纯化水制备原理全解
纯化水制备原理
纯化水制备工艺-培训资料2010-05-07 18:46纯化水制备工艺课程（一）水是一切有机化合物和生命物质的源泉，是人类赖以生存的宝贵资源。
水也是药品生产不可缺少的重要原辅材料。
制药工业中所用的水，特别是用来制造药物产品的水（纯化水和注射用水）的质量，直接影响药物产品的质量。
因此它必须同药品生产的其它原辅材料一样，达到药典规定的质量指标。
制药工业中大量使用的工艺用水的源水，来自自然界。
天然条件下的水在自然界的循环过程中，通过不断与空气、地表、地层接触及对岩石与土壤的溶解等作用而被污染，含有各种杂质。
各国药典均要求，制药用水应以符合饮用水标准的水为源水。
在自然界中，天然水中的杂质通常可以分为三类：第一类是悬浮物，其主要成分是泥沙、粘土、动植物残骸、微生物、有机物等；第二类是胶体，胶体颗粒是许多分子或离子的集合体，这种细小颗粒具有较大的比表面积，从而使它具有特殊的吸附能力，而被吸附的物质往往是水中的离子，因此胶体微粒带有一定的电荷；第三类杂质是溶解物，溶解物以分子或离子状态存在。
⑴水中的悬浮物；①藻类与原生动物；②泥沙和粘土；③细菌；④不溶性物质（2）溶解状物质①盐类物质；主要是钠盐、钙盐和锰盐。
②气体；在水体中，气体主要为二氧化碳、硫化物和有机物分解气体。
③胶体物质；胶体物质包括溶胶体和高分子化合物。
（三）制药用水制备方法选定原则制药用水系统除控制化学指标及微粒污染外，必须有效地处理和控制微生物及细菌内毒素的污染。
纯化水制备常用的水处理技术纯化水的质量取决于源水的水质及纯化水制备系统的组成和处理能力。
纯化水制备系统的配置应根据源水水质、水质变化、用户对纯化水质量的要求、投资费用、运行费用等技术经济指标综合考虑确定。
①源水进水的含盐量在500mg/L以下时，一般采用普通的离子交换法去除盐类物质。
②对含盐量500～1000mg/L的源水，可结合源水中硬度与碱度的比值，考虑采用弱酸、强碱阳床串联或组成双层床。
纯化水原理
纯化水原理
纯化水是指将自来水或其他水源中的杂质去除，使其成为符合特定用途的纯净水。
纯化水的原理主要包括物理方法和化学方法两种。
物理方法是指通过物理手段去除水中的杂质。
最常见的物理方法包括过滤、蒸馏和逆渗透等。
过滤是将水通过不同孔径的滤网，使较大的杂质无法通过而被拦截下来，从而实现水的初步净化。
蒸馏是通过加热水使其蒸发，然后再将蒸汽冷凝成液态水，这样可以有效去除水中的大部分杂质。
逆渗透则是利用半透膜，通过高压将水中的溶质逼出，从而实现水的纯化。
化学方法是指通过化学反应将水中的杂质转化成无害物质或沉淀下来。
常见的化学方法包括加氯消毒、加氯氧化、加铁氧化等。
加氯消毒是将氯气或次氯酸钠加入水中，利用氯的氧化性杀灭水中的细菌和病毒，从而保证水的卫生安全。
加氯氧化是指在水中加入氯气或次氯酸钠，使水中的有机物氧化成无害物质。
加铁氧化则是利用氧化铁的沉淀作用，将水中的悬浮物和胶体颗粒沉淀下来，从而净化水质。
在实际应用中，通常会将物理方法和化学方法结合起来，以达到更好的纯化效果。
例如，先通过过滤去除水中的大颗粒杂质，然后再加入氯气进行消毒，最终得到纯净的饮用水。
总的来说，纯化水的原理是利用物理和化学方法去除水中的杂质，使其达到特定用途的要求。
这些方法各有特点，可以根据不同的水质和需求选择合适的纯化方法，从而保证水的质量和安全。
纯化水的制备
离子交换树脂的类型
（一）离子交换树脂的类型 我国医药生产中，常用的树脂有两种，一 种是 732 型苯乙烯强酸性阳离子交换树脂， 另一种是 717 型苯乙烯强碱性阴离子交换 树脂
离子交换树脂的结构
骨架
酚醛树脂
聚乙烯树脂 活性基团
带有活性基团的网状高分子聚合物
OH + CH2O
CH=CH2 +
CH=CH2
只要原水质量较好，此种装置可较长期地 使用，必要时可定期消毒。
电渗析法
• 当原水含盐量高达 3000mg/L 时，离子交 换法不宜制纯化水，但可采用电渗析法处 理。本法原理为：将阳离子交换膜装在阴 极端，显示负电场；
• 阴离子交换膜装在阳极端，显示正电场。 在电场作用下，负离子向阳极迁移，正离 子向阴极迁移，从而去除水中的电解质而 得纯化水。
谢谢！
• 检查方法：取交换水 10ml ，加氨 - 氯化铵缓冲液 10 滴， 铬黑 T 指示液 2-3 滴，应呈纯蓝色，不得呈紫红。
• 2 、 Cl - 的检查：当其在交换水出现，可能是阴树脂老化 或操作不当。
• 检查方法：取交换水 10ml ，加硝酸银试液 4 滴，不得发 生浑浊。
