反滲透系統(tǒng)對(duì)進(jìn)水的預(yù)處理要求嚴(yán)格。如果進(jìn)水中含有大量的大顆粒雜質(zhì)、余氯、鐵、錳等物質(zhì),會(huì)對(duì)反滲透膜造成損害。例如,余氯會(huì)氧化反滲透膜的材料,使其性能下降;大顆粒雜質(zhì)會(huì)堵塞膜孔,影響膜的正常運(yùn)行。因此,在反滲透之前需要進(jìn)行一系列的預(yù)處理,如機(jī)械過濾、活性炭吸附等,這增加了設(shè)備投資和運(yùn)行成本。反滲透膜的成本較高,特別是高性能、高質(zhì)量的反滲透膜。而且,由于膜的使用壽命有限,在頻繁處理含有高濃度有機(jī)污染物的水或者在膜受到污染、化學(xué)清洗后性能難以完全恢復(fù)的情況下,膜需要定期更換。這使得反滲透法的長期運(yùn)行成本增加,對(duì)于一些小型的超純水制備設(shè)施或者對(duì)成本敏感的應(yīng)用場景來說,可能會(huì)受到一定的限制。去除各類有機(jī)物:反滲透膜的孔徑極小,能有效截留多種有機(jī)污染物,無論是大分子的蛋白質(zhì)、多糖、微生物產(chǎn)生的胞外聚合物,還是小分子的農(nóng)藥、染料、石油類有機(jī)物、有機(jī)鹵化物等,都可大量去除。比如在工業(yè)廢水回用制備超純水時(shí),對(duì)復(fù)雜有機(jī)污染物的去除率可達(dá) 90% 以上18.毛細(xì)管電泳分析用水為超純水以保證分離效果。廣東常見的超純水如何收費(fèi)
原理:離子交換樹脂分為陽離子交換樹脂和陰離子交換樹脂。對(duì)于含有酸性或堿性官能團(tuán)的有機(jī)污染物,離子交換樹脂可以通過離子交換反應(yīng)將其去除。例如,帶有羧基(-COOH)的有機(jī)酸可以與陽離子交換樹脂上的氫離子(H?)進(jìn)行交換,從而被樹脂吸附;帶有氨基(-NH?)的有機(jī)堿可以與陰離子交換樹脂上的氫氧根離子(OH?)進(jìn)行交換而被吸附。應(yīng)用:在超純水制備的離子交換步驟中,除了去除水中的無機(jī)離子外,也可以對(duì)部分有機(jī)污染物起到一定的去除作用。不過,離子交換樹脂主要針對(duì)的是含有特定官能團(tuán)的有機(jī)污染物,對(duì)于非離子型或中性的有機(jī)物去除效果有限。而且,樹脂在吸附一定量的有機(jī)污染物后,需要進(jìn)行再生或更換。北京教學(xué)用超純水制作激光拉曼光譜分析對(duì)超純水的純度要求極為嚴(yán)苛。
分析化學(xué)行業(yè) 超純水是許多高精度分析儀器的必備用水,如高效液相色譜儀(HPLC)、氣相色譜儀(GC)、原子吸收光譜儀(AAS)等。在 HPLC 中,超純水用于配制流動(dòng)相和樣品稀釋。如果水中含有雜質(zhì),可能會(huì)在色譜柱中產(chǎn)生峰的拖尾或鬼峰現(xiàn)象,影響分析結(jié)果的準(zhǔn)確性。在 GC 中,超純水用于制備樣品提取物和清洗儀器部件。其高純度可以保證儀器的良好性能和分析結(jié)果的可靠性。在 AAS 中,超純水用于配制標(biāo)準(zhǔn)溶液和樣品溶液,避免水中的金屬離子對(duì)目標(biāo)金屬元素檢測的影響,從而實(shí)現(xiàn)對(duì)極低濃度金屬元素的精確測定。
有機(jī)污染物容易在反滲透膜表面和膜孔內(nèi)吸附、沉積,導(dǎo)致膜污染。例如,水中的天然有機(jī)物(如腐殖酸、富里酸)、微生物及其分泌物等有機(jī)成分會(huì)在膜表面形成凝膠層或生物膜。膜污染會(huì)使膜通量下降,即單位時(shí)間內(nèi)通過膜的水量減少。這就需要更高的壓力來維持相同的水通量,增加了能耗。同時(shí),膜污染還會(huì)影響膜的截留性能,導(dǎo)致有機(jī)污染物和其他雜質(zhì)的去除率降低。而且,膜污染后需要定期進(jìn)行化學(xué)清洗,清洗過程較為復(fù)雜,頻繁清洗還可能會(huì)縮短膜的使用壽命。反滲透過程需要較高的壓力來驅(qū)動(dòng)水通過半透膜,一般壓力在 1 - 10MPa 之間。這就導(dǎo)致了較高的能耗,特別是在處理大量水或者進(jìn)水水質(zhì)較差(有機(jī)污染物和溶解性固體含量高)的情況下,能耗問題更加突出。在超純水制備的整個(gè)成本中,反滲透過程的能耗成本占比較大。例如,在一些大型的超純水生產(chǎn)工廠,如果沒有合理的能量回收系統(tǒng),反滲透環(huán)節(jié)的能耗可能占總生產(chǎn)成本的 30% - 50%。超純水在船舶制造中用于特殊工藝與設(shè)備清洗。
