活性炭具有高度发达的孔隙结构,包括微孔、中孔和大孔。这些孔隙提供了巨大的比表面积,能够通过物理吸附和化学吸附作用去除有机污染物。物理吸附是基于分子间的范德华力,活性炭的孔隙可以捕获有机分子。化学吸附则涉及活性炭表面的官能团(如羧基、羟基等)与有机污染物之间的化学反应。应用:在超纯水制备过程中,通常会使用颗粒活性炭(GAC)或粉末活性炭(PAC)。GAC 一般填充在吸附柱中,水通过吸附柱时,有机污染物被吸附在活性炭表面。PAC 则可以直接投加到水中,搅拌后通过过滤去除。例如,对于水中的腐殖酸、富里酸等天然有机物以及一些小分子的有机化合物,活性炭吸附都有很好的效果。不过,活性炭的吸附容量是有限的,随着吸附的有机污染物增多,其吸附效率会逐渐降低,需要定期更换或再生。超纯水的生产需对原水进行预过滤以保护后续设备。广东加工超纯水功用
化学清洗:当膜污染较为严重时,靠冲洗无法恢复膜的性能,需要进行化学清洗。根据污染物的类型和性质,选择合适的清洗药剂,如酸液、碱液、氧化剂、表面活性剂等,并按照一定的浓度和温度配制成清洗液,对反渗透膜进行循环清洗,以去除顽固的有机污染物、无机垢和微生物等。清洗时间一般为 1 - 数小时不等,具体取决于污染程度和清洗效果13.消毒处理:为防止微生物在反渗透系统中滋生和繁殖,影响水质和膜的性能,可定期对系统进行消毒处理。常用的消毒方法包括使用紫外线消毒、臭氧消毒、化学消毒剂(如过氧化氢、次氯酸钠等)消毒等,消毒时间和频率根据实际情况确定135.在线监测:在反渗透系统运行过程中,需安装在线监测设备,实时监测进水、产水和浓水的水质指标,如电导率、pH 值、TOC、颗粒计数等,以及进水压力、流量、温度等运行参数,以便及时掌握系统的运行状况和水质变化趋势5.广东加工超纯水功用超纯水的生产需关注原水中的微生物含量预处理。
反渗透技术已经相当成熟,设备运行相对稳定。只要操作条件(如压力、温度、进水水质等)控制在合适的范围内,反渗透系统能够持续、稳定地去除有机污染物。而且,现代的反渗透设备通常配备有自动化的监测和控制系统,可以实时监测设备的运行参数,如膜通量、进水和出水的水质、压力变化等,及时发现并处理问题。例如,当膜通量下降到一定程度时,系统可以自动启动清洗程序,恢复膜的性能。经过反渗透处理后的水,水质得到明显改善,能够满足许多对水质要求较高的应用场景。对于超纯水制备来说,反渗透后的水在有机污染物含量、离子浓度等方面都很明显的降低,为后续的精处理步骤(如离子交换、超滤等)提供了品质很好的进水。例如,在制药行业中,反渗透后的水可以作为制备注射用水的前期处理水,其较低的有机污染物含量有助于保证终药品的质量和安全性。
生命科学研究领域 在细胞培养实验中,超纯水是配制培养基的关键成分。细胞对生长环境的要求非常苛刻,超纯水的纯度可以保证培养基中不含有对细胞有毒害作用的物质。例如,水中的重金属离子可能会干扰细胞的代谢过程,影响细胞的生长和增殖。超纯水还用于清洗细胞培养器具,确保没有杂质残留,为细胞提供一个良好的生长环境。 在基因测序和基因编辑实验中,超纯水的作用同样不可忽视。它作为试剂的溶剂和反应体系的基础,其高纯度有助于确保测序的准确性和基因编辑的准确性。例如,在聚合酶链式反应(PCR)中,超纯水用于配制反应缓冲液和稀释 DNA 模板。如果水中含有杂质,可能会抑制聚合酶的活性,导致基因扩增失败或产生错误的结果。超纯水的颗粒度控制在极微小范围,符合工艺要求。
原理:超滤主要基于筛分原理,在压力差的作用下,使水和小分子物质通过超滤膜,而大分子有机物(如分子量大于 1000 - 10000Da 的有机物)被截留。超滤膜的孔径在 1 - 100 纳米之间,能够去除水中的胶体、蛋白质、多糖等大分子有机物质。应用:在超纯水制备过程中,超滤可以作为预处理步骤,去除水中的大分子有机污染物,减轻后续处理步骤(如反渗透、离子交换等)的负担。例如,在制药行业中,超滤可以用于去除药物提取液中的大分子杂质,为后续的药物纯化和超纯水制备提供品质很好的原料水。同时,超滤操作相对简单,设备维护成本较低,但对于小分子有机物的去除效果有限。超纯水在通信行业用于光纤制造与清洗。广东加工超纯水功用
超纯水在石油化工行业用于催化剂制备与分析。广东加工超纯水功用
总有机碳(TOC)的检测方法,差减法,原理:水样分别被注入高温燃烧管(900℃)和低温反应管(150℃)中。高温燃烧管中的水样经高温催化氧化后,有机化合物和无机碳酸盐均转化为二氧化碳;而低温反应管中的水样则通过酸化使无机碳酸盐分解成为二氧化碳。通过非分散红外检测器分别测得水中的总碳(TC)和无机碳(IC),二者之差即为总有机碳(TOC)。 适用范围:广泛应用于饮用水、工业用水、生活污水、生产废水等方面的质量控制以及江河、湖泊、海洋等水体的监测。 优点:可同时测定总碳和无机碳,消除了无机碳对 TOC 测定的干扰,提高了测定结果的准确性。 缺点:仪器设备较为复杂,操作步骤相对较多,需要使用高温燃烧炉和低温反应装置。广东加工超纯水功用