纯水制备课件

纯水制备水H2O自来水中含有的杂质微粒、胶体、色素、嗅味、余氯、细菌、病毒、微生物、有机物（大分子）、Ca2+、Mg2+、Fe2+、Na+、其它离子净水处理技术过滤器法蒸馏法离子交换法反渗透法（RO）电渗析除盐法（EDI）联用技术净水前处理机械过滤或砂滤棒过滤

石英砂有较好的载污能力，水通过石英砂时分离出悬浮物和胶体杂质，降低水中的色度和浑浊度。活性炭过滤器

活性炭具有很大的比面积和良好的机械耐磨性，脱除水中的有机物、胶体、色素、嗅味、Fe2+及余氯。软化器

利用置换反应原理，用阳离子交换树脂中的Na+来置换水中的Ca2+和Mg2+，使水软化。微滤、超滤和纳滤用途：去除水中的微粒、胶体、细菌、病毒、大分子、小分子、离子等。

微滤：0.1~10μm，微滤又称微孔过滤，它属于精密过滤，能够过滤微米级或纳米级的微粒和细菌。

超滤：0.001~0.1μm，超滤是以压力为推动力的膜分离技术之一。以大分子与小分子分离为目的，膜孔径在20－1000A°之间。纳滤：0.0005~0.005μm，纳滤膜大多从反渗透膜衍化而来，如CA、CTA膜、芳族聚酰胺复合膜和磺化聚醚砜膜等。但与反渗透相比，其操作压力更低，因此纳滤又被称作“低压反渗透”或“疏松反渗透”(LooseRO)

蒸馏法原理：

利用相态变化，将液态水在一定温度下变为气态水，再经冷却为液态水的过程。优点：简单方便缺点：1）耗能；

2）含一定杂质：二氧化碳和低沸点物质、带杂质液态水、冷凝装置成分。离子交换法原理：含有阴阳离子杂质的水，经过离子交换树脂上的OH-和H+分别与水中的阴离子和阳离子进行交换，OH-和H+进入水中又结合成水，从而达到去除水中阴阳离子杂质的目的。交换机理：

强酸性阳离子交换树脂：

R-SO3H+Na+----R-SO3Na+H+

强碱性阴离子交换树脂：

R-OH+Cl-----RCl+OH-

R：离子交换树脂本体；Na+和Cl-分别代表水中的阳阴离子杂质。离子交换法特点：交换反应是可逆的，当原水流过树脂时，杂质阴阳离子分别与树脂产生交换反应，当丧失交换能力后，分别用酸碱处理，交换反应向反方向进行，使其重新恢复交换的能力，即树脂再生。由于需用酸碱再生，酸碱消耗量较大，同时需处理产生的大量化学废水，所以离子交换法的运行费用较高，而且再生操作比较繁琐复杂。反渗透法（RO）原理：在进水水流（浓溶液）侧施加操作压力以克服自然渗透压，当高于自然渗透压的操作压力施加在浓溶液侧时，水分子自然渗透的流动方向就会逆转，进水（浓溶液）中的水分子部分通过半透膜成为稀溶液侧的净化产水。反渗透设备就是将高压泵和反渗透膜组合在一起的技术设备。反渗透原理图反渗透法特点：可除去大于0.0001μm的颗粒杂质、分子量大于150～200的有机物，除盐率高达99.5%以上；主要去除水中的电解质杂质，须通过预处理去除不溶于水的悬浮物等机械杂质；游离氯损害膜元件；电解质的价位起高，排斥作用越大，如Ca2+、Mg2+。电渗析除盐法（EDI）原理：利用离子交换膜对离子的选择透过性，在直流电场作用下，以电位差作推动力，产生水中离子的定向迁移，使一部分水中的离子进入另一部分水中去，从而达到除盐的目的。EDI是一种将电渗析和离子交换相互结合在一起的除盐工艺，即利用离子交换能深度脱盐来克服电渗析极化而脱盐不彻底，又利用电渗析极化而发生水电离产生H+和OH-，实现树脂自再生来克服树脂失效后通过化学药剂再生的缺陷。EDI特点：分离组分选择性高，能量消耗低，装置设备与系统应用灵活，操作维护方便，装置寿命长，原水回收率高和不污染环境。无需化学药剂的再生，可以连续运行。水的利用率可高达90%以上，产水电阻率大于或等于15MΩ.cmEDI工作原理图净水方法联用活性炭过滤器和中空纤维膜组合

结构紧凑而且处理水的流量大，在日本广泛应用于家用净水器。反渗透法和离子交换法组合

原水先经预处理，再通过反渗透净化，最后由离子交换去除残留微量粒子，其出水水质几乎可达无离子的超纯状态。反渗透法和电渗析法组合

目前较流行的方法，净水效果与上一种相当，无需再生流程，操作简便，同时可消除对化学再生药剂的依赖。反渗透法和电渗析法组合实验室纯水机制备流程图自来水用水点超纯水箱电渗析EDI增压泵中间水箱反渗透RO高压泵精滤器软化器活性炭过滤器机械过滤器纯净水杀菌消毒紫外线消毒：

饮用水传统杀毒工艺，具有接触时间短，管理方便，投资少的优点，但灯管的使用寿命短，价格较贵。臭氧消毒：

对细菌及病毒等病原体杀生效率最高，无有害的卤代有机物产生等优点，但工艺较复杂，投资大，运行防护条件较高。纯净水生产流程GB6682-1992

分析实验室