能耗成本:反滲透過程需要在一定壓力下進行,通常需要壓力泵提供 1 - 10MPa 的壓力,這會消耗大量的電能。在處理大量超純水時,能耗成本尤其重要。不過,隨著技術的進步,一些能量回收裝置可以回收部分能量,降低能耗成本。例如,在一些大型海水淡化廠(其原理與反滲透處理超純水類似),能耗成本占總運行成本的比例較高,但通過能量回收裝置可使這一比例有所降低。膜更換成本:隨著使用時間的延長,反滲透膜會受到污染、結垢或老化,導致性能下降。一般情況下,反滲透膜需要定期更換,其更換周期根據進水水質、操作條件和膜的質量等因素而異,可能在 1 - 3 年左右。膜的更換成本較高,而且還需要考慮更換過程中的人工成本和停機損失。化學藥劑成本:在預處理過程中,可能需要使用化學藥劑,如絮凝劑用于沉淀懸浮物、活性炭用于吸附有機物等。在膜清洗過程中,也需要使用化學清洗劑,如酸、堿、表面活性劑等來去除膜表面的污垢。這些化學藥劑的使用增加了運行成本,并且需要合理儲存和管理,以確保安全和有效使用。電吸附技術可輔助超純水的除鹽與凈化。湖北介紹超純水功效
原理:超濾主要基于篩分原理,在壓力差的作用下,使水和小分子物質通過超濾膜,而大分子有機物(如分子量大于 1000 - 10000Da 的有機物)被截留。超濾膜的孔徑在 1 - 100 納米之間,能夠去除水中的膠體、蛋白質、多糖等大分子有機物質。應用:在超純水制備過程中,超濾可以作為預處理步驟,去除水中的大分子有機污染物,減輕后續處理步驟(如反滲透、離子交換等)的負擔。例如,在制藥行業中,超濾可以用于去除藥物提取液中的大分子雜質,為后續的藥物純化和超純水制備提供品質很好的原料水。同時,超濾操作相對簡單,設備維護成本較低,但對于小分子有機物的去除效果有限。常見的超純水廠家供應超純水在化工合成中,保障反應體系純凈無干擾。
在制藥行業,超純水用于藥物的合成、提純、制劑制備等環節。它能夠保證藥物成分的純度和穩定性,避免水中雜質與藥物發生化學反應,從而保障藥品的安全性和有效性。例如在生產注射劑時,超純水的使用可以很大程度地減少熱源物質和其他雜質進入人體的風險。 在生命科學研究中,超純水對于細胞培養、基因測序、蛋白質分析等實驗至關重要。在細胞培養環境中,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或雜質,可能干擾細胞的正常生理功能,導致實驗結果出現偏差。在基因測序實驗中,超純水作為試劑的溶劑和反應體系的基礎,其高純度有助于確保測序的準確性和可靠性,減少誤差。
、離子交換 陽離子交換樹脂 經過反滲透后的水,雖然大部分離子已經被去除,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。例如,磺酸型陽離子交換樹脂(R - SO?H)與水中的鈣離子(Ca2?)發生交換反應,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?)發生交換反應,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。超純水的生產需考慮原水的硬度對設備的影響。
總有機碳(TOC)的檢測方法,差減法,原理:水樣分別被注入高溫燃燒管(900℃)和低溫反應管(150℃)中。高溫燃燒管中的水樣經高溫催化氧化后,有機化合物和無機碳酸鹽均轉化為二氧化碳;而低溫反應管中的水樣則通過酸化使無機碳酸鹽分解成為二氧化碳。通過非分散紅外檢測器分別測得水中的總碳(TC)和無機碳(IC),二者之差即為總有機碳(TOC)。 適用范圍:廣泛應用于飲用水、工業用水、生活污水、生產廢水等方面的質量控制以及江河、湖泊、海洋等水體的監測。 優點:可同時測定總碳和無機碳,消除了無機碳對 TOC 測定的干擾,提高了測定結果的準確性。 缺點:儀器設備較為復雜,操作步驟相對較多,需要使用高溫燃燒爐和低溫反應裝置。超純水的黏度特性與普通水相比有所變化。湖北介紹超純水功效
超純水的水質穩定性對長期實驗結果影響重大。湖北介紹超純水功效
此外,空氣中的灰塵顆粒也是一個重要的影響因素。如果灰塵顆粒落入超純水樣品中或者附著在測量電極上,會影響電極與超純水之間的接觸,并且灰塵中可能含有可溶物質,這些物質溶解后會干擾測量結果,使電阻率降低。周圍環境中的電磁干擾也會對超純水電阻率測量產生影響。例如,附近的大型電機、變壓器、高頻通信設備等產生的電磁場,可能會在測量電路中感應出額外的電流。這些感應電流會干擾測量電極之間的正常電流信號,導致測量的電阻率出現偏差。在強電磁干擾環境下,測量儀器的電子元件也可能會受到影響,從而影響信號處理和顯示單元的準確性。例如,電磁干擾可能會導致電阻率儀顯示的數值出現跳動或者不準確的情況。湖北介紹超純水功效