【工(gong)業(ye)純(chun)水機】工(gong)業(ye)純(chun)水機原理(li) 工(gong)業(ye)純(chun)水機的(de)標準

工業純水機由預處理系(xi)(xi)統(tong)、精處理系(xi)(xi)統(tong)、后(hou)處理系(xi)(xi)統(tong)三大部分組成。原水經PP濾(lv)芯(xin)（砂棒(bang)過濾(lv)器(qi)）、活(huo)性炭單(dan)(dan)元(yuan)、軟水器(qi)單(dan)(dan)元(yuan)等預(yu)處(chu)理(li)系(xi)統后，使水中(zhong)的(de)懸浮物（顆粒物質(zhi)）、膠體、有(you)機物、硬度(du)、微生物等雜(za)質(zhi)含量大大降低，以、電除鹽(yan)等精(jing)處(chu)理(li)系(xi)統的(de)處(chu)理(li)負荷，延長其(qi)使用壽命。

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工業純水機概況

依各種(zhong)原水(shui)水(shui)質(zhi)和(he)要求的不同(tong)，工業用水(shui)的制(zhi)備(bei)工藝大體可分為(wei)預處(chu)理、脫(tuo)鹽和(he)精處(chu)理三步。

工業純水機工作原理

純(chun)水(shui)系統(tong)設計結(jie)合化工行業用(yong)(yong)純(chun)水(shui)的(de)要求，制(zhi)定出標準型適合在本(ben)行業使用(yong)(yong)的(de)純(chun)水(shui)系統(tong)。以下對系統(tong)的(de)介(jie)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)(zi)交(jiao)換技術(shu)(shu)有相當長的(de)(de)歷(li)史，某(mou)些(xie)天然物質如泡(pao)沸(fei)石和用(yong)煤經(jing)過(guo)磺化制(zhi)得(de)的(de)(de)磺化煤都可用(yong)作離(li)(li)子(zi)(zi)交(jiao)換劑(ji)。但(dan)是，隨著現代有機合成工業(ye)技術(shu)(shu)的(de)(de)迅速(su)(su)發展，研(yan)究(jiu)制(zhi)成了許多(duo)種(zhong)性能優良的(de)(de)離(li)(li)子(zi)(zi)交(jiao)換樹脂，并開發了多(duo)種(zhong)新(xin)的(de)(de)應用(yong)方法，離(li)(li)子(zi)(zi)交(jiao)換技術(shu)(shu)迅速(su)(su)發展，在許多(duo)行業(ye)特別是高新(xin)科(ke)技產業(ye)和科(ke)研(yan)領域中廣(guang)泛應用(yong)。國內外(wai)生產的(de)(de)樹脂品種(zhong)達數(shu)百種(zhong)，年產量數(shu)十萬(wan)噸。

工業超純水設備原理描述

離(li)(li)(li)子(zi)交(jiao)換(huan)(huan)是一(yi)種特殊的(de)(de)固體(ti)吸附過(guo)程(cheng)，它(ta)是由離(li)(li)(li)子(zi)交(jiao)換(huan)(huan)劑的(de)(de)電解質(zhi)溶液(ye)(ye)中進行的(de)(de)。一(yi)般的(de)(de)離(li)(li)(li)子(zi)交(jiao)換(huan)(huan)劑是一(yi)種不溶于水的(de)(de)固體(ti)顆粒狀(zhuang)物質(zhi)，即離(li)(li)(li)子(zi)交(jiao)換(huan)(huan)樹(shu)脂(zhi)。它(ta)能夠從電解質(zhi)溶液(ye)(ye)中吸取某種陽(yang)離(li)(li)(li)子(zi)或者陰離(li)(li)(li)子(zi)，而把自身所含(han)的(de)(de)另(ling)外一(yi)種帶相同電荷符(fu)號(hao)的(de)(de)離(li)(li)(li)子(zi)等量地換(huan)(huan)出來，并釋(shi)放到溶液(ye)(ye)中去(qu)，這(zhe)就是所謂的(de)(de)離(li)(li)(li)子(zi)交(jiao)換(huan)(huan)。按照所交(jiao)換(huan)(huan)離(li)(li)(li)子(zi)的(de)(de)種類，離(li)(li)(li)子(zi)交(jiao)換(huan)(huan)劑可分為(wei)陽(yang)離(li)(li)(li)子(zi)交(jiao)換(huan)(huan)劑和陰離(li)(li)(li)子(zi)交(jiao)換(huan)(huan)劑兩大類。