• 3 、 pH 值的检查：如果原水中阳离子不能完全吸附，而 阴离子均完全吸附，这时出水的 pH 值将偏碱，反之，出 水将偏酸。
新树脂的处理和转型
• 物理处理：水洗、过筛，去杂，以获得粒 度均匀的树脂颗粒；
• 化学处理：转型（氢型或钠型） 阳离子树脂 酸—碱—酸 阴离子树脂 碱—酸—碱
最后以去离子水或缓冲液平衡
树脂柱的组合
• 四种形式：
单床，
复合床
联合床，
注意
混合床
在各种组合中（除混合床外）阳离子交换 树脂床必须排在首位，不可颠倒。
简述纯化水的制备原理及常用手段
简述纯化水的制备原理及常用手段简述纯化水的制备原理及常用手段纯化水的制备原理纯化水为原水经蒸馏法、离子交换法、反渗透法或其他适宜的方法制得的制药用的水、不含任何附加剂。
纯化水可作为配制普通药物制剂的溶剂或试验用水，不过不得用于注射剂的配制，纯化水制备常用的水处理技术纯化水的质量取决于原水的水质及纯化水制备系统的组成和处理能力。
纯化水系统的配置应根据原水水质、水质变化、用户对纯化水质量的要求、投资费用、运行费用等技术经济指标综合考虑确定。
①原水进水的含盐量在500mg/L以下时，一般采用普通的离子交换法去除盐类物质。
②对含盐量500～1000mg/L的原水，可结合原水中硬度与碱度的比值，考虑采用弱酸、强碱阳床串联或组成双层床。
③当原水的含盐量为1000～3000mg/L，属高含盐量的苦咸水时(一般指海水)，可采用反渗透的方法先将含盐量降至500mg/L以下，再用离了交换法脱盐处理。
④目前制备纯化水普遍流行的方法是采用全膜法、双级反渗透法、一级反渗透加混床法、一级反渗透加EDI法等等;阴、阳树脂单床加混床处理方法是比较传统的工艺，但也是非常经济的一种工艺。
原水预处理系统在纯化水制备过程中的必要性及常用手段无论是直接采用离子交换系统或者先用电渗析法(EDI)，再加上反渗透的系统，普通的自来水、地下水或工业用水往往都不能够满足离子交换树脂或反渗透膜对玷污物质的进水要求。
源水只有经过适当的预处理后，方能满足后道制水制备系统对进水的水质要求。
(四)纯化水中常用的原水预处理方法为使原水的水质达到一个预期的指标，以满足纯化过程对源水的要求，必须对原水进行预处理，原水预处理的主要对象是水中的悬浮物、微生物、胶体、有机物、重金属和游离状态的余氯等。
①源水中悬浮颗粒的含量小于50mg/L时，可以采用接触凝聚或过滤，即加入凝聚剂后，经过水泵或管道直接注入过滤器，目前多是采用多介质过滤器。
②当原水中碳酸盐硬度较高时，可以在去除浊度的同时，加入石灰进行预软化。
纯化水制备原理全解
纯化水制备原理全解纯化水是指经过一系列处理过程，去除水中杂质、溶解物、微生物等的水质，以达到特定要求的水。
在实际应用中，纯化水主要用于实验室、制药、电子、化工等行业的工艺和实验需求。
以下是纯化水的制备原理全解。
首先，纯化水的制备需要进行预处理，包括过滤、沉淀、混凝等步骤。
例如，水源常常含有颗粒状、悬浮物等杂质，需通过过滤器去除。
过滤器可以选择滤芯或滤膜，如石英砂、活性炭、纤维膜等。
滤芯能过滤大颗粒的杂质，而滤膜可以过滤微小颗粒的杂质。
其次，纯化水的制备需要进行软化处理。
水中含有的金属离子如钙、镁等，会导致水硬度高，对一些设备及试剂产生影响。
因此，通过添加软化剂来减少水中的金属离子含量，降低水的硬度。
软化剂通常采用离子交换树脂，树脂中的钠离子与水中的钙、镁离子交换生成可溶于水中的氯化钙和氯化镁，从而软化水质。
然后，纯化水的制备需要进行颗粒吸附和溶解物的去除。
颗粒吸附是利用吸附材料去除水中悬浮颗粒、胶体等微粒物质的过程。
常见的吸附剂有活性炭、硅胶等。
溶解物的去除通常采用蒸馏、电离交换等方法。
蒸馏是通过加热水使其沸腾产生蒸汽，再通过冷凝器冷却、凝结蒸汽得到纯净水。
电离交换是利用离子交换树脂吸附和去除水中的离子溶质。
此外，纯化水的制备还需要进行杀菌处理。
常见的杀菌方法包括高温灭菌、紫外线杀菌、臭氧杀菌等。
其中，高温灭菌是将水加热至高温，杀灭其中的微生物；紫外线杀菌则是利用紫外线破坏细菌、病毒等微生物的DNA结构，阻止其生长和繁殖；臭氧杀菌是采用臭氧气体氧化细菌和病毒的蛋白质，杀灭微生物。
最后，为了保持纯化水的纯净度，还需要进行储存和分配。
纯化水的储存需要保持密封，避免与外界空气接触和污染。
分配过程中，一般采用管道输送或贮存于耐蚀、无毒的容器中，以确保水质不受污染。
综上所述，纯化水的制备原理包括预处理、软化处理、颗粒吸附、溶解物去除、杀菌处理、储存和分配等步骤。
通过这些处理过程，可以有效去除水中的杂质、溶解物、微生物等，得到符合特定要求的纯净水。
