1. 纯水和超纯水的区别及纯水仪的工作原理
纯水:
纯水指的是不含杂质的H2O,纯水主要是使用反渗透进行过滤,从而达到纯水的要求,纯水的水质清澈,没有任何的杂质,能够有效的避免细菌的入侵,能够安全、有效的为人体补充水分,有促进新陈代谢的作用。
超纯水:
超纯水指的是水中的离子几乎完全去除,又将水中不离解的胶体物质、气体及有机物均去除至很低程度的水。需要经过预处理、反渗透、EDI、树脂、杀菌器等多层工艺才能够制成,超纯水的电阻率能够达到18兆欧·CM,最高能够达到18.25兆欧·CM。
有什么区别?
1.制造工艺不同:
纯水一般是使用反渗透或者蒸馏等方式即可制得。
超纯水一般需要经过预处理、反渗透、EDI、树脂、杀菌器等多层工艺才能够制成。
2.用途不同:
纯水一般用于化工、冶金、宇航、电力、电子工业、生物、化学等领域。
超纯水的应用非常广泛,一般应用于生产显示器、硬盘、CD-ROM等用水,极端超纯水用终端精处理混床、化验、生物、制药、石油、化工、钢铁、玻璃等领域。
3.电导率不同:
纯水电导率在 2-10us/cm 之间。
超纯水的电导率为 0.056us/cm。
4.水中杂质指标不同:
纯水的杂质含量为ppm级别的,ppm就是百万分率或百万分之几。
而超纯水一般除了水分子之外,几乎没有杂质,也没有细菌、病毒等物质,也没有人体所需要的矿物质,所以一般用于工业。
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离子交换法制备纯化水的过程分下列几种:
1、纯化水的制取的最早方法就是离子内交换,他起源于60年代容左右,一般采取阳离子交换树脂+阴离子交换树脂+混合离子交换树脂(阴树脂和阳树脂2:1),这种方法需要浪费大量的酸和碱再生树脂现在被淘汰了.
2、电渗析(ED)+阳离子交换树脂+阴离子交换树脂+混合离子交换树脂(阴树脂和阳树脂2:1),这是80年代制造纯化水的方法,原理就是通过电渗析预脱盐来减少树脂转型再生的酸碱使用量.
3、反渗透(RO)+混合离子交换树脂(阴树脂和阳树脂2:1),这是90年代流行的制造纯化水的方法,反渗透与电渗析相比脱盐率更高,操作更简便.
总结:离子交换法来制备纯化水应该是老工艺了,他的优点就是出水水质好,投资较少.缺点就是由污染,运行费用高.由于树脂本身就是有机物化学合成,他的破碎率较难控制或者一般厂家难以设计高标准的工艺,在新版GMP对TOC要求越来越严格的情况下,慢慢被双级反渗透工艺所淘汰.
3. 在使用离子交换树脂制备纯化水时,为什么要把阳床排在首位
您好:
主要是因为水中有一些酸根的酸性非常弱,比如硅酸根.如果让水版先经过阴床权,那水就成为碱性的,这时阴树脂的碱性与水的碱性相互争取这种非常弱的酸根离子,使这些非常弱的酸根离子不容易除净。另一方面,阴树脂的交换量通常比阳树脂小。如果让水先经过阴床,那水中的碳酸根就要以离子的形式消耗阴树脂的交换量,不利于提高水的产量。
如果让水先经过阳床,再进入阴床,水是酸性的。水不与树脂争夺酸根离子,容易除尽弱的酸根离子。另一方面,水经过阳床后成为酸性的,其中的碳酸根可以用吹风的方法吹出,生产上叫做脱碳。这样就把水中的大多数碳酸根去掉了,有利于提高阴床的产水量。减少对阴床的再生次数.阴树脂比较贵也比较娇气,再生次数少有利于提高阴树脂的寿命。
4. 简述采用离子交换法制备纯化水的过程
离子交换设备介绍
离子交换设备是一种传统的、工艺成熟的脱盐处理设备,其原理是在一定条件下,依靠离子交换剂(树脂)所具有的某种离子和预处理水中同电性的离子相互交换而达到软化、除碱、除盐等功能。用于深度脱盐处理,产水电阻率动态可达到18MΩ·cm。
离子交换的基本原理:
采用离子交换方法,可以把水中阳、阴离子去除。以氯化钠(NaCl)代表水中无机盐类,水质除盐的基本反应式:
1.阳离子交换柱:R-H+Na+=R–Na+H+
2.阴离子交换柱:R–OH+Cl-=R–Cl-+OH-
阳、阴离子交换柱串联以后称为复合床,其总的反应式:
R-H+R-OH+NaCl=R-Na+R-Cl+H2O
由此得出,水中的NaCl已分别被树脂上的H+和OH-所取代,而反应生成物为H2O,故达到了去除水中盐的作用。
离子交换设备工艺
1、预处理-反渗透-水箱-阳床-阴床-混合床-纯化水箱-纯水泵-紫外线杀菌器-精制混床-精密过滤器-用水对象
2、预处理-一级反渗透-加药机(PH调节)-中间水箱-二级反渗透-纯化水箱-纯水泵-紫外线杀菌器-0.2或0.5μm精密过滤器-用水对象
3、预处理-反渗透-中间水箱-水泵-EDI装置-纯化水箱-纯水泵-紫外线杀菌器-0.2或0.5μm精密过滤器-用水对象
离子交换设备应用领域:
1)水处理-离子交换设备
2) 食品工业
3) 制药行业
4) 合成化学和石油化学工业
5) 环境保护
5. 纯化水设备软化树脂的更换周期是多久
一般情况下,若使用的是国产树脂,那树脂的寿命一般为一年左右,即一年更换一次;若使用进口的树脂,优质的树脂可用1.5年至2年左右,使用时间比国产树脂要久。
但在实际使用中,还是要根据处理水的水质决定,若是原水硬度太大,树脂运行超负荷,则需增加树脂更换频率,那如何判断树脂是否需要更换呢?