離子交換的基本工作原理是

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

2、離(li)子進入樹脂內(nei)部；

3、離子交換；

4、H離子或OH根離子向樹脂外部擴散；

5、H離子或OH根(gen)離子進入(ru)水中形成(cheng)H2O。雙(shuang)床(chuang)又稱(cheng)復(fu)床(chuang)，復(fu)床(chuang)是用陽、陰(yin)兩種不同(tong)的(de)離(li)子交(jiao)換的(de)交(jiao)換器的(de)串(chuan)聯方式，如(ru)強酸(suan)性陽離(li)子交(jiao)換樹脂和強堿性陰(yin)離(li)子交(jiao)換樹脂串(chuan)聯的(de)方式。這(zhe)種陽床(chuang)和陰(yin)床(chuang)串(chuan)聯組成的(de)設(she)備稱(cheng)為復(fu)床(chuang)，水先經(jing)過(guo)陽床(chuang)除去帶正電的(de)離(li)子（如(ru)Ca2+、Mg2+、K+、Na+），并且置換(huan)出H+離子(zi)(zi)到水(shui)(shui)中；然后除(chu)去(qu)水(shui)(shui)中的陰(yin)性離子(zi)(zi)（如SO2-4、Cl-、HCO-3），并且置換出OH-離子到水中(zhong)。同(tong)時，H+離子和OH-離子結合形成水H2O，從而(er)達到去(qu)離(li)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。因為是均勻混合，所以，陰(yin)、陽離子的(de)交換反(fan)應(ying)幾乎是同時進行(xing)的(de)，所產生的(de)H+和(he)OH-隨即合成(cheng)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(li)子交換設(she)備=純(chun)水

應用范圍

發電廠、熱電廠.給水循環冷卻（凝(ning)結）.水化工、石(shi)化工藝用水.化工反應冷卻用水

預處理

包括砂濾、多介質過濾、軟化、加氯、調節pH、活性(xing)碳過濾、脫氣等(deng)。過濾可(ke)除去1～20微(wei)米大(da)小的(de)顆粒(li)，軟化和調(diao)節pH可防(fang)止反滲透膜結(jie)垢，加(jia)氯是殺菌。活性碳過(guo)濾是除去有機物和自(zi)由(you)氯，脫氣是清(qing)除溶于水中的(de)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)透(tou)是滲(shen)透(tou)現象的逆過程，在濃(nong)溶(rong)液(ye)上加壓力，使溶(rong)劑(ji)從(cong)濃(nong)溶(rong)液(ye)一側通過半(ban)透(tou)膜向(xiang)(xiang)稀溶(rong)液(ye)一側反向(xiang)(xiang)滲(shen)透(tou)，脫(tuo)鹽可達98%，并能除去99%的(de)細菌(jun)顆粒和溶解在水中(zhong)的(de)有機(ji)物。離(li)子(zi)交換的(de)原理(li)是當(dang)水通過(guo)陽(yang)離(li)子(zi)交換樹脂(zhi)時，水中(zhong)的(de)陽(yang)離(li)子(zi)被陽(yang)離(li)子(zi)交換樹脂(zhi)吸附(fu)，樹脂(zhi)上(shang)可交換的(de)陽(yang)離(li)子(zi)如H離(li)子被(bei)置換(huan)到(dao)水(shui)(shui)中，并和水(shui)(shui)中的(de)(de)陰(yin)離(li)子結合成相(xiang)應的(de)(de)無機酸(suan)，如超純(chun)水(shui)(shui)這(zhe)種含有(you)無機酸(suan)的(de)(de)水(shui)(shui)，當(dang)下一步通過陰(yin)離(li)子交(jiao)換(huan)樹(shu)脂(zhi)層時，水(shui)(shui)中的(de)(de)陰(yin)離(li)子被(bei)陰(yin)離(li)子交(jiao)換(huan)樹(shu)脂(zhi)吸附。樹(shu)脂(zhi)上可交(jiao)換(huan)的(de)(de)陰(yin)離(li)子如OH離子被置換(huan)到(dao)水中(zhong)，并與水中(zhong)的H離子結合成水(shui)，即超(chao)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)過濾能除掉(diao)直徑大于0.2微米的顆粒，但(dan)對于(yu)清除有(you)機物則不(bu)如反滲透和超(chao)(chao)濾(lv)有(you)效。超(chao)(chao)濾(lv)是把各種(zhong)選(xuan)擇性的分子分離。在超(chao)(chao)濾(lv)過程(cheng)中，水(shui)在壓力(li)下流過一個(ge)卷(juan)式(shi)或中空纖維膜棒。膜孔徑在10～200埃(ai)范圍內，薄膜(mo)厚度為0.1～0.5微米(mi)，附在一個中孔的(de)纖維棒內(nei)壁上，超(chao)濾能除去細菌和0.05微米(mi)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，對有機(ji)物膠體(ti)、余(yu)氯、鐵離子等(deng)有明顯(xian)的吸附濾除作用。臺(tai)式純水機(ji)、凈水器(qi)等(deng)常(chang)用10寸/20寸(cun)活性炭濾芯。大型純(chun)水機組(zu)常用玻璃鋼/不(bu)銹(xiu)鋼(gang)材質的活性炭濾罐(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/流量型兩種控制方式），再生(sheng)時利用虹吸原理吸鹽，再注水化(hua)鹽，再生(sheng)時間通(tong)常為2小時。