纯化水制备工艺及控制技术解析
纯化水制备工艺及控制技术解析摘要：纯化水在各大制药厂和化工工厂被广泛地使用，对化工业和制药工厂的发展极其重要。
纯化水的质量在一定程度上决定了制药工厂和化工工厂所产出的产品的质量。
本文主要从纯化水常见的制备工艺方法出发，对现阶段实际的纯化水制备工艺流程控制技术进行了相关的阐述，最后是对纯化水制备流程的相关技术组合方案和分析，为纯化水制备工艺的选择和安装验收运行提供相关的参考工作，为纯化水的制备工艺提供一定的经验，避免纯化水在生产过程中出现相似的问题。
关键词：纯化水制备工艺；控制技术；解析1、引言纯化水是制药工厂中使用得最多的物质，纯化水通常用作原料或者配料，对其他物质具有极强的溶解作用，在使用纯化水的过程中，在吸收制药材料的同时，还能够吸附许多的化合物，具有极强的包容性和容纳性。
纯化水的制备工艺方法主要包括树脂离子交换法、蒸馏冷凝法、电渗析法、电法去离子、反渗析法、超滤法等依然常见的工艺方法。
纯化水作为使用最广的物质，不仅贯穿在制药过程的配液中，还包含制药工厂中相关设备的清洗，是使用量最大的媒介。
纯化水水质的好坏直接影响了产品的质量，在现阶段纯化水制备流程逐渐完善的情况下，要不断将相关的设备进行优化，将纯化水的生产广泛投入到各个行业中。
2、纯化水的制备工艺方法2.1、树脂离子交换法纯化水传统的制备方法就是采用树脂离子交换法，该方法通过不断地的改变技术革新，在效率上有了质的提升。
树脂离子交换法主要采用的原理是利用阴阳树脂离子去除金属离子的一种方法。
这种方法投资小，使用起来也比较方便，大部分的工厂能够承担该技术所产生的费用。
值得注意的是，树脂离子交换法需要用酸和碱进行定期的处理，在进行处理过后所产生的废液对环境有一定的危害，因而在进行排放时要注意必须符合相应的PH标准，等到废液显中性合格之后才能排放到环境中去，树脂离子交换法比较适合用于纯化水利用率不高的生产工厂。
2.2、蒸馏冷凝法蒸馏冷凝法制备纯化水的原理主要是利用沸点不同进行制备。
纯化水的制备
杭州易舒特药业有限公司
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赵文
制药用水制备工艺及其质量控制
3. 反渗透法(电渗析、EDI)制水工艺简介
运行控制
应根据水温、产水量、进水和产水水质等动态调节系统压力、 产水和浓水的比例等参数，并实时记录各运行参数数据备查。 一般产水和浓水的比例为70-75：30-25。 应实时监测膜前压力(水进入膜时的水压)和浓水压力(最后一支 膜出口到浓水调节阀前的压力)，判断反渗透膜的压差情况。一 般△p＞0.4Mpa时，说明反渗透膜已堵塞，需进行清洗或更换。 应实时监测精滤器进出水压力，判断滤芯的压差情况。一般 △ p＞0.08-0.1Mpa时，说明滤芯已堵塞，需进行清洗或更换。 反渗透法制备纯化水时与原水水质、进水压力、膜的种类和型 (牌)号、产水和浓水的比例等因素有关，前处理措施、水泵、膜 的种类和型(牌)号、产水和浓水的比例的变化幅度宜固定，如改 变时应进行再验证。 应关注停运一段时间后防止微生物污染的措施。 应关注防止不合格水进入贮罐的措施。 杭州易舒特药业有限公司
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制药用水制备工艺及其质量控制
3. 反渗透法(电渗析、EDI)制水工艺简介
影响反渗透和纳滤膜性能的因素 膜系统的水通量和脱除率则主要受压力、温度、回收率、进水 含盐量影响。 压力的影响：进水压力影响R/O 膜的产水通量和脱盐率，透过 膜的水通量增加与进水压力的增加存在直线关系，增加进水压 力也增加了脱盐率，但是两者间的变化关系没有线性关系，而 且达到一定程度后脱盐率将不再增加。 温度的影响：水温升高，水的粘度下降，扩散能力增加，水通 量呈线性增大。但水温升高会导致膜系统脱盐率降低或透盐率 增加，产水电导率对进水温度的变化非常敏感，这主要是因为 盐分透过膜的扩散速率会因温度的提高而加快所致。
纯化水系统原理
纯化水系统原理
纯化水系统原理是通过一系列的物理、化学或生物过程，将水中的杂质、污染物或微生物去除，使水达到一定的纯净度或安全标准。
下面将介绍几种常见的纯化水系统原理：
1. 活性炭吸附：活性炭是一种具有很高比表面积的材料，能够有效吸附水中的有机物、氯和臭味等杂质。
水经过活性炭层时，这些杂质会被吸附到活性炭上，从而净化水质。
2. 离子交换：离子交换是一种通过树脂中的离子与水中的离子发生置换反应，去除水中的杂质的方法。
