【工(gong)(gong)業純(chun)(chun)水機】工(gong)(gong)業純(chun)(chun)水機原理 工(gong)(gong)業純(chun)(chun)水機的標準

工業純水機由預處(chu)理(li)系統(tong)(tong)、精處(chu)理(li)系統(tong)(tong)、后處(chu)理(li)系統(tong)(tong)三大部分組成。原水經(jing)PP濾(lv)芯（砂棒過(guo)濾(lv)器）、活性炭單元、軟水器單元等(deng)(deng)預處理系統(tong)后，使(shi)水中的(de)(de)懸浮物(wu)(wu)（顆粒物(wu)(wu)質）、膠體、有機(ji)物(wu)(wu)、硬度、微(wei)生(sheng)物(wu)(wu)等(deng)(deng)雜質含(han)量大大降低，以、電除(chu)鹽等(deng)(deng)精處理系統(tong)的(de)(de)處理負荷，延(yan)長其使(shi)用(yong)壽命。

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工業純水機概況

依各(ge)種(zhong)原水水質和要求的不同，工業用水的制備工藝大體可分為(wei)預處(chu)理、脫鹽和精處(chu)理三步(bu)。

工業純水機工作原理

純(chun)水系統設(she)計結合(he)化工行(xing)業用純(chun)水的要求，制定(ding)出標準型(xing)適合(he)在本行(xing)業使用的純(chun)水系統。以下對系統的介(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-離子(zi)(zi)交(jiao)換(huan)技(ji)術有(you)相當長的歷史，某些天然物質如泡沸石和(he)用煤經過(guo)磺(huang)化(hua)制得的磺(huang)化(hua)煤都可用作離子(zi)(zi)交(jiao)換(huan)劑。但是(shi)，隨(sui)著現代有(you)機合成工業技(ji)術的迅速(su)發(fa)展，研究制成了許多種(zhong)性能優(you)良的離子(zi)(zi)交(jiao)換(huan)樹(shu)脂，并開發(fa)了多種(zhong)新(xin)的應用方(fang)法，離子(zi)(zi)交(jiao)換(huan)技(ji)術迅速(su)發(fa)展，在(zai)許多行業特別是(shi)高新(xin)科(ke)(ke)技(ji)產業和(he)科(ke)(ke)研領(ling)域中廣(guang)泛應用。國內外(wai)生(sheng)產的樹(shu)脂品種(zhong)達(da)數百種(zhong)，年產量數十萬(wan)噸。

工業超純水設備原理描述

離(li)(li)子(zi)(zi)交(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)換(huan)是(shi)一種(zhong)特(te)殊的(de)(de)(de)(de)固體吸附過程(cheng)，它(ta)(ta)是(shi)由離(li)(li)子(zi)(zi)交(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)換(huan)劑(ji)(ji)(ji)的(de)(de)(de)(de)電解(jie)質(zhi)溶液中進(jin)行的(de)(de)(de)(de)。一般的(de)(de)(de)(de)離(li)(li)子(zi)(zi)交(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)換(huan)劑(ji)(ji)(ji)是(shi)一種(zhong)不溶于水的(de)(de)(de)(de)固體顆粒狀物質(zhi)，即離(li)(li)子(zi)(zi)交(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)換(huan)樹脂(zhi)。它(ta)(ta)能(neng)夠從電解(jie)質(zhi)溶液中吸取某種(zhong)陽離(li)(li)子(zi)(zi)或者陰離(li)(li)子(zi)(zi)，而把(ba)自身所(suo)(suo)含的(de)(de)(de)(de)另(ling)外(wai)一種(zhong)帶相同電荷(he)符號的(de)(de)(de)(de)離(li)(li)子(zi)(zi)等量(liang)地換(huan)出來，并(bing)釋(shi)放到(dao)溶液中去，這就(jiu)是(shi)所(suo)(suo)謂的(de)(de)(de)(de)離(li)(li)子(zi)(zi)交(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)換(huan)。按照所(suo)(suo)交(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)換(huan)離(li)(li)子(zi)(zi)的(de)(de)(de)(de)種(zhong)類，離(li)(li)子(zi)(zi)交(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)換(huan)劑(ji)(ji)(ji)可分為陽離(li)(li)子(zi)(zi)交(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)換(huan)劑(ji)(ji)(ji)和陰離(li)(li)子(zi)(zi)交(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)換(huan)劑(ji)(ji)(ji)兩大類。

