❶ 实验室超纯水机的设备工艺
实验室超纯水机工艺流程
1、预处理-反渗透-水箱-阳床-阴床-混合床-纯化水箱-纯水泵-紫外线杀菌器-精制混床-精密过滤器-用水对象。
2、预处理-一级反渗透-加药机(PH调节)-中间水箱-第二级反渗透-纯化水箱-纯水泵-紫外线杀菌器-0.2或0.5μm精密过滤器-用水对象
3、预处理-反渗透-中间水箱-水泵-EDI装置-纯化水箱-纯水泵-紫外线杀菌器-0.2或0.5μm精密过滤器-用水对象
4、预处理-反渗透-中间水箱-水泵-EDI装置-纯化水箱-纯水泵-紫外线杀菌器-精制混床-0.2或0.5μm精密过滤器-用水对象为满足用户需要,达到符合标准的水质,尽可能地减少各级的污染,在工艺设计上,取达国家自来水标准的水为源水,再设有介质过滤器,活性碳过滤器,精密过滤器等预处理系统、RO反渗透主机系统、离子交换混床系统等。
❷ 在超纯水处理中。加盐的作用是什么
超纯水处理工艺流程:
工艺流程:自来水→PP过滤器→过滤器→保安过滤器→增压泵→RO反渗透膜→预纯化柱→超纯化单元→紫外→超纯水 根据不同实验要求可加配超滤和终端过滤器
作用:1、PP过滤器:独特、精密的外松内紧渐进式结构,可有效防止微孔堵塞,净化水通量高,可滤除源水中细小颗粒、悬浮物、胶体等杂质,防止反渗透膜被污染。过滤器内装PP滤芯,需定期清洗和更换,保证过滤水质和水量。
2、AC过滤器:此AC过滤器的主要作用是有效去除水中残余的游离氯和有机机物,除色、除味。由于自来水中含有余氯,而残余氯是强氧化剂,会对离子交换树脂、反渗透膜造成损害,因此必须除去。
该滤料具有无数微孔,比表面积大,这样与水充分接触,可以吸附水中的有机物和游离氯,净化水质,以保证反渗透膜不受氧化剂破坏,避免被有机物污染。
3、保安过滤器:此保安过滤器作用是进一步除去水中有机物、胶体和细菌等杂质,使出水的污染指数降低到5以下,保证反渗透部分的正常运行。
4、RO反渗透膜
原理:在进水(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于浓溶液侧时,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膜成为稀溶液侧的净化产水。
反渗透处理能精密的滤除水中的细菌、病毒、金属、盐类、农药及各种致癌物质,减少水中离子含量。可大量节省能源;降低系统的运行费用。
——膜脱盐率>99% 除菌率>99.5%
——对有机物有良好的去除效果,截流分子量在300以下
——不用化学剂和酸碱再生处理,无污染
——系统设计简单,操作方便,产品水水质稳定,占地面积小
——运行维护和设备维修工作量极少,运行费用低
5、预纯化柱
纯化柱内装阴阳离子交换树脂,在离子交换反应中,水中的阳离子(如Na+)被转移到树脂上去了,而离子交换树脂上的一个可交换的H+转入水中。Na+从水中转移到树脂上的过程是离子的置换过程。而树脂上的H+交换到水中的过程称游离过程。因此,由于置换和游离过程的结果,使得Na+与H+互换位置,这一变化,就称为离子交换。同理,阴树脂置换出OH-,从而生产H2O。树脂交换具有交换容量高、水流阻力小、机械强度高、化学稳定性好,同时又具有可逆性的交换反应,便于再生,对各种不同离子吸附的选择来达到除盐、提纯的目的。经过预纯化柱的纯水电阻率可达10~15 MΩ•cm@25℃
6、超纯化柱:由预纯化柱产出的电阻率10~15 MΩ•cm经过超纯化柱进一步去除残余的导电离子,从而产出电阻率可达18.25MΩ•cm超纯水。
7、紫外灭菌器
管道式在线灭菌处理,254nm波长的紫外灯能够有效杀灭水中细菌。
原理:细菌中的核酸吸收了紫外光的能量而改变了自身的结构,进而破坏了核酸的功能所致,当核酸吸收的能量达到致死量而紫外光的照射又能保持一定时间时,细菌便大量死亡。
波长为185nm紫外灯和TOC消解仪能够充分地分解超纯水中残余的有机成份,降低TOC浓度。
8、超滤