常见的离子交换器有阴离子交换器和阳离子交换器，它们可以去除水中的硬度物质、重金属离子和一些无机盐等。
3. 膜分离：膜分离技术是利用半透膜对水中的溶质进行分离的方法。
常见的膜分离技术有反渗透、超滤和微滤等。
这些膜可以有效去除水中的微生物、有机物、颗粒物和高分子物质。
4. 紫外线消毒：紫外线消毒是利用紫外线的照射杀灭水中的微生物的方法。
通过让水经过紫外线灯管的照射，紫外线可以破坏微生物的核酸结构，从而达到灭菌的目的。
5. 臭氧氧化：臭氧氧化是利用臭氧氧化反应去除水中的有机物和微生物的方法。
臭氧能够氧化降解水中的有机物，同时也具有杀灭微生物的能力。
通过以上的纯化水系统原理，可以去除水中的有机物、无机物、
微生物和其他污染物，提供符合要求的纯净水。
不同的原理可以结合使用，以达到更高的纯化效果。
纯化水制备的方案及流程
纯化水制备的方案及流程纯化水制备从上世纪80年代下半期开始使用反渗透（RO）法以来，经过二十多年的演变和发展，在制药生产企业和纯化水设备制造企业技术人员的努力下吸取国外先进的制水工艺，从单件、单台设备的制造、组装发展到目前使用的一套完整的纯化水制备流程，其可由五个部分组成：预处理（也称前处理装置）、初级除盐装置、深度除盐装置、后处理装置、纯化水输送分配系统。
1常见的纯化水制备流程1.1预处理装置作为原水的城市自来水虽然已经达到饮用水标准，但仍残留少量的悬浮颗粒，有机物和残余氯、钙、镁离子，为了把这些杂质除去需要对原水进行预处理。
在这一组功装置里常规的配置，由原水泵、精砂过滤器、活性炭过滤器和软化器组成。
1.1.1 原水泵把原水输送到预处理系统中是预处理装置流体移动的动力源。
1.1.2 精砂过滤器过滤介质为颗粒直径不等的石英砂，装填一定厚度依靠过滤方式除去水中的悬浮状态的颗粒物质，当滤材孔径被堵塞后，可用反冲办法进行清洗再生。
1.1.3 活性炭过滤器其是一组由多孔状的颗粒活性炭为滤材装填而成的过滤器，起吸附作用，能除去原水中的有机物、残氯等。
活性炭吸附容量大，比表面积高，可达500～2000m2/g，可把水中的有机物、游离的余氯、气味、色泽都可以除去。
1.1.4 软化装置常用的为钠离子软化器，原水中的硬度主要是由Ca++、Mg++组成。
软化器中的阳离子交换剂中的钠离子与水中的Ca++、Mg++进行交换取代使水质软化。
其交换原理如下：2RNa++Ca ++→R2Ca+2Na+2RNa++Mg++→R2Mg +2Na+当软化器中阳树脂的Na+完全被取代就会失去交换能力，在树脂失效后应对其再生处理，以便恢复交换能力，再生剂可以选用NaCl（氯化钠），其来源广泛，方便使用，价格便宜，效果良好。
再生原理如下：R2Ca+2Nacl→2RNa+CaCl2R2Mg+2Nacl→2RNa+MgCl2原水中的Ca++、Mg++离子容易形成水垢，使反渗透膜元件堵塞，影响水的通量。
纯水制备原理
一、反渗透原理当把相同体积的稀溶液和浓液分别置于一容器的两侧,中间用半透膜阻隔,稀溶液中的溶剂将自然的穿过半透膜,向侧流动,浓溶液侧的液面会比稀溶液的液面高出一定高度,形成一个压力差,达到渗透,此种压力差即为渗透压;若在浓溶液侧施加一个大于渗透压的压力时,浓溶液中的溶剂会向稀溶液流动,此种溶剂的流动方向与原来渗透的方向相反,这一过程称为反渗透;过程：水分自然渗透过程的反向过程物质：反渗透膜起源于最早使用于美国太空人将尿液回收为纯水使用;医学界还以的技术用来洗肾血液透析;反渗透膜可以将重金属、农药、细菌、病毒、杂质等彻底分离;整个工作原理均采用物理法,不添加任何杀菌剂和化学物质,所以不会发生化学变相;并且并不分离溶解氧,所以通过此法生产得出的纯水是活水,喝起来清甜可口;反渗透,英文为ReverseOsmosis,它所描绘的是一个自然界中水分自然渗透过程的反向过程;早在1950年美国科学家有一回无意中发现海鸥在海上飞行时从海面啜起一大口海水,隔了几秒后吐出一小口的海水;他由此而产生疑问:陆地上由肺呼吸的动物是绝对无法饮用高盐份的海水,那为什么海鸥就可以饮用海水呢这位科学家把海鸥带回了实验室,经过解剖发现在海鸥嗉囊位置有一层薄膜,该薄膜构造非常精密;海鸥正是利用了这薄膜把海水过滤为可饮用的淡水,而含有杂质及高浓缩盐份的海水则吐出嘴外;这就是以后法ReverseOsmosis简称R.O的基本理论架构;工作原理对透过的物质具有选择性的薄膜称为半透膜,一般将只能透过溶剂而不能透过溶质的薄膜称之为理想半透膜;当把相同体积的稀溶液例如淡水和浓溶液例如盐水分别置于半透膜的两侧时,稀溶液中的溶剂将自然穿过半透膜而自发地