實驗室去離子超純水裝置實驗室去離子超純水機的工藝是RO純凈水設備+多級混床去離子水設備,屬超純去離子水設備中高檔配置,由於科技的發展,我公司技術人員不斷深入的研究,經過幾年的不懈努力,再經過兩年的實際應用,最終成功開發出超純去離子水的小型化、全自動化;出水水質穩定,能和大型電子級用去離子水設備相媲美;樹脂可以再生反復使用,降低使用成本;系統從進水、制水、儲水、超純去離子、供水全部是微電腦智能自動控制。
一、實驗室去離子超純水機的重要性及工作原理
1、實驗室去離子超純水機對工業用水實行二次革命的必要性。
水中通常含有五種雜質:
A、電解質包括帶電粒子,常見的陽離子有H+、Na+、K+、NH4+、、Mg2+、Ca2+、Fe3+、Cu2+、Mn2+、Al3+等;陰離子有F-、Cl-、NO3-、HCO3-、SO42-、PO43-、H2PO4-、HSiO3-等;
B、有機物質,如:有機酸、農葯、烴類、醇類和酯類等;
C、顆粒物;
D、微生物;
E、溶解氣體,包括:N2、O2、Cl2、H2S、CO、CO2、CH4等;
所謂水的純化,就是要去掉這些雜質。雜質去的越徹底,水質也就越純凈。多年來,我國的許多企業的產品的質量,在得到了嚴格的過程管理的情況下,仍然不穩定,與國外產品有著很大的差距,這很有可能就是生產用水的問題。如果使用去離子水,那麼情況將會被大為改善,是我國很多行業提高產品質量的,趕超世界先進水平的重要手段之一。這一點,我們在實踐中,在諸如化工、生物、噴塗、表面處理、制葯、食品、電子等行業都得到了很好的驗證。
2、用RO反滲透+樹脂交換法即去離子超純水機實現工業用水(超純去離子)的可能性。
去離子水 (deionized water),又被稱為純水或高純水,傳統工藝是陰陽床+混床,現在通用工藝是RO反滲透+混床,更先進的是RO(REVERSE OSMOSIS)反滲透+EDI(電去離子),先通過RO反滲透膜脫除水中99%以上的雜質(包括金屬鹽類),再用這種水質去做超純去離子水,這時離子交換樹脂在含有少量電解質溶液中進行,即可比較徹底去除水中的各種陰、陽離子,而且使用時間和壽命都會明顯增長,水質可達到很高的純度。離子交換是目前制備高純水工藝流程中不可替代的手段。
由於去離子水中的離子數可以被人為的控制,從而,使它的電阻率、溶解度、腐蝕性、病毒細菌等物理、化學及病理等指標均得到良好的控制。在工業生產及實驗室的實驗中,如果涉及到使用水的工藝都被使用了去離子水,那麼,許多參數會更接近設計或理想數據,產品質量將變得易於控制。
當原水(純凈水)通過離子交換柱時,水中的陽離子和水中的陰離子與交換柱中的陽樹脂的H+離子和陰樹脂的OH-離子進行交換,從而達到脫鹽的目的。陽、陰混柱的不同組合可使水質達到更高的要求。
二、去離子純水機的功能說明:
1、在線檢測並顯示超純水電阻率(MΩ•cm)。
2、一機兩用,可同時取用三級水和純水/超純水,水質及水量均可升級;
3、產品小型集成化、模塊化、快接式內部設計,方便安裝維護,佔地面積小,外形美觀;
4、選用進口靜音泵,系統運行時無震動、無噪音、無電磁輻射,對工作環境無影響•
5、美國高容量樹脂深度拋光純化處理技術,提高離子交換系統的總交換量,延長耗材壽命;6、數字化液晶水質顯示,全自動化制水,停水或水壓不夠,系統自動斷電保護同時視聽報警,多重安全保護;
7、動態化指示:電源指示,系統自檢指示,泵浦啟動指示,RO自動沖洗指示,缺水保護指示,缺水報警指示,純水備用指示;
8、全自動化無人值守設計:缺水停水時系統自動停機保護,水壓恢復正常時系統自動恢復制水狀態;純水備用時系統自動停機,當取用一定純水時系統自動恢復制水狀態;
9、微電腦智能控制系統,RO膜防垢程序及完善的自動清洗消毒程序;
10、外觀時尚:採用高檔ABS材料開膜精加工,工藝精湛,線條流暢精美。
三、產品質量穩定化
重要零部件採用原裝進口,材料符合美國NSF和水質協會標准;
標准化模塊化的設計生產,使產品維修維護更有保障;
出廠前的模擬調試,使設備更適合客戶的運行環境;