化學(xué)清洗:當(dāng)膜污染較為嚴(yán)重時(shí),靠沖洗無法恢復(fù)膜的性能,需要進(jìn)行化學(xué)清洗。根據(jù)污染物的類型和性質(zhì),選擇合適的清洗藥劑,如酸液、堿液、氧化劑、表面活性劑等,并按照一定的濃度和溫度配制成清洗液,對(duì)反滲透膜進(jìn)行循環(huán)清洗,以去除頑固的有機(jī)污染物、無機(jī)垢和微生物等。清洗時(shí)間一般為 1 - 數(shù)小時(shí)不等,具體取決于污染程度和清洗效果13.消毒處理:為防止微生物在反滲透系統(tǒng)中滋生和繁殖,影響水質(zhì)和膜的性能,可定期對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行消毒處理。常用的消毒方法包括使用紫外線消毒、臭氧消毒、化學(xué)消毒劑(如過氧化氫、次氯酸鈉等)消毒等,消毒時(shí)間和頻率根據(jù)實(shí)際情況確定135.在線監(jiān)測:在反滲透系統(tǒng)運(yùn)行過程中,需安裝在線監(jiān)測設(shè)備,實(shí)時(shí)監(jiān)測進(jìn)水、產(chǎn)水和濃水的水質(zhì)指標(biāo),如電導(dǎo)率、pH 值、TOC、顆粒計(jì)數(shù)等,以及進(jìn)水壓力、流量、溫度等運(yùn)行參數(shù),以便及時(shí)掌握系統(tǒng)的運(yùn)行狀況和水質(zhì)變化趨勢5.超純水的生產(chǎn)需考慮原水的硬度對(duì)設(shè)備的影響。河南進(jìn)口超純水如何收費(fèi)
超純水在教育培訓(xùn)行業(yè)用于科學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)。廣東常見的超純水如何收費(fèi)
反滲透膜及組件:反滲透系統(tǒng)的主要部件是反滲透膜,高質(zhì)量的反滲透膜價(jià)格相對(duì)較高。而且,根據(jù)處理水量的需求,可能需要多個(gè)膜組件,這使得初始設(shè)備投資較大。例如,用于大規(guī)模工業(yè)生產(chǎn)超純水的反滲透膜組件,一套可能需要數(shù)萬元到數(shù)十萬元不等。此外,還需要配套的壓力泵、管道、閥門、過濾器等設(shè)備,這些輔助設(shè)備也增加了投資成本。預(yù)處理設(shè)備:由于反滲透系統(tǒng)對(duì)進(jìn)水水質(zhì)要求較高,需要一系列預(yù)處理設(shè)備,如機(jī)械過濾器、活性炭過濾器、軟化器等。這些預(yù)處理設(shè)備的購置和安裝成本也不容忽視,特別是對(duì)于處理高硬度、高有機(jī)物含量的原水,可能需要更復(fù)雜的預(yù)處理系統(tǒng)。然而,與其他一些高級(jí)水處理方法相比,反滲透法也有一定的成本優(yōu)勢。例如,與蒸餾法相比,反滲透法的能耗相對(duì)較低,而且在處理效率和水質(zhì)穩(wěn)定性方面表現(xiàn)較好,綜合考慮長期運(yùn)行和處理效果,其成本在一些應(yīng)用場景下是可以接受的。同時(shí),對(duì)于對(duì)水質(zhì)要求極高的行業(yè),如電子、制藥等,反滲透法能夠有效去除有機(jī)污染物,保證產(chǎn)品質(zhì)量,其成本投入可以看作是確保產(chǎn)品高質(zhì)量生產(chǎn)的必要支出。廣東常見的超純水如何收費(fèi)