1. 实验室纯水系统系统工艺
实验室纯水系统的工艺流程多种多样,旨在通过一系列高效过滤和去离子过程,确保水的纯净度。以下是几种主要的系统工艺流程简介:
1. 离子交换法:原水首先经过加压泵提升,然后经过多介质过滤器去除大颗粒杂质,接着活性炭过滤器吸附有机物和余氯。随后,软水器软化硬水,再通过精密过滤器和阴阳树脂混床进一步去除离子。最后,微孔过滤器确保水质稳定,达到用水点。
2. 二级反渗透法:与离子交换法类似,原水经过加压泵、多介质过滤器和活性炭过滤器。在软化水之后,精密过滤器后先进行一级反渗透,然后调节pH值,通过中间水箱再进行二级反渗透,产出的纯化水进入纯水泵,最后通过微孔过滤器到达用水点。
3. EDI(电除盐)法:实验室超纯水系统采用高级技术,水经过加压泵、多介质过滤器和活性炭过滤器,软化水后通过反渗透机和中间水箱。接着,中间水通过EDI系统,利用电场将水中的离子分离,再经微孔过滤器净化后供使用。
4. 另一种工艺中,原水首先通过多介质过滤器和活性炭过滤器,然后软化,进入中间水箱并通过低压泵、pH值调节、高效混合器、精密过滤和高效反渗透。经过一系列处理后,水通过EDI系统和微孔过滤器,最终提供纯净的用水。
无论是哪种工艺,其核心都是利用物理和化学手段,通过逐步去除水中的杂质和离子,确保实验室用水的高纯度。理解渗透原理有助于我们深入理解反渗透法在去盐过程中的作用。
2. 纯水系统中常用的软化方法有哪些
将硬水软化,避免水垢的沉积有很多种方法,经常使用的方法有:(1)离子交换法(2)膜分离法(3)石灰法(4)加药法(5)电磁法
3. 怎么把水质变软的方法
1. 怎么让水变成软水
硬水软化一般采用 1)离子交换法: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。
这种方法是目前最常用的标准方式。主要优点是:效果稳定准确,工艺成熟。
可以将硬度降至0。采用这种方式的软化水设备一般也叫做“离子交换器”(由于采用的多为钠离子交换树脂,所以也多称为“钠离子交换器”)。
2)膜分离法: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。这种方法的特点是,效果明显而稳定,处理后的水适用范围广;但是对进水压力有较高要求,设备投资、运行成本都较高。
一般较少用于专门的软化处理。 3)石灰法:向水中加入石灰,主要是用于处理大流量的高硬水,只能将硬度降到一定的范围。
4)电磁法: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。其特点是:设备投资小,安装方便,运行费用低;但是效果不够稳定性,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激弯理性能,所以处理后的水的使用时间、距离都有一定局限。
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(同时由于该种设备的机理并未得到真正的理论证实)。 5)加药法: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。
目前工业上可以使用的的阻垢剂很多。这种方法的特点是:一次性投入较少,适应性广;但水量软大时运行成本偏高,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。
2. 家里自来水水质很硬,什么方法能把硬水变软
1. 煮沸法(只适用于暂时硬水)
煮沸暂时硬水时的反应:
Ca(HCO3)2 =CaCO3 ↓+H2O+CO2↑
Mg(HCO3)2 =MgCO3↓ +H2O+CO2↑
由于CaCO3不溶,MgCO3 微溶,所以碳酸镁在进一步加热的条件下还可以与水反应生成更难溶的氢氧化镁:
MgCO3 +H2O = Mg(OH)2 ↓+CO2↑
由此可见水垢的主要成分为CaCO3和Mg(OH)2