離子交換的基本工作原理是

1、首(shou)先電解質離(li)(li)子（鈣、鎂、鐵、鈉等離(li)(li)子）穿過(guo)液膜進入(ru)樹脂(zhi)表面(mian)；

2、離(li)子(zi)進入樹脂內部(bu)；

3、離子交換(huan)；

4、H離子或(huo)OH根離子向樹脂外(wai)部擴散；

5、H離(li)子(zi)或OH根離(li)子進(jin)入水中形(xing)成H2O。雙床又稱復(fu)床，復(fu)床是用陽(yang)、陰(yin)兩種(zhong)不(bu)同的(de)(de)離子(zi)(zi)交(jiao)換的(de)(de)交(jiao)換器的(de)(de)串聯方式(shi)，如(ru)強酸(suan)性(xing)陽(yang)離子(zi)(zi)交(jiao)換樹脂(zhi)和(he)強堿性(xing)陰(yin)離子(zi)(zi)交(jiao)換樹脂(zhi)串聯的(de)(de)方式(shi)。這種(zhong)陽(yang)床和(he)陰(yin)床串聯組成的(de)(de)設備稱為復(fu)床，水先經過陽(yang)床除去帶(dai)正電的(de)(de)離子(zi)(zi)（如(ru)Ca2+、Mg2+、K+、Na+），并且置換出(chu)H+離子到(dao)水中；然后除去水中的陰性離子（如SO2-4、Cl-、HCO-3），并且置換出OH-離子到水中。同時，H+離子和OH-離子結合形成水H2O，從(cong)而達到去離子的作用。

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。因為是(shi)(shi)均勻混(hun)合(he)，所以，陰、陽(yang)離子的(de)(de)交換反(fan)應幾(ji)乎是(shi)(shi)同時(shi)進行的(de)(de)，所產生的(de)(de)H+和OH-隨即合成H2O，交換反應進行得很徹底，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）+離子交換設備=純水

應用范圍

發電廠、熱電廠.給水循環冷(leng)卻（凝(ning)結(jie)）.水(shui)化(hua)工、石化(hua)工藝用水(shui).化(hua)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(lv)、脫氣(qi)等。過濾(lv)可(ke)除(chu)去1～20微米大小的顆粒，軟化(hua)和調節pH可防止反滲透膜結垢，加氯(lv)是殺菌。活性碳過濾是除(chu)(chu)去有(you)機物和自(zi)由氯(lv)，脫氣是清除(chu)(chu)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(shang)。反滲(shen)(shen)透是滲(shen)(shen)透現象的逆過程(cheng)，在(zai)濃溶(rong)(rong)液(ye)(ye)(ye)上(shang)加壓力，使溶(rong)(rong)劑從濃溶(rong)(rong)液(ye)(ye)(ye)一側通過半(ban)透膜向(xiang)稀溶(rong)(rong)液(ye)(ye)(ye)一側反向(xiang)滲(shen)(shen)透，脫(tuo)鹽可(ke)達98%，并能除去(qu)99%的細菌(jun)顆粒和溶解在水中(zhong)的有(you)機(ji)物。離(li)子(zi)(zi)交(jiao)換的原理是(shi)當水通過陽(yang)離(li)子(zi)(zi)交(jiao)換樹(shu)脂(zhi)時，水中(zhong)的陽(yang)離(li)子(zi)(zi)被陽(yang)離(li)子(zi)(zi)交(jiao)換樹(shu)脂(zhi)吸附，樹(shu)脂(zhi)上可交(jiao)換的陽(yang)離(li)子(zi)(zi)如H離子(zi)被(bei)置換(huan)到水(shui)中，并和(he)水(shui)中的陰(yin)(yin)離子(zi)結合成(cheng)相應的無機酸，如超純水(shui)這(zhe)種(zhong)含有無機酸的水(shui)，當(dang)下一步通(tong)過陰(yin)(yin)離子(zi)交換(huan)樹(shu)脂層時，水(shui)中的陰(yin)(yin)離子(zi)被(bei)陰(yin)(yin)離子(zi)交換(huan)樹(shu)脂吸附(fu)。樹(shu)脂上(shang)可(ke)交換(huan)的陰(yin)(yin)離子(zi)如OH離子被置換到水中(zhong)，并與(yu)水中(zhong)的H離子(zi)結合(he)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(ai)。各種膜過濾能除(chu)掉直徑大于0.2微米的顆(ke)粒，但對于(yu)清除有機物(wu)則不如反滲透(tou)和超(chao)濾有效。超(chao)濾是把(ba)各種選擇(ze)性的分子分離(li)。在超(chao)濾過(guo)程中，水(shui)在壓力下(xia)流(liu)過(guo)一個卷式(shi)或(huo)中空(kong)纖維膜棒。膜孔徑在10～200埃范圍內(nei)，薄膜(mo)厚(hou)度為(wei)0.1～0.5微(wei)米，附在一個中(zhong)孔(kong)的纖維(wei)棒內壁上，超濾能除去(qu)細菌和0.05微米的(de)粒子(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(kong)，對(dui)有(you)機(ji)(ji)物膠(jiao)體、余(yu)氯、鐵離子等(deng)有(you)明(ming)顯的吸附濾除作用。臺式(shi)純(chun)水機(ji)(ji)、凈水器等(deng)常用10寸/20寸活性炭濾芯。大型純水(shui)機組常用玻璃鋼(gang)/不銹鋼材質的活性炭(tan)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(xing)兩種(zhong)控制方式），再(zai)生時利(li)用虹吸原理吸鹽，再(zai)注(zhu)水化鹽，再(zai)生時間(jian)通常為2小時(shi)。

