杂质含量:原水(如自来水、地表水或地下水)中的杂质种类和含量是影响超纯水质量的首要因素。如果原水中含有大量的溶解性固体,包括钙、镁、钠等阳离子和氯、硫酸根等阴离子,会增加后续处理的难度。例如,原水中高浓度的钙、镁离子可能导致在管道和设备中形成水垢,影响设备的运行效率和超纯水的质量。此外,原水中的有机物含量也很关键,像腐殖酸、富里酸等天然有机物,会在后续的处理过程中与消毒剂或其他化学药剂发生反应,生成副产物,影响超纯水的纯度。微生物污染:原水中的微生物,如细菌、病毒、藻类等,也是重要的影响因素。微生物的存在可能会在超纯水制备系统中繁殖,堵塞过滤器和膜组件,并且其代谢产物还会增加水中的有机物和营养物质含量。例如,细菌在水中生长繁殖会分泌胞外聚合物,这些物质可能会附着在反渗透膜或离子交换树脂上,降低它们的性能。毛细管电泳分析用水为超纯水以保证分离效果。广东本地超纯水用途
能耗成本:反渗透过程需要在一定压力下进行,通常需要压力泵提供 1 - 10MPa 的压力,这会消耗大量的电能。在处理大量超纯水时,能耗成本尤其重要。不过,随着技术的进步,一些能量回收装置可以回收部分能量,降低能耗成本。例如,在一些大型海水淡化厂(其原理与反渗透处理超纯水类似),能耗成本占总运行成本的比例较高,但通过能量回收装置可使这一比例有所降低。膜更换成本:随着使用时间的延长,反渗透膜会受到污染、结垢或老化,导致性能下降。一般情况下,反渗透膜需要定期更换,其更换周期根据进水水质、操作条件和膜的质量等因素而异,可能在 1 - 3 年左右。膜的更换成本较高,而且还需要考虑更换过程中的人工成本和停机损失。化学药剂成本:在预处理过程中,可能需要使用化学药剂,如絮凝剂用于沉淀悬浮物、活性炭用于吸附有机物等。在膜清洗过程中,也需要使用化学清洗剂,如酸、碱、表面活性剂等来去除膜表面的污垢。这些化学药剂的使用增加了运行成本,并且需要合理储存和管理,以确保安全和有效使用。超纯水要求超纯水的分配系统需防止交叉污染与回流现象。

原理:反渗透是在压力驱动下,利用半透膜的特性,使水从高浓度一侧(原水侧)向低浓度一侧(透过液侧)渗透。半透膜的孔径非常小,一般在 0.1 - 1 纳米之间,能够有效截留水中的大部分有机污染物,包括大分子有机物(如蛋白质、多糖等)和许多小分子有机物(如农药、染料等)。只有水分子和极少数小分子能够通过半透膜。应用:在超纯水系统中,反渗透通常是关键的处理步骤。它可以去除水中 95% - 99% 的溶解性固体和几乎全部的微生物,同时对有机污染物也有很好的去除效果。例如,在电子工业中用于芯片制造的超纯水制备,反渗透可以有效去除水中可能影响芯片性能的有机杂质。不过,反渗透膜可能会受到有机污染物的污染,导致膜通量下降,需要定期进行化学清洗来恢复其性能。
超纯水,作为一种非常纯净的水,在众多高科技领域发挥着不可或缺的作用。它几乎不含任何杂质,包括矿物质、微生物、有机物和溶解性气体等。其制备过程极为复杂且精密,通常需要经过多步的预处理、反渗透、离子交换和超滤等技术。在电子芯片制造中,超纯水用于清洗硅片,哪怕是极其微小的杂质颗粒都可能导致芯片短路或性能故障,所以超纯水的高纯度保障了芯片生产的良率和可靠性。这种非常纯净的特性也使其在制药行业意义非凡,用于药品的生产与配制,避免杂质对药物活性成分产生影响,确保药品的质量和安全性达到高标准。超纯水在核能领域应用,需满足严格放射性指标。

日常维护:反渗透系统需要定期进行维护,包括设备的检查、保养、清洗等。例如,定期检查压力泵的运行状况、过滤器的堵塞情况、膜的性能等。这些日常维护工作需要专业的技术人员,人工成本较高。而且,维护过程中还可能需要更换一些小型的零部件,如密封件、滤芯等,这也增加了维护成本。故障维修:如果系统出现故障,如膜破裂、管道泄漏、电器设备损坏等,需要及时维修。故障维修不仅需要专业的维修人员,还可能需要更换昂贵的设备部件,导致维修成本较高。超纯水在通信行业用于光纤制造与清洗。上海实验室超纯水推荐货源
超纯水在食品饮料行业用于高纯度原料配制与检测。广东本地超纯水用途
原理:紫外线(UV)照射可以使水中的有机污染物发生光解反应。特别是波长为 185nm 和 254nm 的紫外线具有较强的氧化能力。185nm 的紫外线可以产生羟基自由基(・OH),这是一种强氧化剂,能够将有机污染物氧化分解为二氧化碳、水和小分子有机酸等。254nm 的紫外线可以直接破坏有机污染物的化学键,使其分解。应用:在超纯水制备中,紫外线氧化通常与其他处理方法联合使用。例如,在经过活性炭吸附或超滤后的水中,利用紫外线氧化进一步去除残留的有机污染物。在实验室小型超纯水设备或一些对水质要求不是极高的场合,紫外线氧化可以作为一种有效的有机污染物去除手段。不过,紫外线氧化对于一些难降解的有机污染物效果可能不佳,而且需要消耗一定的电能来维持紫外线灯的照射。广东本地超纯水用途