该超滤膜组件的分子截留量为5000Dalton,以确保能有效的去处超纯水中的热源
9、终端超滤
膜孔径为0.2um,用于超纯水的终端过滤,避免取用超纯水时受到二次污染。
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❸ 实验室纯水机的超纯水
纯度极高的水。集成电路工业中用于半导体原材料和所用器皿的清洗、光刻掩模版的制备和硅片氧化用的水汽源等。此外,其他固态电子器件、厚膜和薄膜电路、印刷电路、真空管等的制作也都要使用超纯水。超纯水是指下列杂质含量极低的水:①无机电离杂质,如 Ca、Mg、Na、K、Fe、Fe、Mn、Al、HCO婣、CO婣、SO嬄、Cl、NO娱、NO婣、SiO婣、PO等;②有机物,如烷基苯磺酸、油、有机铁、有机铝以及其他碳氢化合物等;③颗粒,如尘埃、氧化铁、铝、胶体硅等;④微生物,如细菌、浮游生物和藻类等;⑤溶解气体, 如N2、O2、CO2、H2S等。超纯水中电离杂质的含量用水的电阻率数值来衡量。理论上,纯水中只有H离子和OH离子参加导电。在25℃时超纯水的电阻率为 18.3(兆欧·厘米),一般约为15~18(兆欧·厘米)。
超纯水中有机物含量由测定有机物碳含量而定,电子工业超纯水中规定含量为50~200微克/升,并要求直径大于1微米的颗粒性物质每1毫升内含量为1~2个,微生物每1毫升为0~10个。现代采用预处理、电渗析、紫外线杀菌、反渗透、离子交换、超滤和各种膜过滤技术等,使超纯水的电阻率在25℃时达到18(兆欧·厘米)。
依各种原水水质和用户要求的不同,超纯水的制备工艺大体可分为预超纯水处理、脱盐和精处理三步。 预处理
包括砂滤、多介质过滤、软化、加氯、调节pH、活性碳过滤、脱气等。过滤可除去 1~20微米大小的颗粒,软化和调节pH可防止反渗透膜结垢,加氯是杀菌。活性碳过滤是除去有机物和自由氯,脱气是清除溶于水中的CO2等。
脱盐
包括电渗析、反渗透、离子交换。电渗析的原理是在外加直流电场作用下利用阳离子和阴离子交换膜对离子选择性透过,脱盐率可达95%以上。反渗透是渗透现象的逆过程,在浓溶液上加压力,使溶剂从浓溶液一侧通过半透膜向稀溶液一侧反向渗透,脱盐可达98%,并能除去99%的细菌颗粒和溶解在水中的有机物。离子交换的原理是当水通过阳离子交换树脂时,水中的阳离子被阳离子交换树脂吸附,树脂上可交换的阳离子如H离子被置换到水中,并和水中的阴离子结合成相应的无机酸,如超纯水,这种含有无机酸的水,当下一步通过阴离子交换树脂层时,水中的阴离子被阴离子交换树脂吸附。
精处理
树脂上可交换的阴离子如OH离子被置换到水中,并与水中的H离子结合成水,即超纯水精处理 包括紫外线杀菌、终端膜过滤和超滤。紫外线杀菌是因生物体的核酸吸收紫外线光的能量而改变核酸自身结构,破坏核酸功能而使细菌死亡。杀菌最强的光谱波长为2600埃。各种膜过滤能除掉直径大于 0.2微米的颗粒,但对于清除有机物则不如反渗透和超滤有效。超滤是把各种选择性的分子分离。在超滤过程中,水在压力下流过一个卷式或中空纤维膜棒。膜孔径在10~200埃范围内,薄膜厚度为0.1~0.5微米,附在一个中孔的纤维棒内壁上,超滤能除去细菌和0.05微米的粒子。
❹ 超纯水(纯道只有H2O)听说会零下三十度不结冰,我想知道相关的知识
水的凝固点和沸点是在特定压强下水达到固液平衡和气液平衡的温度。超纯内水在容0℃以下还不凝固是因为缺乏凝结核,受到动力学因素制约,而不能达到热力学平衡,是过冷状态。这种状态下即使水在某一温度凝固,这个温度也不是凝固点的。同样,沸腾时也会产生过热液体,它也没有沸点。因此,在1个大气压下,超纯水的凝固点是0℃,沸点是100℃,和一般纯净的水几乎没有区别。
❺ 为什么超纯水里面要加氨有什么好处
超纯水是呈弱酸性的,这样的话仪表的探头很容易失真,加联氨后的超纯水呈碱性PH8-9,不易腐蚀仪表探头,我想是因为这个原因吧。
❻ 实验室超纯水机的工作原理
实验室超纯水机的工作原理说明