2. 石灰回——纯碱法 (工业用)
在这种方法中,暂时硬度加入石灰就可以完全消除,HCO3-都被转化成CO32-。而镁的永久硬度在石灰的作用下会转化为等物质的量的钙的硬度,最后被去除。反应过程中,镁都是以氢氧化镁的形式沉淀,而钙都是以碳酸钙的形式沉淀。
Ca2+(aq) --石灰-苏打法--> CaCO3(s)
Mg2+(aq)--石灰-苏打法--> Mg(OH)2(s)
3. 离子交换法
这种方法中用到的离子交换剂,有无机和答有机两种。无机离子交换剂,如沸石等;有机离子交换剂包括:碳质离子交换剂——磺化酶,阴阳离子交换树脂等。而且一般的离子交换剂在失效后还可以再生
3. 怎样让硬水变成软水
①石灰 -苏打法 。先测定水的硬度,然后加入定量的氢氧化钙和碳酸钠,硬水中的钙、镁离子便沉淀析出。
Ca(HCO3)2+Ca(OH)2=2CaCO3↓+2H2O
②磷酸盐软水法。对于锅炉用水,可以加入亚磷酸钠(NaPO3)作为软水剂,它与钙、镁离子形成络合物,在水煮沸时钙、镁不会以沉淀形式析出,从而不会形成水垢。此法不适合于饮用水的软化。
Mg(HCO3)2+2Ca(OH)2=Mg(OH)2↓+2CaCO3↓+2H2O
③离子交换法。沸石和离子交换剂虽然都不溶于水,但其中的钠离子和氢离子可与硬水中的钙、镁离子发生交换反应,使钙、镁离子被沸石、人造沸石、离子交换剂吸附而被除去。长期使用后失效的沸石和离子交换剂可以通过再生而重复使用,故此法是既经济又先进的软水法。
CaSO4+Na2CO3=CaCO3↓+Na2SO4
4. 怎么样使硬质水变软
硬水的处理方法有多种,包括过滤法、软化法、电磁水处理器和反渗透法等。
这里对几种主要的处理方法进行介绍和比较。 软化剂 Packaged Water Softeners 有些化学举逗品剂可用来减低水的硬度。
这样的软化正铅卖剂可以分为两类:沉析型和非沉析型。 沉析型软化剂包括结晶碳酸钠和硼砂等。
这些软化品剂与钙、镁等矿物离子形成不溶的沉淀物。这样处理后,矿物离子就不会再影响洗涤效率等,但沉淀会让水变混并在器具上结垢。
沉析型软化剂会增大水中的碱度,容易伤及皮肤和其它被清洗的器皿。 非沉析型软化剂使用合成磷酸盐来隔绝钙、镁离子。
没有沉淀结垢,水中的碱度也不会增大。如果剂量足够,非沉析型软化剂能在一段时间内溶解肥皂凝结微粒(肥皂凝结微粒的介绍详见第(三)章:硬水带来的困扰和麻烦)。
机械式软化装置 Mechanical Water Softeners 机械式软化装置可以长期地安装在管道系统中,用来消除钙、镁离子。 机械式软化装置采用离子交换原理。
在这个过程中,水会流经一个树脂层,一般是由磺化的聚苯乙烯颗粒组成。这些颗粒中蘸满了钠。
离子交换程序发生在硬质水流经树脂层的同时:硬质的矿物离子(钙、镁等)附着在树脂层上,同时树脂层上的钠离子被释放入水中。 当树脂层上的钙、镁离子饱和时,就必须重新补充钠成分了。
补充过程通过往树脂层上加盐(盐水)来完成:钠顶替了附着在树脂层上的钙、镁离子,钙、镁离子被滤入废水。 用离子交换式软化器处理硬质水,会增加水中的钠成分。
根据英国水质协会(WQA)的报告:在离子交换的软化过程中,水中硬度每下降一个“X”(“X”的解释详见第(五)章:水质硬度的测试),每升水中就会增加8毫克的钠。举例来说,当水的硬度是10X时,如果水中硬质的矿物成分都被软化器滤掉的话,每升水中会增加80毫克的钠! 这样的软化水不适于饮用!饮软化水会导致人体钙质流失,危害健康。
当水质由硬变软,水中钙成分减少的同时钠成分大大增加,造成水质转呈酸性。这样的水不但本身含钙少,饮入体内后还会置换掉人体内的钙质成分,造成钙质流失。
曾经有过这样的例子:有人长期饮用软化过的水,结果严重缺钙,连指甲都软得可以用手撕下来。 在欧美许多国家,人们往往得到医生的告诫:不要在冷水管路上安装离子交换式软化器,而只在热水管路上安装软化器,从而保证饮用和烹煮用的仍是硬质水(富含钙等矿物质成分)。