最简便的方法便是观察出水情况,若是经软化后水的硬度仍在3PPM以上,且产水量明显减少,则表明软水器中的离子交换树脂已失效,需要更换。
以上就是软水器中树脂的使用周期与树脂需要更换的情况。因此,判断树脂是否需要更换,应根据实际的产水情况决定,各地水质硬度不一,所以不能一概而论,若是发现树脂再生后,产水效果仍然很差,则需即时更换树脂
6. 纯水系统 原理
纯水系统一般指通过各种水处理工艺和水质监测系统来到达到纯化水的目的的一类装置。天然水中常见杂质包括可溶性无机物、有机物、颗粒物、微生物、可溶性气体等。超纯水机就是要尽可能彻底地去处这些杂质。
目前常用净化水质的工艺方法有蒸馏法、反渗透法、离子交换法、过滤法、吸附法、紫外氧化法等。超纯水机一般可以将水的纯化过程大致分为4大步,预处理(初级净化)、反渗透(生产出纯水),离子交换(可生产出18.2MΩ.cm超纯水)和终端处理(生产出符合特殊要求的超纯水)。
预处理
由于预处理后的水将通过反渗透进行再一步的净化,所以一定要尽量去除对反渗透膜有影响的杂质;主要包括大颗粒物质、余氯以及钙离子镁离子。
为很好的解决这一问题,设计精密过滤器、活性碳吸附过滤器以及软化树脂针对性地去除水中大颗粒物质、余氯以及钙离子镁离子达到最佳的预处理效果。
反渗透
反渗透是使用一个高压泵对高浓度溶液提供比渗透压差大的压力,水分子将被迫通过半透膜到低浓度的一边,反渗透可以滤除90%-99%的包括无机离子在内的绝大多数污染物,因为它出众的纯化效率,反渗透是水纯化系统的一个非常有效的技术,因为反渗透能去除大部分的污物。
离子交换
离子交换即是水中的正离子与离子交换树脂中的H+ 离子交换,水中的负离子与离子交换树脂上的OH-离子交换,从而达到纯化水的目的。通过离子交换去除离子,理论上几乎能除去所有的离子物质,在25℃时,出水电阻率达到18.2MΩ。cm。经离子交换出水水质的高低主要取决于离子交换树脂的质量和交换柱内水与树脂的交换效率。
终端处理
主要根据客户的特殊要求生产出超低有机型、无菌型、无热源型等的超纯水。针对不同要求有多种处理方式,如超滤过滤法用于去除热源,双波长紫外氧化法用于降低水中总有机碳(TOC),微滤去除细菌等。
超滤(UF)薄膜则是一个分子筛,它以尺寸为基准,让溶液通过极细微的滤膜,以达到分离溶液中不同大小分子的目的,可将超纯水中的热源含量降至0.001EU/ml以下。双波长紫外氧化法可利用光氧化有机化合物,将超纯水中的总有机碳浓度降低至5ppb以下。
7. 纯化水设备工艺流程是什么
现在来流行的工艺一般自为:1、双级反渗透工艺根据原水水质的不同设计不同的预处理装置和选取膜组件的型号,该工艺摒弃了原来的树脂工艺,自动化控制水平高、操作简单。一般出水电导率小于2.满足GMP以及药典纯化水的要求2、双级反渗透+EDI工艺,他的主要特点就是在二级反渗透的基础上把水质在纯化,也可称为超纯水,一般用在FDA纯水认证以及要求较高点的水质上。3原来的工艺单级反渗透+混床、电渗析+混床、更早的是复床+混床
8. 纯化水有哪些技术
纯水技术通常的水纯化系统,主要采用以下的纯化水技术:
1、去离子 :实验室中生产纯水最常用的方法。去离子过程即是,自来水中的正离子与离子交换树脂中的H+离子交换。自来水中的负离子与离子交换树脂上的OH-离子交换,从而达到纯化水的目的。因此,离子交换树脂经过一段时间的使用后,都要再生或更换。通过离子交换去除离子。能除去几乎所有的离子物质。在25oC时,电阻率达到18.2MΩ。如果只用去离子化手段,不能生产出超纯水。因为离子交换树脂的微小碎片会在操作中被冲刷掉而残留;柱内不流动的水也会增加额外的细菌滋生的可能;最后去离子也不能除去水中溶解的有机物。
