原理:紫外線(UV)照射可以使水中的有機污染物發(fā)生光解反應。特別是波長為 185nm 和 254nm 的紫外線具有較強的氧化能力。185nm 的紫外線可以產(chǎn)生羥基自由基(?OH),這是一種強氧化劑,能夠將有機污染物氧化分解為二氧化碳、水和小分子有機酸等。254nm 的紫外線可以直接破壞有機污染物的化學鍵,使其分解。應用:在超純水制備中,紫外線氧化通常與其他處理方法聯(lián)合使用。例如,在經(jīng)過活性炭吸附或超濾后的水中,利用紫外線氧化進一步去除殘留的有機污染物。在實驗室小型超純水設備或一些對水質(zhì)要求不是極高的場合,紫外線氧化可以作為一種有效的有機污染物去除手段。不過,紫外線氧化對于一些難降解的有機污染物效果可能不佳,而且需要消耗一定的電能來維持紫外線燈的照射。超純水的電導率常低于 0.1 μS/cm,顯示其高純度。廣東實驗室超純水常見問題
有機污染物容易在反滲透膜表面和膜孔內(nèi)吸附、沉積,導致膜污染。例如,水中的天然有機物(如腐殖酸、富里酸)、微生物及其分泌物等有機成分會在膜表面形成凝膠層或生物膜。膜污染會使膜通量下降,即單位時間內(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,膜污染還會影響膜的截留性能,導致有機污染物和其他雜質(zhì)的去除率降低。而且,膜污染后需要定期進行化學清洗,清洗過程較為復雜,頻繁清洗還可能會縮短膜的使用壽命。反滲透過程需要較高的壓力來驅動水通過半透膜,一般壓力在 1 - 10MPa 之間。這就導致了較高的能耗,特別是在處理大量水或者進水水質(zhì)較差(有機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%。無機超純水大全超臨界水氧化技術可處理超純水生產(chǎn)中的有機廢物。
信號處理單元和顯示單元:信號處理單元負責將電極測量到的微弱電信號進行放大、濾波等處理,然后將處理后的信號傳輸給顯示單元。顯示單元則將電阻率的測量結果以數(shù)字或模擬的方式顯示出來,方便用戶讀取。準備工作:首先要確保測量儀器(電阻率儀)處于良好的工作狀態(tài),并且電極已經(jīng)經(jīng)過適當?shù)那逑春托?。清洗電極可以使用超純水或專門的電極清洗液,以去除電極表面可能附著的雜質(zhì)或污染物。校準過程通常是根據(jù)儀器的操作手冊,使用已知電阻率的標準溶液對儀器進行校準,以確保測量的準確性。樣品采集和放置:使用干凈的、經(jīng)過嚴格清洗的容器采集超純水樣品。在將樣品放入測量電極之間時,要盡量避免引入氣泡,因為氣泡會干擾電流通路,導致測量誤差。如果有氣泡存在,可以輕輕敲擊容器或使用超聲處理等方法將氣泡去除。
1. 反滲透膜的孔徑極小,一般在 0.1 - 1 納米之間,能夠有效截留大部分有機污染物。無論是大分子有機物,如蛋白質(zhì)、多糖、微生物產(chǎn)生的胞外聚合物等,還是小分子有機物,如農(nóng)藥、染料、石油類有機物、有機鹵化物等,都能被大量去除。例如,在工業(yè)廢水處理用于回用制備超純水時,對于廢水中的復雜有機污染物,反滲透法可以去除其中 90% 以上的有機成分,提高了水的純度。反滲透過程不僅對有機污染物有很好的去除效果,還能去除水中的溶解性固體(如鹽類)、膠體、細菌、病毒等雜質(zhì)。這是因為半透膜的特性使得只有水分子能夠通過,而幾乎所有其他雜質(zhì)都被截留。在超純水制備過程中,這一特性可以簡化處理流程,減少后續(xù)處理步驟的負擔。例如,在電子工業(yè)的超純水制備中,反滲透可以一次性去除水中的重金屬離子、微生物和有機雜質(zhì),為后續(xù)的離子交換和超濾等步驟提供較好的進水水質(zhì)。超純水的水溫對其水質(zhì)穩(wěn)定性有一定潛在影響。
反滲透技術已經(jīng)相當成熟,設備運行相對穩(wěn)定。只要操作條件(如壓力、溫度、進水水質(zhì)等)控制在合適的范圍內(nèi),反滲透系統(tǒng)能夠持續(xù)、穩(wěn)定地去除有機污染物。而且,現(xiàn)代的反滲透設備通常配備有自動化的監(jiān)測和控制系統(tǒng),可以實時監(jiān)測設備的運行參數(shù),如膜通量、進水和出水的水質(zhì)、壓力變化等,及時發(fā)現(xiàn)并處理問題。例如,當膜通量下降到一定程度時,系統(tǒng)可以自動啟動清洗程序,恢復膜的性能。經(jīng)過反滲透處理后的水,水質(zhì)得到明顯改善,能夠滿足許多對水質(zhì)要求較高的應用場景。對于超純水制備來說,反滲透后的水在有機污染物含量、離子濃度等方面都很明顯的降低,為后續(xù)的精處理步驟(如離子交換、超濾等)提供了品質(zhì)很好的進水。例如,在制藥行業(yè)中,反滲透后的水可以作為制備注射用水的前期處理水,其較低的有機污染物含量有助于保證終藥品的質(zhì)量和安全性。超純水在皮革加工中用于鞣制液的精確配制。無機超純水大全
超純水的生產(chǎn)需優(yōu)化整個工藝流程提高效率。廣東實驗室超純水常見問題
例如在電子工業(yè)的半導體制造領域,特別是高精度芯片制造過程中,通常要求超純水的電阻率接近或達到 18.2 MΩ?cm。這是因為芯片制造工藝對水中離子雜質(zhì)極為敏感,即使微量的離子存在也可能導致芯片性能下降或出現(xiàn)故障。而在一些對水質(zhì)要求稍低的行業(yè),如一般的化學分析實驗室,超純水電阻率達到 10 - 18 MΩ?cm 左右也可能滿足基本的實驗需求。對于超純水的微生物含量,通常要求每毫升水中的細菌菌落數(shù)(CFU/mL)低于 10 甚至更低。在一些對微生物極其敏感的領域,如制藥行業(yè)的注射劑生產(chǎn)和生命科學研究中的細胞培養(yǎng)實驗,超純水的微生物標準要求更加嚴格,要求達到無菌狀態(tài),即每毫升水中的細菌菌落數(shù)幾乎為零。廣東實驗室超純水常見問題