小型臺式純水機一般使用10寸/20寸軟水樹脂(zhi)濾芯來(lai)降低原水硬(ying)度。

工業純水機反滲透

RO（Reverse Osmosis）反滲透技術(shu)(shu)是利用壓力表差(cha)為動(dong)力的膜分離過(guo)濾(lv)技術(shu)(shu)，源于(yu)美國二十(shi)世紀六十(shi)年(nian)代宇(yu)航科技的研(yan)究，后逐漸轉化為民(min)用，已廣泛運(yun)用于(yu)科研(yan)、醫(yi)藥、食品、飲料、海水淡化等領域。

RO反滲透膜孔徑(jing)小(xiao)至納米級（1納米=10-9米），在一(yi)定的壓力下，H2O分子可以(yi)通過RO膜，而源水中的無機鹽、重金屬(shu)離子、有機物(wu)、膠(jiao)體、細菌、病(bing)毒等雜質無法(fa)通過RO膜，從而使可以(yi)透(tou)過的(de)純(chun)水和無法透(tou)過的(de)濃縮水嚴格區分開來。

RO膜對高價離子(zi)、膠體、細菌(jun)及分子(zi)量大于300 dalton的有機物質（包括(kuo)熱(re)源）去(qu)除率高(gao)達99%以上，對低價離子（NA+、K+）去除率達95%，當源水電導率<3505μs/cm，RO純水(shui)電導率通常≤55μs/cm，符合國(guo)家三(san)級用(yong)水標準。再經過原子級離子交換柱循環過濾，出水率可達18.2MΩ.cm。

反滲透法是可達到90%～99%雜(za)質去(qu)除(chu)率最經濟的方法(fa)，同(tong)時也是試劑(ji)級超純水系(xi)統最好的前處理(li)方法(fa)。

工業純水機備注

RO膜(mo)的(de)過濾能力受(shou)水溫影響較大(da)，最(zui)適合的(de)水溫為25℃～30℃，溫度下降1℃，RO膜(mo)的產(chan)水量約下降3%，當水溫接近0℃時，RO膜將(jiang)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(xi)統的(de)后處理裝置，可用(yong)于(yu)截留溶(rong)液中各(ge)種微粒、大分(fen)(fen)子溶(rong)質、細菌、病毒、熱原等(deng)。超濾(lv)膜的(de)孔徑是由一定分(fen)(fen)子量(liang)(liang)的(de)物質進行(xing)截留試(shi)驗測定的(de)，并以分(fen)(fen)子量(liang)(liang)的(de)數值來表示，能夠濾(lv)除熱原的(de)超濾(lv)膜的(de)分(fen)(fen)子量(liang)(liang)通常為6000道爾(er)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(zhong)的(de)C波段紫(zi)外線波長在240－260nm之間(jian)，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(de)輻射下，細胞組(zu)織中的(de)DNA、RNA被破(po)壞，從而阻(zu)止子細胞的再生，紫(zi)外線消(xiao)毒(du)設備在不(bu)使用任何化學(xue)藥劑的情況下，較(jiao)短時(shi)間(jian)內(nei)（通常為0.2-5秒）殺滅了水中、液體或空(kong)氣中99.9%以上(shang)的細菌和病毒。科(ke)學試驗(yan)證明，波(bo)長(chang)在(zai)240-280nm的紫(zi)外線(xian)具備(bei)有高(gao)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(bo)段紫(zi)外(wai)光發生(sheng)裝置，產生(sheng)的強(qiang)紫(zi)外(wai)C光照(zhao)射(she)流水(shui)(shui)(shui)（空(kong)氣(qi)或(huo)固體(ti)表面(mian)(mian)），當水(shui)(shui)(shui)（空(kong)氣(qi)或(huo)固體(ti)表面(mian)(mian)）中(zhong)的各種(zhong)細菌、病(bing)毒、寄生蟲、水(shui)(shui)(shui)藻以及其它病(bing)原體(ti)受到(dao)一(yi)定劑量的紫外(wai)C光輻射后，其(qi)細(xi)胞中的DNA結構受到破(po)壞，從而(er)在(zai)不使用任何(he)化學藥物的情況下(xia)殺滅水(shui)中的細菌、病(bing)(bing)毒，以及(ji)其它(ta)致病(bing)(bing)體，達到消毒和(he)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%，進口燈管使用(yong)壽命≥9000小時。