產水水質實時監測,達到國家實驗室一級用水標准和電子級用水標准。
四、運行成本低價化
預處理裝置全自動清洗,無需經常拆洗和更換預處理濾芯,降低人工成本和耗材費用;
大交換量的純化柱設計,樹脂裝載量更多,純水交換總量更大,延長純化柱使用壽命;
樹脂可反復再生使用,降低生產成本。
五、實驗室去離子超純水機的適用范圍
●電子行業生產如單晶硅、半導體、集成電路塊、IC晶元封裝、顯象管、玻殼、液晶顯示器、印刷電路版、光學、光電、熱電廠、冶金、化工、輕工、汽車製造、制葯、醫療衛生等製造工業用純水製造;
●醫葯行業的大輸液、醫葯制劑、檢驗分析、血液透析、制葯、制劑工藝用水製造;
●塗裝行業如電鍍、電池生產、電泳漆生產線;汽車、電器、建材產品表面清洗、塗裝;玻璃、塑料表面鍍膜等;
●化工行業用水製造如化學制葯、紡織印染、精細化工、化妝品、墨盒、日化產品等;
●實驗室去離子超純水機如工廠、大學及公司的生產實驗室、化學實驗室、物理實驗室、中試車間、醫院生化室等都有涉及。
B. 實驗室純水製作方法
去離子法
實驗室中生產純水最常用的方法。去離子過程即是,自來水中的正離版子權與離子交換樹脂中的H+離子交換。自來水中的負離子與離子交換樹脂上的OH-離子交換,從而達到純化水的目的。因此,離子交換樹脂經過一段時間的使用後,都要再生或更換。通過離子交換去除離子。能除去幾乎所有的離子物質。在25oC時,電阻率達到18.2MΩ。如果只用去離子化手段,不能生產出超純水。因為離子交換樹脂的微小碎片會在操作中被沖刷掉而殘留;柱內不流動的水也會增加額外的細菌滋生的可能;最後去離子也不能除去水中溶解的有機物。
C. 純化水的制備方法有哪些
1.蒸餾法,按蒸餾器皿可分為玻璃、石英蒸餾器,金屬材質的有銅、不銹鋼和白金蒸餾器等.按蒸餾次數可分為一次、二次和多次蒸餾法.此外,為了去掉一些特出的雜質,還需採取一些特殊的措施.例如預先加入一些高錳酸鉀可除去易氧化物;加入少許磷酸可除去三價鐵;加入少許不揮發酸可製取無氨水等.蒸餾水可以滿足普通分析實驗室的用水要求.由於很難排除二氧化碳的溶入.所以水的電阻率是很低的,達不到MΩ級.不能滿足許多新技術的需要.
2.離子交換法,主要有兩種制備方式:
A.復床式,即按陽床—陰床—陽床—陰床—混合床的方式連接並生產去離子水;早期多採用這種方式,便於樹脂再生.
B.混床式(2-5級串聯不等),混床去離子的效果好.但再生不方便.
離子交換法可以獲得十幾MΩ的去離子水.但有機物無法去掉,TOC和COD值往往比原水還高.這是因為樹脂不好,或是樹脂的預處理不徹底,樹脂中所含的低聚物、單體、添加劑等沒有除盡,或樹脂不穩定,不斷地釋放出分解產物.這一切都將以TOC或COD指標的形式表現出來.例如,當自來水的COD值為2mg/L時,經過去離子處理得到的去離子水的COD值常在5-10mg/L之間.當然,在使用好樹脂時會得到好結果,否則就無法制備超純水了.
3.電滲析法,產生於1950年[4],由於其能耗低,常作為離子交換法的前處理步驟.它在外加直流電場作用下,利用陰陽離子交換膜分別選擇性的允許陰陽離子透過,使一部分離子透過離子交換膜遷移到另一部分水中去,從而使一部分水純化,另一部分水濃縮.這就是電滲析的原理.電滲析是常用的脫鹽技術之一.產出水的純度能滿足一寫工業用水的需要.例如,用電阻率為1.6KΩ·cm(25°C)的原水可以獲得1.03MΩ·cm(25°C)的產出水.換言之,原水的總硬度為77mg/L時產出水的總硬度則為∽10mg/L.
4.反滲透法,目前它是一種應用最廣的脫鹽技術.反滲透膜雖在1977年 就有了,但其規模化生產和廣泛用於脫鹽卻是近幾年的事情.反滲透膜能去除無機鹽、有機物(分子量>500)、細菌、熱源、病毒、懸濁物(粒徑>0.1μm)等.產出水的電阻率能較原水的電阻率升高近10倍.
D. 離子交換法制純水實驗的結論
這個設備中,存在陽離子樹脂+惰性樹脂+陰離子樹脂陰陽離子樹脂在出廠時是處在失效狀態,因此要先用酸鹼分別將兩種樹脂激活才能正常使用