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简述实验室纯水器的工作原理

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    2024-11-21 08:49
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    发表于 昨天 10:22 | 显示全部楼层 |阅读模式
    实验室纯水器通过多级过滤和纯化技术,逐步去除水中的杂质、离子、微生物和有机物,最终获得符合实验要求的高纯度水。其核心工作原理可分为以下几个步骤:

    1. 预处理阶段(初步净化)
    (1)目的:去除大颗粒杂质、余氯、有机物等,保护后续精密滤芯。
    (2)方法:
    ①PP棉滤芯:拦截水中悬浮物、泥沙、铁锈等大颗粒杂质。
    ②活性炭滤芯:吸附水中的余氯、异味、部分有机物,改善水质口感。
    ③软化树脂:交换水中的钙、镁离子,降低水的硬度,防止后续设备结垢。

    2. 反渗透(RO)膜过滤(核心脱盐)
    (1)原理:利用半透膜的选择性透过性,在高压作用下,水分子通过RO膜,而溶解盐、细菌、病毒等大部分杂质被截留。
    (2)效果:
    ①脱盐率可达95%-99%,去除水中99%以上的离子、细菌和病毒。
    ②产出水为RO纯水,电导率通常在1-10 μS/cm之间,适用于一般实验室清洗、配液等。

    3. 后处理阶段(深度纯化)
    根据实验需求,RO纯水可能进一步通过以下技术纯化:
    (1)离子交换树脂(EDI或混床):
    ①EDI(电去离子):通过电场作用,持续再生树脂,去除残留离子,产出电导率<0.1 μS/cm的超纯水。
    ②混床树脂:混合阴、阳离子交换树脂,吸附水中微量离子,适用于小流量、高纯度需求。
    (2)紫外线杀菌(UV):破坏水中微生物的DNA结构,杀灭细菌、病毒,防止二次污染。
    (3)超滤(UF)或终端微滤:过滤0.01-0.1 μm的颗粒,去除胶体、大分子有机物,进一步保障水质。
    (4)终端抛光核子级树脂:用于最高纯度需求,去除痕量离子和有机物,产出电阻率>18.2 MΩ·cm的超纯水。

    4. 循环与监测系统
    (1)循环管路:纯水在密闭管路中循环,避免空气接触导致二氧化碳溶解或微生物滋生。
    (2)在线监测:
    ①电导率仪:实时监测水质电阻率,确保纯度达标。
    ②TOC检测仪:测量总有机碳含量,评估有机物污染水平。
    (3)自动报警:水质超标时触发报警或自动排废,保障用水安全。

    5. 废水排放与节能设计
    (1)浓水回收:RO膜产生的浓水(含杂质)可回收用于冲洗、冷却等非实验用途。
    (2)节能模式:根据用水需求自动启停,减少能耗和设备磨损。

    总结:多级协同,逐级提纯
    实验室纯水器通过“预处理→反渗透→后处理→循环监测”的流程,将自来水逐步净化为符合实验标准的纯水。不同型号的设备可能组合不同技术(如RO+EDI、RO+混床+UV),用户需根据实验需求(如电导率、TOC要求)选择合适的配置。


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