-
Thông tin E-mail
njtsjx@163.com
-
Điện thoại
13770985289
-
Địa chỉ
Số 190 đường Zhong Dong, thị trấn Cheng Qiao, Nam Kinh
Về chúng tôi
Nanjing Tianshui Machinery Equipment Co., Ltd
Nguyên tắc quá trình của thiết bị nước siêu tinh khiết cho phòng thí nghiệm Chi tiết
Ngày:2025-10-09Đọc:5
Thiết bị nước siêu tinh khiết cho phòng thí nghiệm là thiết bị chuyên nghiệp để loại bỏ các tạp chất khác nhau trong nước thông qua quá trình xử lý đa giai đoạn và cuối cùng sản xuất nước siêu tinh khiết với điện trở lên đến 18,2M Ω · cm. Nguyên tắc quá trình của nó chủ yếu dựa trên các kỹ thuật như lọc vật lý, tách màng và trao đổi ion, và nguyên tắc làm việc của từng giai đoạn được mô tả chi tiết dưới đây.
I. Tổng quan về nguyên tắc làm việc cơ bản
Thiết bị nước siêu tinh khiết trong phòng thí nghiệm thường sử dụng quy trình xử lý đa giai đoạn, chủ yếu bao gồm bốn giai đoạn chính là tiền xử lý, thẩm thấu ngược, trao đổi ion và xử lý thiết bị đầu cuối. Nước máy đầu tiên loại bỏ các hạt lớn hơn, chất lơ lửng và một phần của chất hữu cơ thông qua các đơn vị tiền xử lý, sau đó đi vào các đơn vị thẩm thấu ngược để loại bỏ các chất ion và các chất đại phân tử trong nước, sau đó thông qua các đơn vị trao đổi ion để tinh chế và siêu tinh khiết các ion còn sót lại, và cuối cùng đảm bảo rằng các vi sinh vật, chất hữu cơ và nhiệt nguyên trong nước siêu tinh khiết đáp ứng các nhu cầu ứng dụng thí nghiệm khác nhau thông qua các công nghệ như UV, siêu lọc.
II. Chi tiết nguyên tắc của từng giai đoạn công nghệ
1, Giai đoạn tiền xử lý
Tiền xử lý là quy trình đầu tiên trong việc chuẩn bị nước siêu tinh khiết, mục đích chính là loại bỏ bùn, rỉ sét, chất keo, chất lơ lửng, màu sắc, mùi lạ và các chất hữu cơ sinh hóa có trong nước thô. Các hệ thống tiền xử lý phổ biến bao gồm bộ lọc cát thạch anh, bộ lọc carbon hoạt tính và bộ lọc chính xác. Khi độ cứng trong nước thô cao hơn, máy làm mềm nước hoàn toàn tự động cũng được sử dụng để giảm độ cứng của nước, điều này có thể bảo vệ hiệu quả màng thẩm thấu ngược tiếp theo và kéo dài tuổi thọ của nó.
2, Thẩm thấu ngược (RO) giai đoạn
Thẩm thấu ngược là đơn vị xử lý cốt lõi của thiết bị nước siêu tinh khiết, nguyên tắc cơ bản là áp lực lớn hơn (thường là 6-20 kg) đối với một bên nước thô so với áp lực thẩm thấu tự nhiên, cho phép các phân tử nước thẩm thấu ngược từ bên có nồng độ cao sang bên có nồng độ thấp hơn. Màng thẩm thấu ngược có khẩu độ rất nhỏ (khoảng 0,0001 micron), có thể giữ lại vi khuẩn, virus, kim loại nặng và các chất hữu cơ hiệu quả cao, tỷ lệ khử muối thường ≥98%. Bởi vì kích thước lỗ của màng thẩm thấu ngược nhỏ hơn nhiều so với virus và vi khuẩn hàng trăm lần hoặc thậm chí hàng ngàn lần, do đó, tất cả các loại virus, vi khuẩn, kim loại nặng, chất hòa tan rắn, chất hữu cơ gây ô nhiễm, ion canxi và magiê chỉ đơn giản là không thể đi qua màng thẩm thấu ngược, để đạt được mục đích làm sạch chất lượng nước.