向浓溶液一侧流动,这一现象称为渗透;当渗透达到平衡时,浓溶液侧的液面会比稀溶液的液面高出一定高度,即形成一个压差,此压差即为渗透压;渗透压的大小取决于溶液的固有性质,即与浓溶液的种类、浓度和温度有关而与半透膜的性质无关;若在浓溶液一侧施加一个大于渗透压的压力时,溶剂的流动方向将与原来的渗透方向相反,开始从浓溶液向稀溶液一侧流动,这一过程称为反渗透;反渗透是渗透的一种反向迁移运动,是一种在压力驱动下,借助于半透膜的选择截留作用将溶液中的溶质与溶剂分开的分离方法,它已广泛应用于各种液体的提纯与浓缩,其中最普遍的应用实例便是在水处理工艺中,用反渗透技术将原水中的无机离子、细菌、病毒、有机物及胶体等杂质去除,以获得高质量的纯净水;技术基础渗透膜早已存在于自然界中,但直到1748年,Nollet发现水能自然的扩散到装有酒精溶液的猪膀胱内,人类才发现了渗透现象;自然的渗透过程中,溶剂通过渗透膜从低浓度向高浓度部分扩散;而反渗透是指在外界压力作用下,浓溶液中的溶剂透过膜向稀溶液中扩散,具有这种功能的半透膜称为反渗透膜,也称ROReverseOsmoses膜;世界上从反渗透过程的传质机理及模型来说,主要有三种学说:1、溶解-扩散模型Lonsdale等人提出解释反渗透现象的溶解-扩散模型;他将反渗透的活性表面看作为致密无孔的膜,并假设和溶剂都能溶于的非内,各自在浓度或压力造成的化学势推动下扩散通过膜;溶解度的差异及溶质和溶剂在膜相中扩散性的差异影响着他们通过膜的能量大小;其具体过程分为:第一步,溶质和溶剂在膜的料液侧表面外吸附和溶解;第二步,溶质和溶剂之间没有相互作用,他们在各自化学位差的推动下以分子扩散方式通过反渗透膜的活性层;第三步,溶质和溶剂在膜的透过液侧表面解吸;在以上溶质和溶剂透过膜的过程中,一般假设第一步、第三步进行的很快,此时透过速率取决于第二步,即溶质和溶剂在化学位差的推动下以分子扩散方式通过膜;由于膜的选择性,使气体混合物或液体混合物得以分离;而物质的渗透能力,不仅取决于,并且决定于其在膜中的溶解度;溶剂和溶质在膜中的扩散服从Fick定律,这种模型认为溶剂和溶质都可能溶于膜表面,因此物质的渗透能力不仅取决于扩散系数,而且取决于其在膜中的溶解度,溶质的扩散系数比水分子的扩散系数要小得多,因而透过膜的水分子数量就比通过扩散而透过去的溶质数量更多;2、优先吸附-毛细孔流理论当液体中溶有不同种类物质时,其表面张力将发生不同的变化;例如水中溶有醇、酸、醛、脂等有机物质,可使其表面张力减小,但溶入某些无机盐类,反而使其表面张力稍有增加,这是因为的分散是不均匀的,即溶质在溶液中的浓度和溶液内部浓度不同,这就是溶液的表面吸附现象;当与高分子接触时,若膜的使膜对溶质,对水是优先的正吸附,则在膜与溶液界面上将形成一层吸附的一定厚度的纯水层;它在外压作用下,将通过膜表面的毛细孔,从而可获取纯水;3、氢键理论在醋酸纤维素中,由于氢键和范德华力的作用,膜中存在晶相区域和非晶相区域两部分;大分子之间存在牢固结合并平行排列的为晶相区域,而大分子之间完全无序的为非晶相区域,水和溶质不能进入晶相区域;在接近醋酸纤维素分子的地方,水与醋酸纤维素羰基上的氧原子会形成氢键并构成所谓的;当醋酸纤维素吸附了第一层水分子后,会引起水分子熵值的极大下降,形成类似于冰的结构;在非晶相区域较大的孔空间里,结合水的占有率很低,在孔的中央存在普通结构的水,不能与膜形成氢键的离子或分子则进入结合水,并以有序扩散方式迁移,通过不断的改变和醋酸纤维素形成氢键的位置来通过膜;在压力作用下,溶液中的水分子和醋酸纤维素的活化点--羰基上的氧原子形成氢键,而原来水分子形成的氢键被断开,水分子解离出来并随之移到下一个活化点并形成新的氢键,于是通过一连串的氢键形成与断开,使水分子离开膜表面的致密活性层而进入膜的多孔层;由于多孔层含有大量的,水分子能够畅通流出膜外;主要指标1、脱盐率和透盐率脱盐率--通过反渗透膜从系统进水中去除可溶性杂质浓度的百分比;透盐率--进水中可溶性杂质透过膜的百分比;脱盐率=1–产水含盐量/进水含盐量×100%透盐率=100%–脱盐率膜元件的脱盐率在其制造成形时就已确定,脱盐率的高低取决于膜元件表面超薄脱盐层的致密度,脱盐层越致密脱盐率越高,同时产水量越低;反渗透对不同物质的脱盐率主要由物质的结构和分子量决定,对高价离子及复杂单价离子的脱盐率可以超过99%,对单价离子如:钠离子、钾离子、氯离子的脱盐率稍低,但也超过了98%;对分子量大于100的有机物脱除率也可过到98%,但对分子量小于100的有机物脱除率较低;2、产水量水通量产水量水通量--指反渗透系