2、反渗透 :渗透是水通过一个半透膜从低浓度流向高浓度的一边。如果使用一个高压泵对高浓度溶液提供比渗透压差大的压力,水分子将被迫通过半透膜到低浓度的一边,这一步骤称为反渗透。反渗透可以滤除90%-99%的绝大多数污染物。因为它出众的纯化效率,反渗透是水纯化系统的一个非常有效的技术。因为反渗透能去除大部分的污物,所以它经常被用做为预处理手段,能显著地延长去离子柱的使用时间。经反渗透处理的水是高品质的预纯水,适合许多实验室常规使用。
3、活性碳过滤:化学吸附去除氯,有机吸附除去可溶性有机物。因为反渗透膜对氯和可溶性有机物比较敏感,所以碳柱常放在RO膜前去除这些物质。
4、微孔过滤:或称亚微米过滤。用一个0.2微米孔径的膜或者中空纤维滤膜,滤除大于0.2微米的污染物。微滤过滤掉来自碳柱的碳微粒。离子树脂的碎片和任何可能进入纯化水系统的细菌。
5、超滤:超滤被用来除去纯化水中所有直径大于0.01微米的微粒、热源、微生物。
6、紫外氧化或光氧化:采用254nm的紫外光除去系统中的细菌。采用185nm断裂或离子化有机物长链,为后续的去离子和有机吸收做准备。
9. 简述采用离子交换法制备纯化水的过程
离子交换法制备纯化水的过程分下列几种:
1、纯化水的制取的最早方法就是离子交换,他起源于60年代左右,一般采取阳离子交换树脂+阴离子交换树脂+混合离子交换树脂(阴树脂和阳树脂2:1),这种方法需要浪费大量的酸和碱再生树脂现在被淘汰了。
2、电渗析(ED)+阳离子交换树脂+阴离子交换树脂+混合离子交换树脂(阴树脂和阳树脂2:1),这是80年代制造纯化水的方法,原理就是通过电渗析预脱盐来减少树脂转型再生的酸碱使用量。
3、反渗透(RO)+混合离子交换树脂(阴树脂和阳树脂2:1),这是90年代流行的制造纯化水的方法,反渗透与电渗析相比脱盐率更高,操作更简便。
总结:离子交换法来制备纯化水应该是老工艺了,他的优点就是出水水质好,投资较少。缺点就是由污染,运行费用高。由于树脂本身就是有机物化学合成,他的破碎率较难控制或者一般厂家难以设计高标准的工艺,在新版GMP对TOC要求越来越严格的情况下,慢慢被双级反渗透工艺所淘汰。
10. 纯化水系统验证系统里涉及到的EDI什么意思谢谢
EDI(Electrodeionization)是一种将离子交换技术、离子交换膜技术和离子电迁移技术相结合的纯水制造技术。它巧妙的将电渗析和离子交换技术相结合,利用两端电极高压使水中带电离子移动,并配合离子交换树脂及选择性树脂膜以加速离子移动去除,从而达到水纯化的目的。
因而,这里的EDI系统是一种纯水制造系统。
在EDI除盐过程中,离子在电场作用下通过离子交换膜被清除。同时,水分子在电场作用下产生氢离子和氢氧根离子,这些离子对离子交换树脂进行连续再生,以使离子交换树脂保持最佳状态。
EDI超纯水设备超纯水制造历史进程第一阶段:预处理过滤器——>阳床——>阴床——>混合床第二阶段:预处理过滤器——>反渗透——>混合床目前阶段:预处理过滤器——>反渗透——>EDI(无需酸碱) 近几十年以来,混床离子交换技术(D)一直作为超纯水制备的标准工艺。由于其需要周期性的再生且再生过程中消耗大量的化学药品(酸碱)和工业纯水,并造成一定的环境问题,因此需要开发无酸碱超纯水系统。 正因为传统的离子交换已经越来越无法满足现代工业和环保的需求,于是将膜、树脂和电化学原理相结合的EDI技术成为水处理技术的一场革命。其离子交换树脂的的再生使用的是电能,而不再需要酸碱,因而更满足于当今世界的环保要求。
EDI系统特点:自从1986年EDI膜堆技术工业化以来,全世界已安装了数千套EDI系统,尤其在制药、半导体、电力和表面清洗等工业中得到了大力的发展,同时在废水处理、饮料及微生物等领域也得到广泛使用。
EDI设备是应用在反渗透系统之后,取代传统的混床离子交换技术(MB-DI)生产稳定的超纯水。EDI技术与混合离子交换技术相比有如下优点: