shen)透技術(shu)(shu)是利(li)用壓力表差(cha)為動力的(de)膜分離過濾技術(shu)(shu)，源于(yu)美國二十(shi)世(shi)紀六十(shi)年代宇航科(ke)技的(de)研究，后(hou)逐(zhu)漸轉化為民用，已廣泛運用于(yu)科(ke)研、醫藥、食品、飲料、海水淡化等領域。

RO反滲透膜孔徑小(xiao)至納(na)米級(ji)（1納米=10-9米），在(zai)一定的壓力下，H2O分子可以通(tong)過RO膜，而源水(shui)中的無(wu)機(ji)鹽、重金屬離子、有機(ji)物(wu)、膠體、細菌、病毒等(deng)雜質無(wu)法通過RO膜(mo)，從(cong)而使可以透(tou)過(guo)的純水(shui)和無法透(tou)過(guo)的濃縮水(shui)嚴格區分開來。

RO膜對高價離子(zi)、膠體、細菌及分子(zi)量大于300 dalton的有(you)機物質（包括熱源(yuan)）去(qu)除率高(gao)達99%以(yi)上(shang)，對(dui)低價離子（NA+、K+）去除率達(da)95%，當源水電(dian)導率<3505μs/cm，RO純(chun)水電導率通常≤55μs/cm，符合國家(jia)三級用(yong)水標準。再經過(guo)原子(zi)級離(li)子(zi)交換柱循環(huan)過(guo)濾，出水率可達18.2MΩ.cm。

反滲透法是可達到90%～99%雜質去除率(lv)最(zui)經濟的方(fang)(fang)法(fa)，同時也是試劑(ji)級超(chao)純水系統最(zui)好的前處理方(fang)(fang)法(fa)。

工業純水機備注

RO膜的(de)過濾能(neng)力受(shou)水(shui)溫(wen)影響較大，最適合的(de)水(shui)溫(wen)為25℃～30℃，溫度下(xia)降1℃，RO膜的產水量約下降3%，當水溫接(jie)近(jin)0℃時，RO膜將停止產(chan)水(shui)。

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(chang)用作(zuo)純(chun)水系統(tong)的(de)(de)后(hou)處理(li)裝置(zhi)，可用于(yu)截(jie)留溶液中(zhong)各種微粒、大分子(zi)(zi)(zi)溶質、細菌(jun)、病毒、熱原(yuan)等。超濾膜的(de)(de)孔徑是由一定分子(zi)(zi)(zi)量(liang)的(de)(de)物質進行(xing)截(jie)留試(shi)驗(yan)測定的(de)(de)，并以(yi)分子(zi)(zi)(zi)量(liang)的(de)(de)數值(zhi)來表示，能夠(gou)濾除熱原(yuan)的(de)(de)超濾膜的(de)(de)分子(zi)(zi)(zi)量(liang)通常(chang)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(duan)，其中的C波段紫外線波長在240－260nm之間，為最有效的殺菌波段，波段中之波長最強點是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的輻射下，細胞(bao)組(zu)織(zhi)中的DNA、RNA被破壞，從(cong)而阻(zu)止子(zi)細胞的(de)再生(sheng)，紫外線消(xiao)毒設備在(zai)不使用任何化學(xue)藥劑(ji)的(de)情況下，較短時間內（通常為0.2-5秒(miao)）殺(sha)滅了水中(zhong)、液(ye)體或(huo)空氣(qi)中(zhong)99.9%以上的細菌和病毒。科(ke)學試驗(yan)證明，波長在240-280nm的紫(zi)外(wai)線具備有高(gao)效殺(sha)菌功(gong)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(bo)段紫(zi)外光發生(sheng)裝置，產生(sheng)的(de)強紫(zi)外C光(guang)照(zhao)射流(liu)水（空氣或固(gu)體表面(mian)），當水（空氣或固(gu)體表面(mian)）中(zhong)的各種細菌、病(bing)毒(du)、寄生蟲、水藻以(yi)及其它病(bing)原體受到(dao)一定(ding)劑量的紫外C光(guang)輻射后(hou)，其(qi)細(xi)胞中的DNA結構(gou)受到破壞，從而在不使用(yong)任(ren)何化(hua)(hua)學(xue)藥物的(de)情況下殺滅水中的(de)細(xi)菌、病毒(du)，以及其它(ta)致病體，達到消毒(du)和(he)凈化(hua)(hua)的(de)目(mu)的(de)。

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(deng)管使用壽命≥9000小(xiao)時。

工業純水機殺菌

紫外線殺菌的(de)(de)原(yuan)理一般認(ren)為是生物(wu)體內的(de)(de)核酸(suan)吸收了(le)紫外光的(de)(de)能量(liang)而(er)改變了(le)自身的(de)(de)結構(gou)，進而(er)破環了(le)核酸(suan)的(de)(de)功能所致。當核酸(suan)吸收的(de)(de)能量(liang)達(da)到致死量(liang)而(er)紫外光的(de)(de)照(zhao)射又能保持(chi)一定(ding)時(shi)間時(shi)，細菌便大量(liang)死亡。

工業純水機殺菌特點

1.紫(zi)外(wai)線殺菌速度快，效(xiao)率高，效(xiao)果好。

2.紫外線(xian)照射不(bu)(bu)會改變(bian)水的物(wu)理和(he)化(hua)學(xue)性(xing)質，對純水不(bu)(bu)會帶入附加物(wu)所引起的污染。

3.適(shi)(shi)用(yong)于各(ge)種(zhong)水的(de)流量下(xia)，操作(zuo)簡單，適(shi)(shi)用(yong)方便(bian)，只需(xu)要定期(qi)清洗(xi)石英玻璃套(tao)管(guan)，更換(huan)燈(deng)管(guan)即可。

4.體(ti)積小，輕便，耗電低。

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

紫外光（UV）的氧(yang)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(tao)氏公司所產UP核子(zi)級混床樹脂，當原水通過純化(hua)柱時(shi)，水中(zhong)的陽離子(zi)與陽樹脂中(zhong)H+置換，水中陰離子與(yu)陰樹(shu)脂中OH-離子置換(huan)，交換(huan)后進入水中(zhong)的H+和OH-會立即結合生成H2O,從(cong)而使原水(shui)(shui)中的陰(yin)陽離子得以去除，其出(chu)水(shui)(shui)電阻率(lv)最高(gao)可達18.3 MΩ.cm。

工業純水機安裝指導

1、設備(bei)(bei)盡量安裝在干燥通(tong)風的(de)(de)地方，因為長(chang)期處于潮濕環境(jing)會(hui)造成電器設備(bei)(bei)和元(yuan)件(jian)的(de)(de)損壞。

2、系統應置于便于操作者(zhe)進入和維修的(de)場(chang)地，四周應留有(you)充足的(de)空(kong)間(jian)。

3、選擇(ze)安裝(zhuang)地點時應(ying)盡量考慮前處理裝(zhuang)置有較合適(shi)的位置，并符合這些工藝(yi)流程(cheng)的擺(bai)放順序(xu)。

4、前處理和主機按要求就位后，UPVC管道進(jin)行連(lian)接(jie)。

5、電器的安裝工作必須要有合格的電器技術人員和(he)工人進(jin)行，必須要用可靠的接地(di)。

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

7、純水收集地點(如純水箱入口(kou)處)的高度不應高于設(she)備純水出口處5m，否則會對逆(ni)滲透產生(sheng)背壓，造成逆(ni)滲透不可(ke)恢復和(he)損壞。

8、純水(shui)出(chu)(chu)口連接(jie)中不可安裝(zhuang)任何阻礙純水(shui)流出(chu)(chu)的裝(zhuang)置

9、安裝純水(shui)連接管和濃(nong)水(shui)排(pai)放(fang)管的管徑(jing)不應小于純水(shui)出口和濃(nong)水(shui)的管徑(jing)。

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(nian)版中國藥典(dian)傳統(tong)工藝)原(yuan)水(shui)－原(yuan)水(shui)加(jia)壓泵－多介(jie)質(zhi)過(guo)(guo)濾器－活(huo)性(xing)炭過(guo)(guo)濾器－軟(ruan)水(shui)器－精密(mi)過(guo)(guo)濾器－第一級反滲透－PH調節－中間(jian)水箱－第二級反滲(shen)透（反滲(shen)透膜表面(mian)帶正電荷）－純化(hua)水箱－純水泵－紫外線殺菌(jun)器(qi)－微孔過濾器(qi)－巴氏(shi)消毒—用水點(2005年版中國藥典流行(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。