小型臺式純水機一般使用10寸/20寸軟水樹脂(zhi)濾芯來降(jiang)低(di)原(yuan)水硬度(du)。

工業純水機反滲透

RO（Reverse Osmosis）反滲(shen)透(tou)技(ji)術是利用壓力(li)表(biao)差為(wei)(wei)動力(li)的膜分離過濾技(ji)術，源于美國二十世紀六(liu)十年代宇航科(ke)技(ji)的研(yan)究，后(hou)逐漸轉化為(wei)(wei)民用，已(yi)廣泛運用于科(ke)研(yan)、醫(yi)藥(yao)、食品、飲料、海水(shui)淡(dan)化等領域。

RO反滲(shen)透膜孔徑小至納米(mi)級（1納米=10-9米），在一(yi)定的(de)壓(ya)力(li)下，H2O分(fen)子(zi)可以通過RO膜，而源水中的無機(ji)(ji)鹽、重金(jin)屬離子、有機(ji)(ji)物(wu)、膠(jiao)體(ti)、細(xi)菌(jun)、病毒(du)等雜質無法通過(guo)RO膜(mo)，從而(er)使可以透過(guo)的純水和(he)無法透過(guo)的濃(nong)縮水嚴格區分開來。

RO膜(mo)對高價(jia)離子、膠體、細菌及分子量(liang)大于300 dalton的有機物質（包括熱(re)源）去除率高(gao)達99%以(yi)上，對(dui)低價離子（NA+、K+）去除率達95%，當(dang)源水(shui)電導率<3505μs/cm，RO純水(shui)電(dian)導率(lv)通常≤55μs/cm，符(fu)合國家三級(ji)用水標準。再經(jing)過(guo)原(yuan)子級(ji)離(li)子交換柱(zhu)循環過(guo)濾，出水率可達18.2MΩ.cm。

反滲透法是可達到90%～99%雜質去除率最經(jing)濟的方法，同時也是試劑(ji)級超純(chun)水(shui)系統最好的前處理方法。

工業純水機備注

RO膜的過濾能力受水溫(wen)影響較(jiao)大，最適合的水溫(wen)為(wei)25℃～30℃，溫度下降1℃，RO膜(mo)的產水(shui)量約下降3%，當水溫接近(jin)0℃時，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，常用作(zuo)純水系統的(de)后(hou)處理裝置，可用于截留溶(rong)液(ye)中(zhong)各種微粒、大分子溶(rong)質、細菌、病毒、熱(re)(re)原等。超(chao)濾(lv)膜(mo)(mo)的(de)孔徑是由一(yi)定分子量的(de)物(wu)質進行截留試驗測定的(de)，并以分子量的(de)數值來表示，能夠濾(lv)除熱(re)(re)原的(de)超(chao)濾(lv)膜(mo)(mo)的(de)分子量通(tong)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，其中的C波(bo)(bo)段(duan)紫外線波(bo)(bo)長(chang)在(zai)240－260nm之間(jian)，為最有效(xiao)的(de)殺(sha)菌波段，波段中之波長最強點(dian)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(fu)射下，細胞組織中的(de)DNA、RNA被破壞，從而阻止子細(xi)胞的再(zai)生，紫外線(xian)消毒設備在不使用任(ren)何化學藥劑的情(qing)況下(xia)，較短時間(jian)內（通常為0.2-5秒）殺滅了(le)水中(zhong)、液(ye)體或空氣中(zhong)99.9%以上(shang)的細菌和病毒。科學試驗(yan)證(zheng)明，波長在240-280nm的(de)紫外線具備有高(gao)效(xiao)殺菌(jun)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(duan)紫外(wai)光發生裝置，產(chan)生的(de)強紫外(wai)C光照射(she)流水（空氣或固體(ti)表(biao)面(mian)(mian)），當水（空氣或固體(ti)表(biao)面(mian)(mian)）中的(de)各種(zhong)細(xi)菌(jun)、病毒、寄生蟲、水藻以及(ji)其它(ta)病原體(ti)受到(dao)一定劑量的(de)紫外C光輻射后，其細胞中的DNA結構受到破壞，從而在不(bu)使用任何化學藥物的(de)情況下殺滅水中的(de)細菌、病毒，以及其它(ta)致病體，達到消毒和凈(jing)化的(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%，進口燈管使用壽命(ming)≥9000小(xiao)時。