统的产能,即单位时间内透过膜水量,通常用吨/小时或加仑/天来表示;渗透流率--渗透流率也是表示反渗透膜元件产水量的重要指标;指单位膜面积上透过液的流率,通常用加仑每平方英尺每天GFD表示;过高的渗透流率将导致垂直于膜表面的水流速加快,加剧膜污染;3、回收率回收率--指膜系统中给水转化成为产水或透过液的百分比;膜系统的回收率在设计时就已经确定,是基于预设的进水水质而定的;回收率=产水流量/进水流量×100%影响因素1、进水压力对反渗透膜的影响进水压力本身并不会影响盐透过量,但是进水压力升高使得驱动反渗透的净压力升高,使得产水量加大,同时盐透过量几乎不变,增加的产水量稀释了透过膜的盐分,降低了透盐率,提高脱盐率;当进水压力超过一定值时,由于过高的回收率,加大了浓差极化,又会导致盐透过量增加,抵消了增加的产水量,使得脱盐率不再增加;2、进水温度对反渗透膜的影响反渗透膜产水电导对进水水温的变化十分敏感,随着水温的增加水对通量也线性的增加,进水水温每升高1℃,产水量就提升2.5%-3.0%;以25℃为标准;3、进水PH值对反渗透膜的影响进水PH值对产水量几乎没有影响,面对脱盐率有较大影响;PH值在7.5-8.5之间,脱盐率达到最高;4、进水盐浓度对反渗透膜的影响渗透压是水中所含盐分或有机物浓度的函数,进水含盐量越高,浓度差也越大,透盐率上升,从而导致脱盐率下降;应用范围单级反渗透适合电导率小于500μS/cm的水质出水电导率1-10μS/cm工艺流程:通过原水箱收集原水,采用了增压泵进行水压辅助,原水通过增压水泵输送到石英砂过滤器、活性碳过滤器和阳离子软化器进行初步的水处理,经过预处理的水在经过精密过滤器又称保安过滤器后进入反渗透主机,进行反渗透处理,反渗透主机是主要的纯净水处理系统,处理完成的水通过水汽混合器进行输送,纯净水处理完成后,通过专业的灌装设备进行灌装,称为大桶纯净水或者小瓶纯净水;二级反渗透一级反渗透：就是原水→原水加压泵→→→→精密过滤器→一级反渗透机→中间水箱→中间水泵→→纯化水箱→纯水泵→紫外线杀菌器→→用水点;;;就是第一级反渗透的透过水经调整PH值后,再由第二级高压泵送进第二级处理,从而获得透过水的过程;一级反渗透的系统脱盐率≥99.5%;这样就能使含盐量在1000ppm以下的原水,不经过离子交换直接处理到符合瓶装饮用纯净水标准中的理化指标;说简单了,一级就是经过一次膜处理,出来的是纯水;双级就是经过两次膜处理,出来的是超纯水反渗透膜方法/步骤.1.用泵将干净、无游离氯的反渗透产品水从清洗箱或相应水源打入压力容器中并排放几分钟;2.用干净的产品水在清洗箱中配制清洗液;3.将清洗液在压力容器中循环1小时或预先设定的时间;4.清洗完成以后,排净清洗箱并进行冲洗,然后向清洗箱中充满干净的产品水以备下一步冲洗;5.用泵将干净、无游离氯的产品水从清洗箱或相应水源打入压力容器中并排放几分钟;6.在冲洗反渗透系统后,在产品水排放阀打开状态下运行反渗透系统,直到产品水清洁、无泡沫或无清洗剂通常15~30分钟;二、电渗析法EDR电渗析,是一种以电位差为推动力,利用离子交换膜的选择透过性,从溶液中脱除或富集电解质的膜分离操作;对象：溶质粒子利用材质：半透膜的选择透过性简介电渗析过程是电化学过程和渗析扩散过程的结合;在外加直流电场的驱动下,利用离子交换膜的选择透过性即阳离子可以透过阳离子交换膜,阴离子可以透过阴离子交换膜,阴、阳离子分别向阳极和阴极移动;离子迁移过程中,若膜的固定电荷与离子的电荷相反,则离子可以通过;如果它们的电荷相同,则离子被排斥,从而实现溶液淡化、浓缩、精制或纯化等目的;电渗析与近年引进的另一种反渗透相比,它的价格便宜,但率低;当前国产质量亦很稳定,运行管理也很方便;原理电渗析使用的半渗透膜其实是一种离子交换膜;这种离子交换膜按离子的电荷性质可分为阳离子交换膜阳膜和阴离子交换膜阴膜两种;在电解质水溶液中,阳膜允许阳离子透过而排斥阻挡阴离子,阴膜允许阴离子透过而排斥阻挡阳离子,这就是离子交换膜的选择透过性;在电渗析过程中,离子交换膜不像离子交换树脂那样与水溶液中的某种离子发生交换,而只是对不同电性的离子起到选择性透过作用,即离子交换膜不需再生;电渗析工艺的电极和膜组成的隔室称为极室,其中发生的电化学反应与普通的电极反应相同;阳极室内发生氧化反应,阳极水呈酸性,阳极本身容易被腐蚀;阴极室内发生还原反应,阴极水呈碱性,阴极上容易结垢;实际应用电渗析是膜分离过程中较为成熟的一项技术,已广泛地应用于苦咸水脱盐,是世界上某些地区生产淡水的主要方法;由于新开发的荷电膜具有更高的选择性、更低的膜电阻、更好的热