【工業(ye)純(chun)水機】工業(ye)純(chun)水機原(yuan)理 工業(ye)純(chun)水機的(de)標準

工業純水機由預處(chu)(chu)理(li)系(xi)(xi)統、精處(chu)(chu)理(li)系(xi)(xi)統、后處(chu)(chu)理(li)系(xi)(xi)統三(san)大部(bu)分(fen)組成。原水經PP濾芯（砂(sha)棒過濾器）、活性炭單(dan)元、軟水(shui)器單(dan)元等預處理系統后，使水(shui)中的懸浮物(wu)（顆(ke)粒物(wu)質）、膠(jiao)體、有機(ji)物(wu)、硬度、微生物(wu)等雜質含量大(da)大(da)降低，以(yi)、電除鹽等精處理系統的處理負荷(he)，延長其使用壽命。

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工業純水機概況

依各種原水水質和要求的不同(tong)，工(gong)業用水的制備工(gong)藝大體可(ke)分為預處理、脫鹽和精處理三(san)步。

工業純水機工作原理

純(chun)水(shui)系(xi)統設計(ji)結合化工行業用純(chun)水(shui)的要求(qiu)，制定出(chu)標準(zhun)型適(shi)合在本(ben)行業使(shi)用的純(chun)水(shui)系(xi)統。以下對系(xi)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)交(jiao)換(huan)技術有相當(dang)長的(de)歷史，某些天然物質如泡沸(fei)石(shi)和(he)用(yong)煤(mei)經過磺化(hua)制得的(de)磺化(hua)煤(mei)都可用(yong)作(zuo)離子(zi)交(jiao)換(huan)劑。但是，隨著現代有機合(he)成工(gong)業(ye)(ye)技術的(de)迅速發展，研究制成了許多(duo)種性能(neng)優(you)良的(de)離子(zi)交(jiao)換(huan)樹(shu)脂，并開(kai)發了多(duo)種新(xin)的(de)應(ying)用(yong)方法，離子(zi)交(jiao)換(huan)技術迅速發展，在許多(duo)行業(ye)(ye)特(te)別(bie)是高新(xin)科(ke)(ke)技產(chan)業(ye)(ye)和(he)科(ke)(ke)研領域中廣泛應(ying)用(yong)。國內外(wai)生(sheng)產(chan)的(de)樹(shu)脂品種達數百(bai)種，年(nian)產(chan)量數十萬噸。

工業超純水設備原理描述

離子(zi)(zi)(zi)(zi)交(jiao)(jiao)換(huan)(huan)是(shi)(shi)(shi)一(yi)種特殊(shu)的固體(ti)吸(xi)(xi)附過程，它是(shi)(shi)(shi)由離子(zi)(zi)(zi)(zi)交(jiao)(jiao)換(huan)(huan)劑的電解(jie)質溶(rong)液(ye)中進行(xing)的。一(yi)般的離子(zi)(zi)(zi)(zi)交(jiao)(jiao)換(huan)(huan)劑是(shi)(shi)(shi)一(yi)種不溶(rong)于水的固體(ti)顆粒狀物質，即離子(zi)(zi)(zi)(zi)交(jiao)(jiao)換(huan)(huan)樹脂。它能夠從電解(jie)質溶(rong)液(ye)中吸(xi)(xi)取某種陽(yang)離子(zi)(zi)(zi)(zi)或者陰離子(zi)(zi)(zi)(zi)，而把自(zi)身所含的另外一(yi)種帶相同電荷符號的離子(zi)(zi)(zi)(zi)等量地換(huan)(huan)出來，并釋放到溶(rong)液(ye)中去(qu)，這(zhe)就是(shi)(shi)(shi)所謂的離子(zi)(zi)(zi)(zi)交(jiao)(jiao)換(huan)(huan)。按(an)照所交(jiao)(jiao)換(huan)(huan)離子(zi)(zi)(zi)(zi)的種類(lei)，離子(zi)(zi)(zi)(zi)交(jiao)(jiao)換(huan)(huan)劑可(ke)分為(wei)陽(yang)離子(zi)(zi)(zi)(zi)交(jiao)(jiao)換(huan)(huan)劑和陰離子(zi)(zi)(zi)(zi)交(jiao)(jiao)換(huan)(huan)劑兩(liang)大類(lei)。