工業純水機殺菌

紫(zi)外(wai)線殺菌的(de)原理(li)一般認(ren)為是生物(wu)體內的(de)核酸(suan)吸收了紫(zi)外(wai)光(guang)的(de)能(neng)量(liang)而(er)改變(bian)了自身的(de)結構(gou)，進(jin)而(er)破環了核酸(suan)的(de)功能(neng)所致。當核酸(suan)吸收的(de)能(neng)量(liang)達到致死量(liang)而(er)紫(zi)外(wai)光(guang)的(de)照射(she)又能(neng)保持一定時(shi)(shi)間時(shi)(shi)，細菌便大量(liang)死亡(wang)。

工業純水機殺菌特點

1.紫外線殺菌速度快，效率高，效果好。

2.紫(zi)外(wai)線照射不會改變水(shui)的物理和化學性質，對純水(shui)不會帶入附加物所(suo)引起的污染。

3.適(shi)用于各種水的流(liu)量下，操作(zuo)簡單(dan)，適(shi)用方(fang)便，只需要定期(qi)清洗石(shi)英玻(bo)璃套管(guan)，更(geng)換(huan)燈管(guan)即可。

4.體積小，輕便(bian)，耗電低。

5.紫外線殺菌沒有持續消(xiao)毒作用，易受(shou)二(er)次污染。

紫外光（UV）的(de)氧化(hua)作(zuo)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(shu)脂(zhi)，當原水(shui)通過純(chun)化柱時，水(shui)中的陽離子(zi)與(yu)陽樹(shu)脂(zhi)中H+置換，水中陰離子(zi)與陰樹脂中OH-離子置換(huan)，交換(huan)后進入水中的(de)H+和(he)OH-會立(li)即(ji)結合(he)生(sheng)成H2O,從而使原(yuan)水中的陰陽離子得以去除，其出水電阻率最高可達18.3 MΩ.cm。

工業純水機安裝指導

1、設(she)備(bei)(bei)盡量(liang)安(an)裝在干燥通(tong)風的地方(fang)，因(yin)為長期處(chu)于潮濕環境會造成電器設(she)備(bei)(bei)和元件的損壞。

2、系統應置(zhi)于便(bian)于操作(zuo)者進(jin)入和(he)維修的(de)場(chang)地，四周應留有充足的(de)空間(jian)。

3、選擇(ze)安裝(zhuang)地(di)點時應盡量考慮前處理裝(zhuang)置有(you)較合(he)適的位置，并符合(he)這(zhe)些工藝流程的擺放(fang)順序。

4、前處理和主機按要求就位后，UPVC管道進行連接。

5、電器的安裝工作必須要有合格的電器技術人(ren)員和工人(ren)進(jin)行，必須(xu)要(yao)用可靠的(de)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(yu)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(dian)(如(ru)純(chun)水箱入(ru)口處)的(de)高度不應高于設備純(chun)水(shui)出口處5m，否(fou)則會對逆(ni)滲(shen)透產(chan)生背(bei)壓，造(zao)成逆(ni)滲(shen)透不可恢(hui)復和損壞。

8、純(chun)水(shui)出口連接中不可(ke)安裝任(ren)何阻礙純(chun)水(shui)流出的裝置

9、安裝純(chun)水連接管和濃水排放管的(de)管徑(jing)不應(ying)小于純(chun)水出口(kou)和濃水的(de)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年版(ban)中(zhong)國藥典(dian)傳(chuan)統工(gong)藝)原水(shui)－原水(shui)加壓泵－多(duo)介(jie)質過(guo)濾(lv)器(qi)－活性炭過(guo)濾(lv)器(qi)－軟水(shui)器(qi)－精密過(guo)濾(lv)器(qi)－第一級反(fan)滲透(tou)－PH調節－中間水(shui)箱－第二級反(fan)滲(shen)透（反(fan)滲(shen)透膜表面(mian)帶正電荷）－純化(hua)水(shui)箱－純水(shui)泵－紫外線殺菌器－微孔過(guo)濾器－巴氏消毒—用(yong)水(shui)點(2005年版(ban)中國藥典(dian)流行工(gong)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。