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實驗室超純水機基本工藝流程和指標

發表時間:2014-09-25 09:13:52

  1.超純水制備原理

  通常由原水預處理系統、反滲透純化系統、超純化后處理系統三部分組成。預處理的目的主要是使原水達到反滲透膜分離組件的進水要求,保證反滲透純化系統的穩定運行。反滲透膜系統是一次性去除原水中98%以上離子、有機物及100%微生物(理論上)經濟高效的純化方法。超純化后處理系統通過多種集成技術進一步去除反滲透純水中尚存的微量離子、有機物等雜質,以滿足不同用途的最終水質指標要求。

  2.原水預處理系統

  實驗室超純水機預處理系統通常由聚丙烯纖維(PP)過濾器和活性炭(AC)過濾器組成。對硬度較高的原水還需加裝軟化樹脂過濾器。PP濾芯可高效去除原水中5μm以上的機械顆粒雜質、鐵銹及大的膠狀物等污染物,保護后續過濾器,其特點是納污量大, 價格低廉。AC活性炭濾芯可高效吸附原水中余氯和部分有機物、膠體,保護聚酰胺反滲透復合膜免遭余氯氧化。軟化樹脂可脫除原水中大部分鈣鎂離子,防止后續RO膜表面結垢堵塞,提高水的回收率。

  3.反滲透純化系統

  反滲透(Reverse Osmosis,簡稱RO)是以壓力差為推動力的一種高新膜分離技術,具有一次分離度高、無相變、簡單高效的特點。反滲透膜“孔徑”已小至納米(1nm=10-9m),在掃描電鏡下無法看到表面任何“過濾”小孔。在高于原水滲透壓的操作壓力下,水分子可反滲透通過RO半透膜,產出純水,而原水中的大量無機離子、有機物、膠體、微生物、熱原等被RO膜截留。

  通常當原水電導率<200μS/cm時,一級RO純水電導率≤5μs/cm,符合實驗室三級用水標準。對于原水電導率高的地區,為節省后續混床離子交換樹脂更換成本,提高純水水質,客戶可考慮選擇二級反滲透純化系統,二級RO純水電導率約1~5μS/cm,與原水水質有關。

  4.超純化后處理系統

 、倩齑搽x子交換純化柱

  混床離子交換純化柱由陰離子交換樹脂和陽離子交換樹脂按比例混合而成。陽離子交換樹脂用其H+交換去除水中的陽離子,陰離子交換樹脂用其OH-交換去除水中的陰離子,在混床樹脂中被交換出來的H+和OH-結合生成H2O,因此混床離子交換純化柱可用來深度去除RO純水中尚存的微量離子。小型實驗室超純水器中的混床離子交換純化柱通常為一次性使用。永潔達混床離子交換純化柱采用原裝進口核級混床樹脂,其產水電阻率可達18.2MΩ.cm。

 、贓DI裝置

  連續電去離子EDI(Electrodeionization的縮寫),是利用混床離子交換樹脂吸附給水中的陰陽離子,同時這些被吸附的離子又在直流電壓的作用下分別透過陰陽離子交換膜而被連續去除的過程。這一新技術可以代替傳統的離子交換,產出10MΩ.cm以上的超純水。EDI深度除鹽的最大優點是可長期穩定運行,無需用酸堿再生陰陽樹脂,十分適合造水量100L/h以上的超純水中央制備系統,水質穩定,并將大大降低運行成本,TOC也將更低更穩定。EDI裝置通常的產水電阻率約15~18MΩ.cm。

 、鄢裏嵩瑸V膜

  超濾除熱原已廣泛用于現代制藥行業。超濾(Ultrafiltration,縮寫“UF”)膜的孔徑介于反滲透和微濾之間(約0.01~0.1μm),通常用最小截留分子量來表示。永潔達除熱原超濾膜采用截留分子量為5000道爾頓的聚砜膜,可徹底去除水中熱原(其最小分子量通常大于7000)及各類微生物。

 、茏贤饩殺菌燈與TOC紫外消解器

  紫外線殺菌燈采用254nm波長的紫外線照射殺菌,可有效破壞微生物的DNA分子,使之形成TT兩聚體而無法繁殖,是空氣、水安全有效的常用滅菌方法。TOC紫外消解器采用可同時產生185nm/254nm雙波長的紫外線燈管,其中185nm紫外線在空氣中可產生臭氧而殺菌除味,在水中會產生氫氧自由基,可將純水中微量有機物迅速氧化為CO2,達到去除TOC的目的。

 、萁K端過濾器

  孔徑0.22um的終端過濾器可徹底濾除細菌、真菌及孢子、樹脂碎片及一切微米級污染物。終端過濾器形式有中空纖維式、PP桶過濾器、囊式過濾器、針頭式濾器等,膜材質有聚丙烯、尼龍、聚偏氟乙烯等。

  5.應用:

  HPLC、TOC分析、原子吸收光譜、離子色譜分析、質量光譜分析、微量金屬測定、鑒定用溶量配制、微生物學分析、組織培養、樣品稀釋、鑒定用玻璃器皿洗滌、及TCEP和TCEI系列適用范圍、DNA測序、PCR和電泳、試管培養抗體制取等。普通的定性分析、尿分析、組織檢查、寄生蟲檢查、玻璃器具清洗:檢查室的分析,微生物檢查;各自動化設備的分析用水、沖洗用水、理化性分析,高精度儀器清洗;血液、血清檢查,質譜分析、原子吸收等用水;AA、ICP細胞培養,氣相色譜分析,組織培養基的配制等用水;低波長的HPLC、TOC、IC、GC/MS、IVF中的細胞培養,氨基酸分析,分子生物學實驗,PCR、基因研究及細胞培養等用水。

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