離子交換的基本工作原理是

1、首(shou)先電解質離(li)(li)子(zi)（鈣、鎂(mei)、鐵、鈉等離(li)(li)子(zi)）穿過液膜進入樹脂表面；

2、離子(zi)進入樹脂內部；

3、離子交換；

4、H離子或OH根離子(zi)向樹脂外部(bu)擴(kuo)散；

5、H離子或OH根(gen)離子進入水中形成H2O。雙床(chuang)(chuang)(chuang)又(you)稱復床(chuang)(chuang)(chuang)，復床(chuang)(chuang)(chuang)是用陽、陰兩種不同的(de)離子(zi)交換(huan)的(de)交換(huan)器(qi)的(de)串聯(lian)方(fang)式，如(ru)(ru)強酸(suan)性陽離子(zi)交換(huan)樹脂和強堿性陰離子(zi)交換(huan)樹脂串聯(lian)的(de)方(fang)式。這(zhe)種陽床(chuang)(chuang)(chuang)和陰床(chuang)(chuang)(chuang)串聯(lian)組成的(de)設備稱為復床(chuang)(chuang)(chuang)，水先(xian)經過陽床(chuang)(chuang)(chuang)除去帶正電的(de)離子(zi)（如(ru)(ru)Ca2+、Mg2+、K+、Na+），并且置換出(chu)H+離(li)子(zi)到水(shui)中；然(ran)后除去水(shui)中的陰性(xing)離(li)子(zi)（如SO2-4、Cl-、HCO-3），并(bing)且(qie)置換出(chu)OH-離子(zi)到水中。同時，H+離子(zi)和(he)OH-離子結合形成水H2O，從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(ji)。因(yin)為是均(jun)勻混合(he)，所以，陰、陽離子的交換反應幾乎是同(tong)時進行的，所產生的H+和OH-隨即合(he)成H2O，交換反應(ying)進行(xing)得(de)很(hen)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(zi)交換設備(bei)=純水(shui)

應用范圍

發電廠、熱電廠.給(gei)水循環冷(leng)卻（凝結）.水化(hua)工(gong)、石(shi)化(hua)工(gong)藝(yi)用水.化工反應(ying)冷卻用水

預處理

包括砂濾、多介質過濾、軟化、加氯、調節pH、活(huo)性碳過(guo)濾、脫氣等。過(guo)濾可除去1～20微米大(da)小的(de)顆(ke)粒，軟(ruan)化(hua)和(he)調節pH可防(fang)止(zhi)反滲(shen)透膜結垢，加(jia)氯是殺菌。活性碳(tan)過濾是除去有機物(wu)和自由氯，脫(tuo)氣是清除溶(rong)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(tou)是滲(shen)(shen)透(tou)現象的逆過程，在濃(nong)(nong)溶液上加壓力，使溶劑(ji)從濃(nong)(nong)溶液一(yi)側(ce)通過半透(tou)膜(mo)向(xiang)稀溶液一(yi)側(ce)反向(xiang)滲(shen)(shen)透(tou)，脫鹽可(ke)達(da)98%，并能(neng)除(chu)去99%的(de)細菌顆粒和溶解在水中的(de)有(you)機物(wu)。離子交(jiao)換的(de)原理是(shi)當水通過陽(yang)離子交(jiao)換樹脂時(shi)，水中的(de)陽(yang)離子被陽(yang)離子交(jiao)換樹脂吸附，樹脂上(shang)可交(jiao)換的(de)陽(yang)離子如H離子被置換(huan)到水中(zhong)(zhong)(zhong)，并和水中(zhong)(zhong)(zhong)的(de)(de)陰(yin)(yin)(yin)離子結合成相(xiang)應(ying)的(de)(de)無機酸，如超(chao)純(chun)水這種含(han)有無機酸的(de)(de)水，當下一步通過陰(yin)(yin)(yin)離子交換(huan)樹脂層時，水中(zhong)(zhong)(zhong)的(de)(de)陰(yin)(yin)(yin)離子被陰(yin)(yin)(yin)離子交換(huan)樹脂吸附。樹脂上可交換(huan)的(de)(de)陰(yin)(yin)(yin)離子如OH離子被置換到水中，并與水中的H離子結(jie)合成水，即超(chao)純(chun)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)。各種膜過濾能除掉直(zhi)徑大于0.2微(wei)米(mi)的顆粒(li)，但對于清(qing)除(chu)有(you)(you)機物則不如反滲透和超(chao)(chao)濾有(you)(you)效。超(chao)(chao)濾是把各種選擇性(xing)的分子分離。在(zai)超(chao)(chao)濾過程中，水在(zai)壓力(li)下(xia)流過一個卷(juan)式或中空纖維膜棒。膜孔徑在(zai)10～200埃范圍內，薄(bo)膜厚度為(wei)0.1～0.5微米，附在一(yi)個中孔的(de)纖(xian)維棒內壁上(shang)，超濾能除去細(xi)菌(jun)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）的微孔，對有機物膠(jiao)體、余氯、鐵(tie)離子等有明顯的吸附(fu)濾除作用。臺(tai)式純水(shui)機、凈水(shui)器等常用10寸/20寸活(huo)性炭濾芯。大型純水機組常用玻璃鋼/不(bu)銹鋼材(cai)質的活性(xing)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/流量型兩種控制方式(shi)），再生時(shi)利用(yong)虹(hong)吸原理(li)吸鹽(yan)，再注水化鹽(yan)，再生時(shi)間通常為2小時。

