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Milli-Q讲堂 | 详聊自来水预处理的重要性

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众所周知,自来水中含有多种污染物质。根据其粒径的大小,我们可将污染物质分成五大类,分别为颗粒物&胶体、微生物、有机物、离子和溶解的气体


因为这些污染物质的存在,对我们的实验和分析仪器产生干扰,所以我们需要对自来水进行纯化来达到实验用水的要求。


关于现有的自来水纯化技术,主要有:

由上表我们可以看出,没有一项纯化技术能够将自来水中的污染物质完全去除,所以想要得到比较纯净的水,需要结合多种纯化技术来完成。


在自来水纯化过程中,RO 膜由于其广泛的污染物移除能力,在纯化过程中起非常重要的作用。RO膜能够移除进水中 95%-99% 的离子污染物,99% 的有机物污染物,99% 颗粒物等。我们通常用RO膜的截留率来表征RO膜的工作性能


当然,RO 膜的截留率也会受到污染物质的影响:如进水中的余氯对 RO 膜的孔径有破坏作用,较高钙镁离子含量的进水容易在 RO 膜表面形成结垢,影响 RO 膜的通透性;同样较大的固体颗粒物也会将 RO 膜孔径堵塞。


所以为了保证 RO 膜的纯化效率,我们需要提高 RO 膜的进水水质,降低这些物质对 RO 膜的破坏作用。


预处理装置



预处理装置示意图


 一般情况下,我们通常连接两级预处理,第一级为 PP 纤维滤芯第二级离子交换树脂柱(针对北方水质,如果在南方,第二级也为PP纤维滤芯)。PP 纤维滤芯主要用于截留大粒径颗粒物质,离子交换树脂主要用于去除钙镁离子,降低水的硬度。


 如果自来水中的有机物含量较高,或者游离氯的含量较高时,我们建议连接第三级纯化柱-活性炭滤芯。天然活性炭能够吸附大分子的有机物和余氯 ,防止过量余氯对 RO 形成破坏。


 关于预纯化柱的更换周期,可以通过以下方法判断:



✩关于三根柱子的更换频率,一般更换 2 根 PP 纤维滤芯时,更换 1 根树脂柱和 1 根活性炭柱。

大流量纯水系统预处理装置

产水量大于40L/h


当我们为大流量纯水系统(产水量大于40L/h)设计预处理装置时,由于日均产水量较大,预处理对自来水的处理量也很大。如果使用普通树脂柱进行软化处理的话,树脂柱会很快达到饱和状态,更换频率会很高,成本会大大增加。

为了提高进水水质,同时降低树脂的消耗,一般会安装树脂再生装置,此装置能够对柱内的树脂进行定期的再生,延长树脂的使用时间,降低了运行成本。


对于大流量纯水系统,预处理装置的设计是至关重要的,好的预处理系统能够大大降低仪器的维护成本,得到更好的水质。预处理如果设计不当的话,RO 膜的寿命会大大缩短,进而会影响 EDI 的使用寿命,产水水质也会下降。



为了给 RO 膜提供最佳的保护,一般在纯水系统内部 RO 膜之前安装预纯化柱-Progard 柱,预纯化柱内的主要成分有深层过滤棉芯,软化剂多磷酸盐以及银浸渍的天然活性炭。Merck 会根据用户自来水的不同情况为其提供不同型号的预纯柱,以达到 RO 膜的最佳保护效果。

 总 结 

1、预处理装置对于纯水系统的稳定运行是至关重要的,尤其是自来水水质较差的地区;

2、预处理柱的定期更换,能够延长RO膜的使用寿命,降低水质风险,节约运行成本。

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