超纯水机采用的主要是反渗版透膜技术。反渗透膜技术是权膜分离技术的一种,这种方法用压力将水通过合成的膜,膜仅允许纯水通过,而污染物被排除。采用的R/O反渗透技术。
纯水机的工作原理是对水施加一定的压力,使水分子和离子态的矿物质元素通过反渗透膜,而溶解在水中的绝大部分无机盐(包括重金属),有机物以及细菌、病毒等无法透过反渗透膜,从而使渗透过的纯净水和无法渗透过的浓缩水严格的分开;
纯水机中的反渗透膜上的孔径只有0.0001
微米,而病毒的直径一般有0.02-0.4微米,普通细菌的直径有0.4-1微米,因此保证了饮用纯水机里流出的清泉。
❼ 超纯水软化处理中怎样控制石灰软化水的处理
离子交换法
方法:采用特定的阳离子交换树脂,以钠离子将水中的钙镁离子置换出来,由于钠盐的溶解度很高,所以就避免了随温度的升高而造成水垢生成的情况。
特点及效果:效果稳定准确,工艺成熟。可以将硬度降至0。
使用范围:餐饮、食品、化工、医药等领域、空调、工业循环水等应用中。目前最常用的标准方式。
电磁法
方法:采用在水中加上一定的电场或磁场来改变离子的特性,从而改变碳酸钙(碳酸镁)沉积的速度及沉积时的物理特性来阻止硬水垢的形成。
特点效果:设备投资小,安装方便,运行费用低。效果不够稳定性,没有统一的衡量标准,而且由于主要功能仅是影响一定范围内的水垢的物理性能,所以处理后的水的使用时间、距离都有一定局限。
适用范围:多用于商业(如中央空调等)循环冷却水的处理,不能应用于工业生产及锅炉补给水的处理。
膜分离法
方法:纳滤膜(NF)及反渗透膜(RO)均可以拦截水中的钙镁离子,从而从根本上降低水的硬度。
只能将硬度降到一定的范围。
特点效果:效果明显而稳定,处理后的水适用范围广。对进水压力有较高要求,设备投资、运行成本都较高。
适用范围:一般较少用于专门的软化处理。
石灰法
方法:向水中加入石灰。
特点效果:只能将硬度降到一定的范围。
适用范围:适用范围大流量的高硬水。
加药法
方法:向水中加入专用的阻垢剂,可以改变钙镁离子与碳酸根离子结合的特性,从而使水垢不能析出、沉积。
特点效果:一次性投入较少,适应性广。水量软大时运行成本偏。
适用范围:由于加入了化学物质,所以水的应用受到很大限制,一般情况下不能应用于饮用、食品加工、工业生产等方面。在民用领域中也很少应用。
❽ 有关水的资料
水(H2O)是由氢、氧两种元素组成的无机物,在常温常压下为无色无味的透明液体。在自然界,纯水是非常罕见的,水通常多是酸、碱、盐等物质的溶液,习惯上仍然把这种水溶液称为水。纯水可以用铂或石英器皿经过几次蒸馏取得,当然,这也是相对意义上纯水,不可能绝对没有杂质。水是一种可以在液态、气态和固态之间转化的物质。固态的水称为冰;气态叫水蒸气。水汽温度高于374.2℃时,气态水便不能通过加压转化为液态水。
在20℃时,水的热导率为0.006 J/s•cm•K,冰的热导率为0.023 J/s•cm•K,在雪的密度为0.1×103 kg/m3时,雪的热导率为0.00029 J/s•cm•K。水的密度在3.98℃时最大,为1×10^3kg/m3,温度高于3.98℃时,水的密度随温度升高而减小 ,在0~3.98℃时,水不服从热胀冷缩的规律,密度随温度的升高而增加。水在0℃时,密度为0.99987×10^3kg/m3,冰在0℃时,密度为0.9167×10^3kg/m3。因此冰可以浮在水面上。
水的热稳定性很强,水蒸气加热到2000K以上,也只有极少量离解为氢和氧,但蒸馏水在通直流电的条件下会离解为氢气和氧气。具有很大的内聚力和表面张力,除汞以外,水的表面张力最大,并能产生较明显的毛细现象和吸附现象。纯水没有导电能力,普通的水含有少量电解质而有导电能力。
水本身也是良好的溶剂,大部分无机化合物可溶于水。
在-213.16℃,水分子会表现出现厌水性。
物理性质:
摩尔质量:18.0153g/mol
密度:水0.998g/cm3(20度) 冰0.92g/cm3
熔点:0度273.15k
沸点:100度373.15k(1标准大气压下)
比热:4.184J/(g.K)
