主题：【原创】水纯化技术

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厦门锐思捷

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发表于：2014/10/20 08:56:03 楼主管理分享倒序浏览只看楼主回复私聊

l R0（反渗透）

反渗透（英文Reverse Osmosis，缩写RO）是指渗透的反过程。渗透是一种自然现象，如图1所示，用半透膜（半透膜只允许水分子透过，其他离子不能透过）将水和盐溶液隔开，一段时间后，右侧的水将自动向左侧的盐溶液扩散，这种现象就称为渗透。当在盐溶液一侧加压，则会出现反渗透，即水从左侧的盐溶液扩散到右侧的水中，这样就可以得到纯水。

图1 反渗透原理示意图

在实际应用时，为了获得稳定的水质，必须根据原水的水质、温度和系统操作压力来设计反渗透系统，常见的设计包括单级反渗透和双级反渗透两种。图2和3是锐思捷单、双级反渗透的工艺示意图：

图2 单级反渗透工艺图3 双级反渗透工艺

从上图可以看出，双级反渗透在产水水质和回收率上都优于单级反渗透。双级反渗透工艺，具有高回收率、高脱盐率、高适应性、高稳定性、极低运行成本等显著优势，创造过应对1700μs/cm苦咸水仍能保证<5μs/cm产水水质以及＞30%回收率（不加药、不脱气）的记录。

l DI（离子交换）

离子交换是依据各种离子或离子化合物与离子交换填料的结合力不同而进行分离纯化的。

在一定条件下，溶液中的某种离子基团可以把填料上的平衡离子置换出来，并通过电荷基团结合到固定相上，而平衡离子则进入流动相，这就是离子交换层析的基本置换反应。以NaCl溶液为例，Na+把H+置换出来，Cl-把OH-置换出来，H+和OH-反应即生成水，而Na+和Cl-则被结合在树脂上。

各种离子与离子交换填料上的电荷基团的结合是由静电力产生的，是一个可逆的过程。因此，当离子交换树脂饱和后，可以通过一定的方式实现再生。

值得注意的是，用于生产超纯水的抛光树脂，再生后的整体性能将大大下降，因此抛光树脂需要定期更换而不能再生。

l EDI（电去离子）

EDI也称为CEDI（Continuous Electro-deionization，连续电去离子），是离子交换领域最前沿的技术，可以连续运行而不需要化学药剂再生。

EDI是利用混和离子交换树脂吸附给水中的阴阳离子，同时这些被吸附的离子又在直流电压的作用下，分别透过阴阳离子交换膜而被去除的过程（见图1）。此过程离子交换树脂不需要用酸和碱再生。

图1 EDI原理示意图

传统离子交换（DI）的交换容量有限，使用一段时间后会导致去离子效率的降低，需要再生或更换。此外，离子交换树脂本身也是有机物质，使用中还存在有机物质的溶出、微生物附着等缺陷。与DI相比，EDI的优点主要体现在以下几个方面：

1) 无需化学再生，可以连续运行，属于元件而不是耗材；

2) 产水水质稳定，不会因为交换树脂的饱和导致水质下降；

3) 虽然EDI的初期投入成本高，但进口品牌的运行寿命一般长达5年以上，且无需酸碱再生，因此运行费用低；

4) 操作管理方便，劳动强度小。

l UV（紫外杀菌）

纯水机中使用的UV灯属于一种低压汞灯，和普通日光灯一样，是利用低压汞蒸汽被激发后发射紫外线。发射出的紫外线有254nm和185nm两个峰值。UV灯和日光灯的不同之处在于灯管。日光灯的灯管采用的是普通玻璃，254nm紫外线不能透出来；而UV灯的灯管采用石英玻璃制作，各波段紫外线都能很好的透出来。

254nm紫外线具有很好的杀菌作用，这是因为细胞对光波的吸收谱线有一个规律，在250~270nm的紫外线有最大的吸收，被吸收的紫外线实际上作用于细胞遗传物质即DNA，它起到一种光化作用，紫外光子的能量被DNA中的碱基对吸收，引起遗传物质发生变异，使细菌当即死亡或不能繁殖后代，达到杀菌的目的。

185nm紫外线能够降解有机物。研究表明，波长为185nm的紫外线能与水作用，引起水的均裂反应，产生活性中间体羟自由基。羟自由基具有极强的氧化性，引起水中有机物的降解和矿化，从而使其TOC浓度降低，达到降解水中TOC的作用。

l UF（超滤）

超滤技术使用孔径大小通常在 1 至 10 纳米的膜滤器来清除像蛋白质分子大小的微粒。中空纤维结构的超滤膜通常有较高的滤过速率。

超滤膜通常安装在靠近纯水仪出口处的位置以降低微生物和有机大分子，包括核酸酶和内毒素的浓度。超滤膜必须定期清洗和更换以保持其效能。超滤可以以传统的方式安装，所有水流径直穿透滤膜，或者以更佳的方式——切向流方式，一部分进水平行流过膜表面带走污染物以减少其对膜表面的堵塞。

对于保障超纯水在颗粒、细菌和热源含量等各项指标上保持稳定的高质量，UF 是一项出色的技术。

l MF（微滤）

纯水系统中的微滤器对水中颗粒物和微生物进行物理性阻截。微滤器完全根据颗粒的大小分级，有较一致的分子结构，截留所有大于其表面孔径的颗粒。

微滤器（0.1-0.22μm）通常被放置在尽可能接近出水点的地方来捕获微生物和微细颗粒。

所截留的颗粒物包括微生物或其代谢物和可溶性物质，可能再次从滤器中沥滤出来，所以对微滤器的适当维护（定期消毒和周期性更换）是必要的，使其性能保持在理想水平。