原理:反渗透是在压力驱动下,利用半透膜的特性,使水从高浓度一侧(原水侧)向低浓度一侧(透过液侧)渗透。半透膜的孔径非常小,一般在 0.1 - 1 纳米之间,能够有效截留水中的大部分有机污染物,包括大分子有机物(如蛋白质、多糖等)和许多小分子有机物(如农药、染料等)。只有水分子和极少数小分子能够通过半透膜。应用:在超纯水系统中,反渗透通常是关键的处理步骤。它可以去除水中 95% - 99% 的溶解性固体和几乎全部的微生物,同时对有机污染物也有很好的去除效果。例如,在电子工业中用于芯片制造的超纯水制备,反渗透可以有效去除水中可能影响芯片性能的有机杂质。不过,反渗透膜可能会受到有机污染物的污染,导致膜通量下降,需要定期进行化学清洗来恢复其性能。超纯水在皮革加工中用于鞣制液的精确配制。河南新型超纯水功能
在电力工业中,超纯水扮演着举足轻重的角色。特别是在蒸汽发电领域,锅炉用水必须是超纯水。水中的杂质,如钙、镁等离子,在高温高压的锅炉环境下会形成水垢,附着在锅炉管道内壁,降低热传递效率,增加能源消耗,甚至可能引发管道堵塞、破裂等严重安全事故。超纯水能够有效避免这些问题,保证锅炉的高效、安全运行。同时,在核电站中,超纯水用于冷却核反应堆芯,其高纯度和稳定的化学性质能够确保在极端辐射和高温条件下,有效地带走热量,维持核反应堆的稳定运行,防止放射性物质泄漏,对保障核电站的安全运行和周围环境的保护起着至关重要的作用。河南新型超纯水功能离子色谱分析中,超纯水是理想的淋洗液配制用水。
进水调节:调节预处理后的水的压力、流量和温度等参数,使其符合反渗透系统的运行要求。一般来说,进水压力需根据反渗透膜的规格和型号确定,通常在 1-3MPa 之间;进水温度宜控制在 20℃-30℃,以保证反渗透膜的分离效果和运行稳定性3.反渗透过滤:在高于原水渗透压的压力作用下,使原水通过反渗透膜,水分子透过膜形成纯水,而有机污染物、无机盐离子、胶体、微生物等杂质则被截留,随浓水排出系统。反渗透膜的选择至关重要,需根据进水水质、处理要求和膜的性能特点等因素综合确定,如聚酰胺复合膜具有较高的脱盐率和抗污染能力,适用于处理超纯水中的有机污染物45.冲洗与维护:反渗透系统运行一段时间后,膜表面会逐渐积累污染物,导致通量下降和水质变差。因此,需要定期对反渗透膜进行冲洗,以去除表面的污垢和杂质。一般采用低压大流量的水进行冲洗,冲洗时间根据污染程度而定,通常为 10-30 分钟。
总有机碳(TOC)的检测方法,高温燃烧法,原理:将水样中的有机物质在高温(通常为 900℃-1200℃)下完全氧化为二氧化碳,然后利用非色散红外检测器(NDIR)对二氧化碳进行定量检测,从而计算出总有机碳的含量。适用范围:适用于海水、江河、工业废水等污染较重的水体以及 TOC 浓度较高或含有高水平颗粒物的水样。优点:氧化彻底,测量精度高,可检测到 ppb 级的 TOC,适用于各种类型的有机物氧化。缺点:仪器设备昂贵,运行成本高,对样品的前处理要求较高,需要去除悬浮物和金属氧化物等干扰物质。超纯水在保险行业用于实验室检测与评估。
高锰酸钾法,原理:在酸性或碱性条件下,以高锰酸钾为氧化剂,将水样中的有机物氧化,剩余的高锰酸钾用草酸钠溶液还原,再用高锰酸钾溶液回滴过量的草酸钠,通过计算求出高锰酸盐指数,即 CODMn。 适用范围:适用于污染物相对较低的河流水和地表水。优点:实验过程中产生的污染比重铬酸钾法小。缺点:氧化性较低,氧化不彻底,测得的高锰酸盐指数比重铬酸盐指数低,通常与国标法测定结果相差 3-8 倍,且试验中需要回滴过量草酸钠,耗时长。超纯水的分配系统需有完善的水质监测点。河南新型超纯水功能
超纯水的分配系统需防止交叉污染与回流现象。河南新型超纯水功能
总有机碳(TOC)的检测方法,湿法氧化法,原理:在样品氧化前进行磷酸处理,去除无机碳的干扰,然后样品中的有机物质在过硫酸盐等氧化剂的作用下被氧化为二氧化碳,再通过 NDIR 进行检测。 适用范围:适用于常规水体如地表水等,但对于复杂水体(如含有高分子量化合物的水体)的氧化可能不充分,不适用于 TOC 含量很高的水体。 优点:操作相对简单,对仪器设备的要求较低,成本较低。 缺点:氧化能力有限,对于一些难氧化的有机物可能无法完全氧化,导致测定结果偏低。河南新型超纯水功能