水循环
生物圈可以分为水圈,大气圈,岩石圈。水在以上几个区域作如下循环:
1.从海洋或其他水体中也可以从动植物体内蒸发进入空气;
2.从天空中下沉进入海洋,从陆地径流进入海洋;
3.大多数水蒸气从海洋蒸发又返回海洋,但是风将水蒸气刮走穿过陆地从陆地径流流回海洋,大约每年36Tt。水从陆地上蒸发每年71Tt。每年有107Tt的降水,有如下几种形式:最普通的是降雨,冰雹,雾和露水。浓缩的水可以反射阳光形成彩虹。
汉字中的水shuǐ
(象形文。甲骨文字形。中间像水脉,两旁似流水。“水”是汉字的一个部首。从水的字,或表示江河或水利名称,或表示水的流动,或水的性质状态。本义:以雨的形式从云端降下的液体,无色无味且透明,形成河流、湖泊和海洋,分子式为 H2O,是一切生物体的主要成分)
1.同本义 [water]
水,准也。――《说文》
水,准也。准,平也。天下莫平于水。――《释名》
积阴之寒气为水。――《淮南子•天文》
五行一曰水。――《书•洪范》
凡平原出水为大水。――《左传•桓公元年》
水曰清涤。――《礼记•曲礼》
冰,水为之,而寒于水。――《荀子•劝学》
刘豫州王室之胄,英才盖世,众士慕仰,若水之归海。――宋•司马光《资治通鉴》
又如:水铫(烧水用的小型器具);水头儿(风波);水湿(水气;潮气);水蛊病(水臌病);水中丞(砚台旁边用来贮水磨墨的小水盂);水落归槽(比喻心里踏实安定);水喷桃花(比喻脸色好看);水镜先生(指三国时的司马徽,清明如水和镜);水陆杂陈(水陆毕陈。山珍海味一齐陈列出来);水廓(傍水之城廓);水涡(水中漩涡);水馆(临水的馆舍或驿站)
2.特指河流 [river]
在水之湄。――《诗•秦风•蒹葭》
去来江口守空船,绕船月明江水寒。――唐•白居易《琵琶行(并序)》
又如:水口(渡口);水汊(河的支流);水志(记载河道水系的书籍);水牒(指记述河道水系的文献);水谷(山间河沟);水尾(江河的末端);水老鼠(专在船上偷窃的贼);水事(关于江河水利的事宜);水禁(有关河川方面的禁令);水会(河流汇合处)
3.泛指一切水域 [waters]
水府幽深,寡人暗昧,夫子不远千里,将有为乎?――唐•李朝威《柳毅传》
刘备、周瑜水陆并进。――宋•司马光《资治通鉴》
又如:水陆(佛教中的水陆道场);水泊(湖泽);水居(居住于水乡);水隍(水沟);水王(海的别称);水伯(传说中的水神;大河流);水宿(水上宿夜;水中住宿);水脉(水路,地下的伏流);水潦(因雨水过多而积在田地里的水或流于地面的水)
4.汁、液的通称 [liquid]。
如:水礼(果饵等礼物);水果糖(掺用果汁制成的糖果);墨水;口水;泪水;药水;汽水
5.大水;水灾 [flood]
故尧 禹有九年之水,汤有七年之旱。――汉•晁错《论贵粟疏》
曰:天地有法乎?曰:水旱疾疫,即天地调剂之法也。――清•洪亮吉《治平篇》
又如:水备(防止水患的设施);水墉(防洪墙)
5.星名 [morning star]。
如:水宿(星座名。古代天文学家对北方列星七宿的总称)
6.官名 [official's name]。
如:水虞(古代官名。掌管川泽的政令);水官(掌管治水、征收鱼税的官)
7.货币中银的含量。银子的成色,转为货币兑换贴补金及汇费之称 [silver content in coins]。
如:贴水;扣水;汇水;水丝(成色低劣的银子)
8.五行之一 [water, one of the five elements]
五行:一曰水,二曰火,三曰木,四曰金,五曰土。――《书•洪范》
9.水生动植物 [water animal or plant]。
如:无力买田聊种水,近来湖面亦收租
10.旧指尼姑和娼妓的痛苦生活境遇 [deep distress]。
如:水局(旧指妓院娼家);水客(跑码头的商人,也指人贩子)
11.额外收入或附加费用。
又“发水”就是“发财” [extra income]
12.指水军 [troops fight on the waters]