3, Giai đoạn trao đổi ion
Công nghệ trao đổi ion được sử dụng để loại bỏ thêm các ion dấu vết còn sót lại sau khi xử lý thẩm thấu ngược. Nguyên tắc là sử dụng nhựa trao đổi cation để loại bỏ cation khỏi nước và giải phóng H⁺, nhựa trao đổi anion để loại bỏ anion và giải phóng OH⁻, H⁺kết hợp với OH⁻đểtạo ra nước tinh khiết. Nhựa trao đổi cation (ví dụ: loại axit sulfonic) hấp thụ các cation như Ca²⁺, Mg²⁺trong nước, giải phóng H⁺; Nhựa trao đổi anion (như loại amoni bậc bốn) hấp thụ các anion như Cl⁻, SO₄²⁻, giải phóng OH⁻, và cuối cùng H⁺và OH⁻kết hợp để tạo ra H₂O, đạt được khử ion.
4, Công nghệ khử ion điện (EDI)
EDI là một công nghệ tiên tiến kết hợp hữu cơ công nghệ tách màng điện phân với công nghệ trao đổi ion. Các đống màng EDI chủ yếu bao gồm màng trao đổi cation được sắp xếp luân phiên, buồng nước dày, màng trao đổi anion, buồng nước ngọt và các điện cực dương và âm. Dưới tác động của điện trường DC, các cation và anion trong nhựa trao đổi ion trong buồng nước ngọt di chuyển theo hướng tiêu cực và tích cực dọc theo các kênh được xây dựng bởi nhựa và màng, cation đi qua màng trao đổi cation, anion đi qua màng trao đổi anion và đi vào buồng nước dày tương ứng để tạo thành nước dày. Đồng thời, cation và anion trao đổi ion trong nước EDI trao đổi ion hydro và ion hydrogen trong nhựa để tạo thành nước siêu tinh khiết. Dòng điện cực hạn cho phép tái tạo liên tục nhựa trao đổi ion với số lượng lớn các ion hydro và hydrogen được tạo ra bởi thủy phân.
III. Quá trình xử lý thiết bị đầu cuối
Sau khi xử lý quá trình chính được đề cập ở trên, nước siêu tinh khiết cũng cần được xử lý cuối để đạt được tiêu chuẩn sử dụng trong phòng thí nghiệm. Các quy trình xử lý thiết bị đầu cuối phổ biến bao gồm:
Khử trùng bằng tia cực tím (UV): Sử dụng tác dụng diệt khuẩn của tia cực tím, tiêu diệt vi sinh vật trong nước, cải thiện an toàn sinh học của nước siêu tinh khiết.
2, Siêu lọc: Sử dụng bộ lọc có khẩu độ 0,1 μm hoặc nhỏ hơn để loại bỏ các hạt và nhiệt nguyên có thể có mặt.
3, đánh bóng máy trộn: tiếp tục loại bỏ các ion còn lại, làm cho điện trở sản xuất nước đạt 15~18,2M Ω · cm.
Loại bỏ TOC (Total Organic Carbon): Giảm hàm lượng chất hữu cơ trong nước bằng các kỹ thuật đặc biệt.
IV. So sánh đặc điểm kỹ thuật
Ba công nghệ cốt lõi thường được sử dụng trong thiết bị nước siêu tinh khiết trong phòng thí nghiệm có các tính năng riêng:
Thẩm thấu ngược (RO): có thể loại bỏ hơn 99% muối hòa tan, keo, vi sinh vật và các chất hữu cơ, nhưng không thể loại bỏ hoàn toàn tất cả các ion.
Trao đổi ion: Sản xuất nước có độ tinh khiết cao, nhưng cần tái tạo nhựa thường xuyên, chi phí vận hành cao hơn và không thể loại bỏ các chất không điện giải và vi sinh vật.
Công nghệ EDI: Không cần tái tạo hóa chất, sản xuất nước siêu tinh khiết có độ tinh khiết cao và ổn định liên tục, giảm chi phí vận hành và tác động môi trường.
Các thiết bị nước siêu tinh khiết trong phòng thí nghiệm hiện đại thường được sử dụng kết hợp nhiều công nghệ, chẳng hạn như dòng quy trình'tiền xử lý - thẩm thấu ngược - EDI - xử lý thiết bị đầu cuối', để phát huy tối đa lợi thế của từng công nghệ để sản xuất nước siêu tinh khiết hiệu quả, ổn định và chi phí thấp.