稳定性相化学稳定性以及更高的机械强度、使电渗析过程不仅限于应用在脱盐方面,而且在食品、医药及化学工业中,电渗析过程还有许多其他的工业应用,如工业废水的处理,主要包括从酸液清洗金属表面所形成的废液中回收酸和金属;从电镀废水中回收重金属离子;从合成纤维废水中回收硫酸盐;从纸浆废液中回收亚硫酸盐等;用于食品工业中,如牛奶脱盐制婴儿奶粉;用于化学工业分离离子性物质与非离子性物质;在临床治疗中电渗析可作为人工肾使用等;自动控制频繁倒极电渗析EDR,运行管理更加方便;原水利用率可达80%,一般原水回收率在45-70%之间;电渗析主要用于水的初级,在45-90%之间;它广泛被用于海水与苦咸水淡化;制备纯水时的初级以及锅炉、动力设备给水的脱盐软化等;实质上,电渗析可以说是一种除盐技术,因为各种不同的水包括天然水、自来水、中都有一定量的盐分,而组成这些盐的阴、阳离子在直流电场的作用下会分别向相反方向的电极移动;如果在一个中插入阴、阳离子交换膜各一个,由于离子交换膜具有,即阳离子交换膜只允许阳离子自由通过,阴离子交换膜只允许阴离子以通过,这样在两个膜的中间隔室中,盐的浓度就会因为离子的定向迁移而降低,而靠近电极的两个隔室则分别为阴、阳离子的浓缩室,最后在中间的淡化室内达到的目的;实际应用中,一台并非由一对阴、阳离子交换膜所组成因为这样做效率很低,而是采用一百对,甚至几百对交换膜,因而大大提高效率;应用范围目前应用范围广泛,它在水的淡化除盐、海水浓缩制盐精制乳制品,果汁脱酸精和提纯,制取化工产品等方面,还可以用于食品,轻工等行业制取纯水、电子、医药等工业制取高纯水的前处理;锅炉给水的初级软化,将苦咸水淡化为饮用水;适用于电子、医药、、火力发电、食品、啤酒、饮料、印染及涂装等行业的给水处理;也可用于物料的浓缩、提纯、分离等物理化学过程;电渗析还可以用于废水、废液的处理与贵重金属的回收,如从电镀废液中回收镍基本性能1操作压力0.5─3.0kg/cm2左右2操作电压、电流100─250V,1─3A3本体耗电量每吨淡水约0.2─2.0度方法特点①可以同时对电解质水溶液起淡化、浓缩、分离、提纯作用;②可以用于蔗糖等非电解质的提纯,以除去其中的电解质;③在原理上,是一个带有隔膜的,可以利用上的氧化还原效率高;四、在电渗析过程中,也进行以下次要过程①同名的迁移,的往往不可能是百分之百的,因此总会有少量的相反离子透过交换膜;②的浓差扩散,由于浓缩室和淡化室中的溶液中存在着浓度差,总会有少量的离子由浓缩室向淡化室扩散迁移,从而降低了渗析效率;③水的渗透,尽管交换膜是不允许溶剂分子透过的,但是由于淡化室与浓缩室之间存在浓度差,就会使部分溶剂分子水向浓缩室渗透;④水的电渗析,由于离子的水合作用和形成,在直流电场作用下,水分子也可从淡化室向浓缩室迁移;⑤水的极化电离,有时由于工作条件不良,会强迫水电离为氢离子和氢氧根离子,它们可透过交换膜进入浓缩室;⑥水的压渗,由于浓缩室和淡化室之间存在流体压力的差别,迫使水分子由压力大的一侧向压力小的一侧渗透;显然,这些次要过程对电渗析是不利因素,但是它们都可以通过改变操作条件予以避免或控制;在外加直流电场作用下,利用离子交换膜的透过性即阳膜只允许阳离子透过,阴膜只允许阴离子透过,使水中的阴、阳离子作定向迁移,从而达到水中的离子与水分离的一种物理化学过程;原理是：在阴极与阳极之间,放置着若干交替排列的阳膜与阴膜,让水通过两膜及两膜与两极之间所形成的隔室,在两端电极接通直通电源后,水中阴、阳离子分别向阳极、阴极方向迁移,由于阳膜、阴膜的选择透过性,就形成了交替排列的离子浓度减少的淡室和离子浓度增加的浓室;与此同时,在两电极上也发生着氧化还原反应,即电极反应,其结果是使阴极室因溶液呈碱性而结垢,阳极室因溶液呈酸性而腐蚀;因此,在过程中,电能的消耗主要用来克服电流通过溶液、膜时所受到的阻力及电极反应;1.1电渗析器的构造电渗析器由膜堆、极区和压紧装置三部分构成;1膜块：是由相当数量膜对组装而成;膜对：是由一张阳离子交换膜,一张隔板甲或乙；一张阴膜,一张隔板乙或甲组成;离子交换膜：是电渗析器关键部件,其性能影响电渗析器的离子迁移效率、能耗、抗污染能力和使用期限等;其中膜的分类：按膜结构分为：异相膜、均相膜和半均相膜；按膜上活性基团不同分为：阳膜、阴膜和特种膜；按膜材料不同分为：有机膜和无机膜;隔板：分浓、淡水隔板,交替放阴阳膜之间,使阴膜和阳膜之间保持一定间隔,隔板平面水流,垂直隔板平面电流;隔板厚离0.9毫米;2极区包括电极、极框和导水板;电极：为连接电源所用;极框：放置电极和膜之间,膜帖到电极上去,起支撑作用;3压紧装