诸人徒见操书言水步八十万而各恐慑。――宋•司马光《资治通鉴》
13.水族 [Shui nationality]。中国少数民族之一,居住在贵州省
14.姓
15.五笔拆成II
水的来源
地球是太阳系八大行星之中唯一被液态水所覆盖的星球。地球上水的起源在学术上存在很大的分歧,目前有几十种不同的水形成学说。有观点认为在地球形成初期,原始大气中的氢、氧化合成水,水蒸气逐步凝结下来并形成海洋;也有观点认为,形成地球的星云物质中原先就存在水的成分。另外的观点认为,原始地壳中硅酸盐等物质受火山影响而发生反应、析出水分。也有观点认为,被地球吸引的彗星和陨石是地球上水的主要来源,甚至现在地球上的水还在不停增加。
对气候的影响
水对气候具有调节作用。大气中的水汽能阻挡地球辐射量的60%,保护地球不致冷却。海洋和陆地水体在夏季能吸收和积累热量,使气温不致过高;在冬季则能缓慢地释放热量,使气温不致过低。
海洋和地表中的水蒸发到天空中形成了云,云中的水通过降水落下来变成雨,冬天则变成雪。落于地表上的水渗入地下形成地下水;地下水又从地层里冒出来,形成泉水,经过小溪、江河汇入大海。形成一个水循环。
雨雪等降水活动对气候形成重要的影响。在温带季风性气候中,季风带来了丰富的水气,形成明显的干湿两季。
此外,在自然界中,由于不同的气候条件,水还会以冰雹、雾、露水、霜等形态出现并影响气候和人类的活动。
对地理的影响
地球表面有71%被水覆盖,从空中来看,地球是个蓝色的星球。水侵蚀岩石土壤,冲淤河道,搬运泥沙,营造平原,改变地表形态。
地球表层水体构成了水圈,包括海洋、河流、湖泊、沼泽、冰川、积雪、地下水和大气中的水。由于注入海洋的水带有一定的盐分,加上常年的积累和蒸发作用,海和大洋里的水都是咸水,不能被直接饮用。某些湖泊的水也是含盐水。世界上最大的水体是太平洋。北美的五大湖是最大的淡水水系。欧亚大陆上的里海是最大的咸水湖。
地球上水的体积大约有 1 360 000 000 立方公里. 当中
海洋占了的1 320 000 000立方公里(或97.2%)。
冰川和冰盖占了25 000 000立方公里(或1.8%)。
地下水占了13 000 000立方公里(或者0.9%)。
湖泊,内陆海,和河里的淡水占了250 000 立方公里(或0.02%)。
大气中的水蒸气在任何已知的时候都占了13 000立方公里(或0.001%)。
对生命的影响
地球上的生命最初是在水中出现的。水是所有生物体的重要组成部分。人体中水占70%;而水母中98%都是水。水中生活着大量的水生植被等水生生物。
水有利于体内化学反应的进行,在生物体内还起到运输物质的作用。 水对于维持生物体温度的稳定起很大作用。
水的种类
不同的学科对水有着一些不同的称呼:
根据水质的不同,可以分为:
软水:硬度低于8度的水为软水。(不含或较少含有钙镁化合物)
硬水:硬度高于8度的水为硬水。(含较多的钙镁化合物).硬水会影响洗涤剂的效果;锅炉用水硬度高了十分危险,不仅浪费燃料,而且会使锅炉内管道局部过热,易引起管道变形或损坏;人长期引用危害健康.硬水加热会有较多的水垢。
饮用水根据氯化钠的含量,可以分为:
淡水
咸水
此外还有:生物水:在各种生命体系中存在的不同状态的水。
天然水:
土壤水:贮存于土壤内的水
地下水:贮存于地下的水
超纯水:纯度极高的水,多用于集成电路工业
结晶水:又称水合水。在结晶物质中,以化学键力与离子或分子相结合的、数量一定的水分子。
重水的化学分子式为D2O,每个重水分子由两个氘原子和一个氧原子构成。重水在天然水中占不到万分之二,通过电解水得到的重水比黄金还昂贵。重水可以用来做原子反应堆的减速剂和载热剂。
超重水的化学分子式为T2O,每个重水分子由两个氚原子和一个氧原子构成。超重水在天然水中极其稀少,其比例不到十亿分之一。超重水的制取成本比重水还要高上万倍。
氘化水的化学分子式为HDO,每个分子中含一个氢原子、一个氘原子和一个氧原子。用途不大。
此外,水还包括汗水、盐水、尿水、蒸馏水等。