活性炭具有高度發(fā)達的孔隙結(jié)構(gòu),包括微孔、中孔和大孔。這些孔隙提供了巨大的比表面積,能夠通過物理吸附和化學(xué)吸附作用去除有機污染物。物理吸附是基于分子間的范德華力,活性炭的孔隙可以捕獲有機分子。化學(xué)吸附則涉及活性炭表面的官能團(如羧基、羥基等)與有機污染物之間的化學(xué)反應(yīng)。應(yīng)用:在超純水制備過程中,通常會使用顆?;钚蕴浚℅AC)或粉末活性炭(PAC)。GAC 一般填充在吸附柱中,水通過吸附柱時,有機污染物被吸附在活性炭表面。PAC 則可以直接投加到水中,攪拌后通過過濾去除。例如,對于水中的腐殖酸、富里酸等天然有機物以及一些小分子的有機化合物,活性炭吸附都有很好的效果。不過,活性炭的吸附容量是有限的,隨著吸附的有機污染物增多,其吸附效率會逐漸降低,需要定期更換或再生。超純水在地質(zhì)勘探實驗中用于樣品分析與處理。遼寧教學(xué)用超純水銷售公司
有機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(dǎo)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(xué)清洗,清洗過程較為復(fù)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(qū)動水通過半透膜,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%。廣東常見的超純水專賣超純水在氣象監(jiān)測儀器校準(zhǔn)中作為標(biāo)準(zhǔn)用水。
、離子交換 陽離子交換樹脂 經(jīng)過反滲透后的水,雖然大部分離子已經(jīng)被去除,但仍含有少量的離子。此時,利用陽離子交換樹脂可以進一步去除水中的陽離子,如鈣、鎂、鈉等。陽離子交換樹脂上帶有酸性基團,能夠與水中的陽離子進行交換反應(yīng)。例如,磺酸型陽離子交換樹脂(R - SO?H)與水中的鈣離子(Ca2?)發(fā)生交換反應(yīng),生成樹脂鈣鹽(R - SO?)?Ca 和氫離子(H?)。 陰離子交換樹脂 同時,使用陰離子交換樹脂去除水中的陰離子,如氯離子、硫酸根離子等。陰離子交換樹脂帶有堿性基團,例如季銨型陰離子交換樹脂(R - N (CH?)?OH)與水中的氯離子(Cl?)發(fā)生交換反應(yīng),生成樹脂氯鹽(R - N (CH?)?Cl)和氫氧根離子(OH?)。通過陰陽離子交換樹脂的組合使用,可以將水中的離子濃度降低到極低的水平。
在制藥行業(yè),超純水用于藥物的合成、提純、制劑制備等環(huán)節(jié)。它能夠保證藥物成分的純度和穩(wěn)定性,避免水中雜質(zhì)與藥物發(fā)生化學(xué)反應(yīng),從而保障藥品的安全性和有效性。例如在生產(chǎn)注射劑時,超純水的使用可以很大程度地減少熱源物質(zhì)和其他雜質(zhì)進入人體的風(fēng)險。 在生命科學(xué)研究中,超純水對于細胞培養(yǎng)、基因測序、蛋白質(zhì)分析等實驗至關(guān)重要。在細胞培養(yǎng)環(huán)境中,超純水的純凈度直接影響細胞的生長、增殖和分化。如果水中含有有害物質(zhì)或雜質(zhì),可能干擾細胞的正常生理功能,導(dǎo)致實驗結(jié)果出現(xiàn)偏差。在基因測序?qū)嶒炛校兯鳛樵噭┑娜軇┖头磻?yīng)體系的基礎(chǔ),其高純度有助于確保測序的準(zhǔn)確性和可靠性,減少誤差。分析實驗中,超純水作為空白對照,確保結(jié)果準(zhǔn)確性。
系統(tǒng)恢復(fù)與運行調(diào)整,根據(jù)清洗后膜性能測試結(jié)果,對反滲透系統(tǒng)進行必要的運行調(diào)整。如果產(chǎn)水量仍未達到預(yù)期,可適當(dāng)調(diào)整進水壓力或濃水排放流量,但要注意不能超過膜組件的額定壓力和流量范圍。檢查和維護系統(tǒng)的預(yù)處理設(shè)備,如機械過濾器、活性炭過濾器等,確保預(yù)處理效果良好,防止再次快速污染反滲透膜。例如,檢查過濾器的濾芯是否需要更換,活性炭是否飽和等。記錄清洗過程和清洗后系統(tǒng)的運行數(shù)據(jù),建立清洗檔案,為今后的清洗操作和系統(tǒng)維護提供參考依據(jù)。在整個清洗過程中,要嚴(yán)格遵守安全操作規(guī)程,操作人員應(yīng)穿戴防護眼鏡、手套、防護服等防護用品,防止化學(xué)藥劑接觸皮膚和眼睛。同時,要密切關(guān)注清洗設(shè)備的運行情況,如有異常應(yīng)及時停止清洗并進行排查處理。微生物指標(biāo):如果反滲透膜受到微生物污染,清洗后可以通過檢測水中的細菌、病毒、藻類等微生物指標(biāo)來判斷清洗效果。例如,采用平板計數(shù)法檢測細菌菌落數(shù),清洗后產(chǎn)水中的細菌菌落數(shù)應(yīng)低于檢測方法的最低檢出限,或者至少比清洗前降低幾個數(shù)量級,如從清洗前的每毫升 100 個菌落降低到每毫升 10 個菌落以下。超純水的分配管道需定期清洗與消毒維護。廣東常見的超純水專賣
納濾可選擇性去除超純水中部分二價及高價離子。遼寧教學(xué)用超純水銷售公司
環(huán)境濕度主要影響測量儀器和電極的表面狀態(tài)。如果環(huán)境濕度較高,儀器的外殼和電極表面可能會吸附水汽,形成一層薄薄的水膜。當(dāng)這層水膜含有雜質(zhì)時,例如空氣中的鹽類、灰塵等溶解在其中,就可能會引入額外的導(dǎo)電通路,導(dǎo)致測量的電阻率比實際值偏低。另外,高濕度環(huán)境下,空氣中的水分可能會進入測量樣品中,改變超純水的純度。尤其是在長時間的測量過程中,這種影響可能會累積。例如,在一個濕度為 80% 以上的環(huán)境中進行超純水電阻率測量,相比濕度為 40% 的環(huán)境,更容易出現(xiàn)測量誤差。空氣中的化學(xué)污染物,如酸性氣體(二氧化硫、二氧化碳等)、堿性氣體(氨氣等)和揮發(fā)性有機物(VOCs),可能會溶解在超純水中,改變其化學(xué)組成和電阻率。例如,二氧化碳溶解在水中會形成碳酸,碳酸會部分電離產(chǎn)生氫離子和碳酸氫根離子,從而增加了水中的離子濃度,導(dǎo)致電阻率下降。遼寧教學(xué)用超純水銷售公司