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

工業純水機反滲透

RO（Reverse Osmosis）反滲透技術是利用壓力表差為動力的(de)膜分離過濾技術，源于美國二十世紀六(liu)十年代宇航科技的(de)研(yan)究(jiu)，后逐(zhu)漸轉化為民用，已(yi)廣泛運用于科研(yan)、醫(yi)藥(yao)、食品、飲(yin)料、海水淡化等領域。

RO反滲(shen)透膜(mo)孔徑小至納(na)米級(ji)（1納米=10-9米），在一(yi)定的壓(ya)力下，H2O分子可以通(tong)過RO膜(mo)，而源水中的無(wu)機(ji)鹽、重金屬(shu)離子、有機(ji)物、膠體、細菌、病(bing)毒等(deng)雜(za)質(zhi)無(wu)法通過RO膜，從(cong)而使(shi)可以(yi)透(tou)過的(de)純水和(he)無法透(tou)過的(de)濃縮水嚴格(ge)區(qu)分開來(lai)。

RO膜(mo)對高價(jia)離(li)子、膠體、細菌及分子量大于(yu)300 dalton的有機物(wu)質（包括(kuo)熱源）去除(chu)率(lv)高達99%以(yi)上，對(dui)低價(jia)離子(zi)（NA+、K+）去除(chu)率達95%，當源水電導率<3505μs/cm，RO純水電導率通(tong)常≤55μs/cm，符合國家三(san)級(ji)用(yong)水標準。再經過原(yuan)子(zi)級(ji)離(li)子(zi)交換(huan)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)質去除率最經(jing)濟(ji)的方法(fa)，同時(shi)也(ye)是(shi)試(shi)劑級超(chao)純(chun)水系(xi)統(tong)最好的前(qian)處理方法(fa)。

工業純水機備注

RO膜的過濾能力受水溫影(ying)響較(jiao)大(da)，最適(shi)合的水溫為25℃～30℃，溫(wen)度下降1℃，RO膜(mo)的產(chan)水量(liang)約下降3%，當(dang)水溫(wen)接近0℃時，RO膜(mo)將停止產水(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，常用作(zuo)純(chun)水系(xi)統的(de)后處理裝置(zhi)，可用于截留溶(rong)液中各種(zhong)微粒、大(da)分子(zi)(zi)(zi)溶(rong)質(zhi)(zhi)、細菌、病毒、熱(re)原(yuan)等。超濾膜(mo)的(de)孔徑是(shi)由一定分子(zi)(zi)(zi)量的(de)物質(zhi)(zhi)進(jin)行截留試驗測定的(de)，并以分子(zi)(zi)(zi)量的(de)數值來表示(shi)，能夠濾除熱(re)原(yuan)的(de)超濾膜(mo)的(de)分子(zi)(zi)(zi)量通(tong)常為(wei)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(bo)段，其(qi)中(zhong)的(de)C波(bo)段紫外線波(bo)長在240－260nm之(zhi)間，為最(zui)有效的殺菌波(bo)段，波(bo)段中(zhong)之(zhi)波(bo)長(chang)最(zui)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的輻射下，細胞組織中的DNA、RNA被(bei)破壞，從而阻止子(zi)細胞的再生，紫外線消毒設備在(zai)不使用任何化學藥劑的情(qing)況下，較短時間內（通常為0.2-5秒(miao)）殺滅了水(shui)中、液體或空氣中99.9%以上的細菌和(he)病毒。科學試驗證明，波(bo)長(chang)在240-280nm的紫外線具備有高效殺菌(jun)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波段紫外光發(fa)生裝(zhuang)置，產生的強(qiang)紫外C光照射流水（空(kong)氣或固(gu)體表面），當(dang)水（空(kong)氣或固(gu)體表面）中的各種(zhong)細菌(jun)、病毒、寄生蟲、水藻(zao)以及其它病原體受到一定(ding)劑量的紫(zi)外C光(guang)輻射后，其細胞中的DNA結構(gou)受到破(po)壞，從(cong)而(er)在不使用任何化學藥物(wu)的(de)情況下殺滅(mie)水中的(de)細菌、病毒，以及其它(ta)致病體，達到消毒和凈化的(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%，進口燈管使(shi)用壽(shou)命≥9000小時。

工業純水機殺菌

紫(zi)外(wai)線(xian)殺菌(jun)的(de)原理一般認為(wei)是生物體內的(de)核酸(suan)吸收了(le)紫(zi)外(wai)光的(de)能(neng)量(liang)而(er)改變了(le)自身的(de)結(jie)構，進而(er)破環了(le)核酸(suan)的(de)功能(neng)所致。當(dang)核酸(suan)吸收的(de)能(neng)量(liang)達到致死量(liang)而(er)紫(zi)外(wai)光的(de)照(zhao)射(she)又能(neng)保持一定時間(jian)時，細菌(jun)便(bian)大(da)量(liang)死亡。

工業純水機殺菌特點

1.紫外線殺菌(jun)速度快，效率高，效果好。

2.紫外線照(zhao)射不(bu)會(hui)改變水的(de)(de)物理和化學性質(zhi)，對純水不(bu)會(hui)帶(dai)入附加物所引(yin)起的(de)(de)污染(ran)。

3.適(shi)用于各(ge)種(zhong)水的(de)流量下(xia)，操(cao)作簡單，適(shi)用方便，只需要定期清(qing)洗石(shi)英玻璃(li)套管(guan)，更換燈管(guan)即可(ke)。

4.體積小，輕便，耗電低。

5.紫外線殺菌沒有持續消毒作(zuo)用，易受(shou)二次污(wu)染(ran)。

紫外光（UV）的(de)氧化(hua)作用(yong)。

工業純水機純化柱

純化柱內裝填有美國羅門哈斯/陶氏公司所產UP核子級(ji)混(hun)床(chuang)樹脂，當原水通過純化柱時，水中的陽(yang)離(li)子與陽(yang)樹脂中H+置換，水中(zhong)陰離子與陰樹脂中(zhong)OH-離子置換，交換后進入水中(zhong)的(de)H+和OH-會立即結(jie)合生成H2O,從而使原水中的陰陽離子得以去除，其出(chu)水電(dian)阻率(lv)最高可達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(tong)風的地方，因(yin)為長期(qi)處(chu)于潮濕環境會造成(cheng)電器設備和元件的損壞。

2、系統應置于(yu)便(bian)于(yu)操(cao)作者(zhe)進入和維(wei)修的場地(di)，四(si)周應留有(you)充足的空間。

3、選擇安裝(zhuang)地點時應盡量考(kao)慮前處理裝(zhuang)置(zhi)有較合適的位置(zhi)，并符合這(zhe)些(xie)工(gong)藝流程的擺放順序。

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員(yuan)和(he)工人進行(xing)，必須要用(yong)可靠的接(jie)地。

6、安裝地點應保證夏夏季環境不高于40度，冬季(ji)高(gao)于4度(du)。否則(ze)會對設備造成不可(ke)恢復的損壞。

7、純水收集地點(如純水(shui)箱入口處)的高度不應(ying)高于設備純(chun)水出口處(chu)5m，否則會對逆(ni)滲透產(chan)生背壓，造成逆(ni)滲透不可恢復和損壞。

8、純水出(chu)口連接(jie)中不可安(an)裝任何阻礙純水流(liu)出(chu)的裝置

9、安裝純水連接管和濃(nong)水排放管的(de)管徑不(bu)應(ying)小于純水出(chu)口和濃(nong)水的(de)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(nian)版中國藥典(dian)傳統工藝)原水－原水加(jia)壓(ya)泵－多介(jie)質過(guo)濾(lv)(lv)(lv)器(qi)(qi)－活性炭過(guo)濾(lv)(lv)(lv)器(qi)(qi)－軟(ruan)水器(qi)(qi)－精密過(guo)濾(lv)(lv)(lv)器(qi)(qi)－第一級(ji)反滲(shen)透－PH調節(jie)－中(zhong)間水(shui)箱－第二(er)級(ji)反(fan)滲(shen)透(tou)（反(fan)滲(shen)透(tou)膜表面帶正電荷）－純(chun)化水(shui)箱－純(chun)水(shui)泵－紫外(wai)線(xian)殺菌器－微孔過濾(lv)器－巴氏(shi)消毒(du)—用水(shui)點(2005年版中國藥典流行工藝(yi))

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。