同样,软化过的水不宜用于农田、草坪、花园等的灌溉,也是因为水中钠成分的过量增加的原因。平时多喝矿泉水而不是纯净水、市政锅炉供暖用的软化水不能喝,也都是这个道理。
5. 水怎么能变软
软化水的方法有:
①石灰 -苏打法 。先测定水的硬度,然后加入定量的氢氧化钙和碳酸钠,硬水中的钙、镁离子便沉淀析出。
Ca(HCO3)2+Ca(OH)2=2CaCO3↓+2H2O
②磷酸盐软水法。对于锅炉用水,可以加入亚磷酸钠(NaPO3)作为软水剂,它与钙、镁离子形成络合物,在水煮沸时钙、镁不会以沉淀形式析出,从而不会形成水垢。此法不适合于饮用水的软化。
Mg(HCO3)2+2Ca(OH)2=Mg(OH)2↓+2CaCO3↓+2H2O
③离子交换法。沸石和离子交换剂虽然都不溶于水,但其中的钠离子和氢离子可与硬水中的钙、镁离子发生交换反应,使钙、镁离子被沸石、人造沸石、离子交换剂吸附而被除去。长期使用后失效的沸石和离子交换剂可以通过再生而重复使用,故此法是既经济又先进的软水法。
CaSO4+Na2CO3=CaCO3↓+Na2SO4
4加药法: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。目前工业上可以使用的的阻垢剂很多。这种方法的特点是:一次性投入较少,适应性广;但水量软大时运行成本偏高,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。
5电磁法: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。其特点是:设备投资小,安装方便,运行费用低;但是效果不够稳定性,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。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(同时由于该种设备的机理并未得到真正的理论证实)。
6膜分离法: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。这种方法的特点是,效果明显而稳定,处理后的水适用范围广;但是对进水压力有较高要求,设备投资、运行成本都较高。一般较少用,多用于专门的软化处理。
软水使用好处
•软水使您头发光滑,皮肤细腻;
•软水预防结石病发病率,维护健康;
•软水洗衣物,节省各种洗涤剂50%~80%;
•软水降低衣物的磨损,使衣物洗后松软,使衣物色泽保持更长久;
•软水减小热水器维修维护,提高热效率;
•软水降低管道的维修维护;
•软水减少洁具污垢的产生。
特别注意:工业上处理的软化水人们不可饮用,因为成本问题,一般工业软化水处理是用钠离子置换出钙、镁离子,人们如果长期饮用含高钠盐的水,容易得心脑血管疾病。例如:高血压、冠心病、脑血栓等。
4. 医药纯化水系统工艺流程
医药纯化水系统的设计流程分为几个关键步骤:
首先,原水从原水箱进入,经过增压泵提升水压。接着,水经过多介质过滤器,去除大颗粒杂质,然后进入活性炭过滤器,进一步吸附有机物和异味。之后,软化器软化硬水,降低水的硬度。接下来,水通过保安过滤器,确保水质更加纯净。在第一级反渗透过程中,水分子被有效分离,保留了所需的纯净水分子。
经过第一级反渗透后,水进入PH调节器,调整水的酸碱度,然后存入中间水箱。在第二级反渗透环节,进一步去除水中的微小杂质和离子,得到接近纯水的水质。纯净水被储存在纯化水箱中,随后经过杀菌系统,确保无菌。杀菌系统通常包括紫外线杀菌器,确保水质安全。最后,微孔过滤器进行最后的精细过滤,然后由纯化水输送泵输送到各个用水点。
另一种流程中,纯水在经过第一级反渗透后,通过中间水泵,可能会增加水压,然后进入EDI(电除盐)系统进一步提升纯度。EDI系统利用电场作用,去除水中的离子,使纯化水达到更严格的纯度标准。同样,最后的步骤包括杀菌、微孔过滤和输送至用水点。
5. 硬水软化
将水抽入水池 让其自然沉淀 然后食用