超純水RO純水機(jī)是一種利用反滲透(RO)技術(shù)生產(chǎn)超純水的高精度水處理設(shè)備,廣泛應(yīng)用于實(shí)驗(yàn)室、制藥、化工、電子等領(lǐng)域。其核心原理是通過施加高于原水滲透壓的壓力,使水分子逆著自然滲透方向通過RO膜,而水中的離子、有機(jī)物、細(xì)菌、病毒等雜質(zhì)則被截留在膜的另一側(cè),從而實(shí)現(xiàn)水的凈化。
該設(shè)備通常由預(yù)處理系統(tǒng)、RO反滲透系統(tǒng)和后處理系統(tǒng)三部分組成。預(yù)處理系統(tǒng)包括多介質(zhì)過濾器、活性炭過濾器、軟水器等,用于去除水中的懸浮物、有機(jī)物、余氯和硬度離子,保護(hù)RO膜免受污染和堵塞。RO反滲透系統(tǒng)是核心部分,RO膜的孔徑極小(僅0.0001微米),能有效截留絕大部分無機(jī)鹽、重金屬和微生物,確保產(chǎn)水的高純度。后處理系統(tǒng)則進(jìn)一步去除殘留的微量離子和有機(jī)物,通常采用EDI(電去離子)技術(shù)、紫外線殺菌、超濾或混床離子交換等方式,使產(chǎn)水電阻率達(dá)到18.25MΩ·cm(25℃)以上,滿足超純水標(biāo)準(zhǔn)。
一、預(yù)處理系統(tǒng)(Pre-treatment System)
目的:保護(hù)核心的RO膜,去除對(duì)RO膜有害的雜質(zhì)。
PP棉濾芯(聚丙烯熔噴濾芯):
功能:過濾水中的大顆粒懸浮物、泥沙、鐵銹、膠體等,孔徑通常為5μm或1μm。
作用:防止后續(xù)濾芯和RO膜堵塞。
顆粒活性炭濾芯(GAC):
功能:吸附水中的余氯、氯胺、有機(jī)物、異味、色素等。
作用:保護(hù)RO膜免受氧化損傷(氯會(huì)破壞RO膜的聚酰胺層)。
壓縮活性炭濾芯(CTO)或小顆粒活性炭:
功能:進(jìn)一步深度吸附小分子有機(jī)物、農(nóng)藥殘留、部分重金屬等。
作用:提高吸附效率,確保余氯完q去除。
注:部分高d系統(tǒng)可能增加軟化樹脂濾芯,用于去除鈣、鎂離子,防止RO膜結(jié)垢。
二、反滲透系統(tǒng)(RO System)——核心脫鹽單元
目的:去除水中絕大部分離子、有機(jī)物、微生物、膠體等,產(chǎn)出生化級(jí)純水(RO水)。
RO增壓泵(高壓泵):
功能:提供足夠的壓力(通常60~80 psi),克服滲透壓,驅(qū)動(dòng)水分子通過RO膜。
類型:多為靜音泵或立式多級(jí)離心泵。
反滲透膜(RO Membrane):
功能:利用半透膜的選擇透過性,在壓力驅(qū)動(dòng)下,允許水分子通過,而截留95%~99%的離子、有機(jī)物、細(xì)菌、病毒、膠體等。
材質(zhì):通常為聚酰胺復(fù)合膜(TFC)。
形式:卷式膜元件。
進(jìn)水電磁閥:
功能:控制進(jìn)水通斷,系統(tǒng)啟動(dòng)時(shí)打開,停機(jī)時(shí)關(guān)閉。
沖洗電磁閥:
功能:在開機(jī)和關(guān)機(jī)時(shí)自動(dòng)打開,用進(jìn)水沖洗RO膜表面,沖走濃縮物,延長膜壽命。
廢水調(diào)節(jié)閥/流量限制器:
功能:控制廢水排放量,調(diào)節(jié)系統(tǒng)的水回收率(通常30%~50%),維持RO膜所需的工作壓力。
壓力開關(guān)/液位開關(guān):
功能:監(jiān)測(cè)進(jìn)水壓力和儲(chǔ)水桶液位,實(shí)現(xiàn)缺水保護(hù)和自動(dòng)啟停。
三、純水儲(chǔ)存系統(tǒng)(RO Water Storage)
壓力儲(chǔ)水桶(Pure Water Tank):
功能:儲(chǔ)存RO膜產(chǎn)出的純水,內(nèi)部有橡膠氣囊,利用氣壓將水壓出。
作用:平衡產(chǎn)水與用水需求,減少RO膜頻繁啟停。
儲(chǔ)水桶壓力表(可選):
功能:顯示儲(chǔ)水桶內(nèi)氣囊壓力,正常值通常為6~8 psi(空桶時(shí))。
桶內(nèi)空氣消毒裝置(可選,如臭氧):
功能:防止儲(chǔ)水桶內(nèi)滋生細(xì)菌。
四、超純化系統(tǒng)(Ultra-purification System)——深度純化單元
目的:將RO水進(jìn)一步純化為超純水,去除殘留的微量離子、有機(jī)物、熱原、RNase/DNase等。
核級(jí)離子交換樹脂柱:
功能:通過離子交換作用,去除水中殘留的微量陰陽離子,使電阻率達(dá)到18.2 MΩ·cm。
材質(zhì):高純度、低TOC的混床樹脂。
紫外光(UV)燈:
功能:
185nm UV:將水中的有機(jī)物氧化分解為CO?和H?O,降低TOC(總有機(jī)碳)。
254nm UV:破壞微生物的DNA/RNA,殺菌消毒,并分解臭氧。
位置:通常位于超純化柱前后。
超濾膜(UF Membrane):
功能:截留熱原(內(nèi)毒素)、RNase、DNase、細(xì)菌、病毒等大分子物質(zhì),產(chǎn)水可用于分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)。
截留分子量:通常為10,000 Da(10 kDa)。
終端微濾器(0.22μm或0.45μm):
功能:作為最后一道屏障,過濾可能脫落的樹脂顆粒或管道中的微粒,確保產(chǎn)水無菌。
五、管路與控制系統(tǒng)
管路系統(tǒng):
材質(zhì):食品級(jí)PE、PU或PVDF管,確保低析出、無污染。
連接:快插接頭,便于維護(hù)。
控制系統(tǒng)(微電腦控制器):
功能:集成控制整個(gè)系統(tǒng)運(yùn)行,包括:
自動(dòng)制水、停機(jī)、沖洗。
實(shí)時(shí)顯示進(jìn)水壓力、RO水/超純水電導(dǎo)率/電阻率、TOC值、水溫、耗材壽命等。
故障報(bào)警(如缺水、低壓、耗材到期、水質(zhì)超標(biāo))。
數(shù)據(jù)記錄與遠(yuǎn)程監(jiān)控(高d型號(hào))。
取水裝置:
取水手柄/按鈕:控制超純水的取用。
取水口:通常為鵝頸式,可調(diào)節(jié)高度,避免二次污染。
六、在線監(jiān)測(cè)儀表
電導(dǎo)率/電阻率儀:
位置:RO水出口、超純水出口。
功能:實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)水質(zhì),RO水電導(dǎo)率通常<10μS/cm,超純水電阻率≥18.0 MΩ·cm。
TOC檢測(cè)儀(可選,高d機(jī)型):
功能:在線監(jiān)測(cè)水中有機(jī)物含量,確保TOC<10 ppb。
溫度傳感器:
功能:補(bǔ)償電導(dǎo)率測(cè)量受溫度影響,確保數(shù)據(jù)準(zhǔn)確。