工業純水機殺菌

紫(zi)外(wai)線殺菌(jun)的原理(li)一般認為是生物(wu)體內(nei)的核酸(suan)(suan)吸(xi)收(shou)(shou)了紫(zi)外(wai)光的能量而改變(bian)了自身的結構，進而破(po)環了核酸(suan)(suan)的功(gong)能所(suo)致。當(dang)核酸(suan)(suan)吸(xi)收(shou)(shou)的能量達到致死量而紫(zi)外(wai)光的照射又能保持一定時間時，細(xi)菌(jun)便(bian)大量死亡。

工業純水機殺菌特點

1.紫外(wai)線殺菌速度(du)快，效率(lv)高，效果好。

2.紫外(wai)線照(zhao)射不會(hui)改變水(shui)的(de)物理和化學性質，對純(chun)水(shui)不會(hui)帶入(ru)附加物所引起的(de)污染。

3.適(shi)用于各種水的流量下，操(cao)作簡單，適(shi)用方便，只(zhi)需要定(ding)期(qi)清洗石英(ying)玻(bo)璃套(tao)管(guan)，更換(huan)燈管(guan)即(ji)可(ke)。

4.體積小(xiao)，輕(qing)便，耗(hao)電低。

5.紫外線殺菌沒有(you)持續消毒作用，易受二次污(wu)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UP核子(zi)級混床樹脂，當原水通過純化柱時，水中(zhong)的(de)陽離子(zi)與陽樹脂中(zhong)H+置換，水(shui)中陰(yin)離子與陰(yin)樹脂中OH-離子置(zhi)換，交換后進入水(shui)中的(de)H+和OH-會立(li)即結(jie)合生成H2O,從而使(shi)原(yuan)水中的陰陽離子(zi)得以去除，其出水電阻率最(zui)高可達18.3 MΩ.cm。

工業純水機安裝指導

1、設備盡量安(an)裝在干燥通風的地方，因為長期處(chu)于潮濕(shi)環境會造成電器(qi)設備和元件的損壞。

2、系統應置于便于操作者進(jin)入和(he)維修(xiu)的場地，四周應留(liu)有充(chong)足的空間(jian)。

3、選擇安裝(zhuang)地點時應盡量考慮(lv)前處理裝(zhuang)置(zhi)有較(jiao)合適的位置(zhi)，并符合這些(xie)工(gong)藝(yi)流程(cheng)的擺(bai)放順序。

4、前處理和主機按要求就位后，UPVC管(guan)道進行連接。

5、電器的安裝工作必須要有合格的電器技術人員和(he)工(gong)人進行，必須要用可(ke)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4度。否則會(hui)對(dui)設備(bei)造成(cheng)不可恢復的損壞。

7、純水收集(ji)地(di)點(如純水(shui)箱入口處)的(de)高度不應(ying)高于設備純水出口處5m，否則會對逆(ni)滲透(tou)產生(sheng)背(bei)壓，造成(cheng)逆(ni)滲透(tou)不可恢復和損壞(huai)。

8、純水(shui)出(chu)口連(lian)接中不可(ke)安(an)裝(zhuang)(zhuang)任何阻礙純水(shui)流出(chu)的裝(zhuang)(zhuang)置

9、安裝(zhuang)純水(shui)連接管(guan)和濃(nong)水(shui)排(pai)放管(guan)的管(guan)徑(jing)不應小于純水(shui)出(chu)口和濃(nong)水(shui)的管(guan)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年版中國(guo)藥典傳統(tong)工藝)原(yuan)水－原(yuan)水加(jia)壓(ya)泵－多介質過(guo)濾(lv)器(qi)－活性炭過(guo)濾(lv)器(qi)－軟水器(qi)－精密過(guo)濾(lv)器(qi)－第(di)一級反滲透－PH調節－中間(jian)水箱(xiang)－第二級反滲透（反滲透膜(mo)表面帶正(zheng)電(dian)荷(he)）－純化水箱(xiang)－純水泵－紫外線殺菌(jun)器－微孔(kong)過濾器－巴(ba)氏消毒—用水點(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。