置：是用来压紧电渗析器,使膜堆、电极等部件形成一个整体,不致漏水;1.2、组装方式电渗析器组装是用“级”和“段”来表示,一对电极之间膜堆称为“一级”;水流同向每一个膜称为“一段”;增加段数就等于增加脱盐流程,也就是提高脱盐效率,增加膜对数,可提高水处理量;电渗析器组装方式可淡水产量和出水水质不同要求而调整,一般有以下几种组装形式：一级一段；一级多段；多段一段；多级多段;2应用案例2.1电渗析在反渗透浓水回用中的应用随着膜技术的快速发展,反渗透得到越来越广泛的应用,但是反渗透制纯水生产过程中会产生大量的浓水,如果浓水得不到妥善处理而直接排放,必然会造成资源浪费及环境污染;我公司采用电渗析工艺对反渗透浓水进行回收再利用,取得了良好的经济效益和社会效益;本系统工艺主要采用原反渗透浓水进入倒极电驱动膜分离器系统+二级反渗透+EDI系统;回用水降到电导率1000μS/cm后,进入反渗透系统,达到电导率5μS/cm以内,反渗透产出淡水进入EDI系统,反渗透产出浓水进入倒极电渗析系统;电渗析产出的浓水进入浓缩水箱;EDI产出浓水进入二级反渗透系统,EDI产出淡水达到15MΩ,进入产水罐;采用本工艺,既为企业解决了电厂锅炉补给用水,又可使企业废水达到;2.2电渗析技术在高盐高COD污水中的应用在医药中间体及化工厂生产过程中产出大量含有机物的高盐污水,该污水由于含盐量太高,很难进行生化处理达到排放或回用标准;使用电渗析可以使盐分下降至可生化标准,淡水进入生化;电渗析产出的含盐污水经过电渗析浓缩至12%-15%以上,进入蒸发或MVR系统,最终达到零排放的目的,既为企业解决了排放难题,又可以使水资源得到回收利用,节约了资源,提高了企业的经济效益;三、离子交换树脂系统系统是通过阴、阳离子交换树脂对水中的各种阴、阳离子进行置换的一种传统水处理工艺,阴、阳离子交换树脂单独或按不同比例进行搭配可组成离子交换阳床系统,离子交换系统及离子交换系统,而混床系统又通常是用在等水处理工艺之后用来制取,的终端工艺,它是用来制备超纯水、高纯水不可替代的手段之一;其出水电导率可低于0.2μS/cm以下,出水达到5MΩ.cm以上,根据不同的水质及使用要求,出水电阻率可控制在5~18MΩ.cm之间;被广泛应用在电子、离子交换树脂系统、锅炉补给水水等工及医药用超纯业超纯水、高纯水的制备上;系统：离子交换原理：工作原理采用方法,可以把水中呈离子态的阳离子、去除,以氯化钠NaCl代表水中无机盐类,水质除盐的基本反应可以用下列方程式表达:1、阳离子交换树脂:R-H+Na=R-Na+H2、:R-OH+Cl=R-Cl+OH阳、阴离子交换树脂总的反应式即可写成:RH+ROH+NaCl--RNa+RCl+H2O由此可看出,水中的NaCl已分别被树脂上的H和OH所取代,而反应生成物只有H2O,故达到了去除水中盐的作用;主要工艺去离子水的工艺大致可分为四种:第一种:采用阳取得的,一般通过之后,出水可降到10us/cm以下,再经过就可以达到0.2μs/cm以下了;但是这种方法做出来的水成本较高,而且颗粒杂质太多,达不到理想的要求;第二种:预处理即砂碳过滤器+++混床工艺这种方法是目前采用最多的,因为反渗透投资成本也不算高,可以去除90%以上的水中离子,剩下的离子再通过混床交换除去,这样可使出水电导率:0.2左右;这样是目前最流行的方法;第三种:采用两级反渗透方式其流程如下:自来水→→→器→中间水箱→→→一级→PH调节→→表面带→纯水箱→纯水泵→→用水点第四种:前处理与第二种方法一样使用反渗透,只是后面使用的采用EDI连续除盐膜块代替,这样就不用酸碱再生树脂,而是用电再生;这就彻底使整个过程无污染了,经过处理后的水质可达到:15M以上;但这这种方法的前期投资比较多,运行成本低;根据各公司的情况做适当的投资;最好不过了;其流程如下原水→多介质过滤器→活性炭过滤器→软化水器→中间水箱→低压泵→PH值调节系统→高效→→高效→中间水箱→EDI水泵→→→用水点系统的预处理先用清水对树脂进行冲洗,然后用4~5%的HCl和NaOH在交换柱中依次交替浸泡2~4小时,在酸碱之间用大量清水淋洗至出水接近中性,如此重复2~3次,每次酸碱用量为树脂体积的2倍;最后一次处理应用4~5%的HCl溶液进行,放尽酸液,用清水淋洗至中性即可待用;应用领域是传统的,它的产水水质稳定,造价相对较低;在以往的补给水都是采用++处理工艺;2010来,随着、EDI等工艺的发展,离子交换设备操作复杂,不容易实现自动化,浪费酸碱,高等缺点更加突出,更多的应用于反渗透的深度处理;。
纯化水制备工艺技术
纯化水制备工艺技术纯化水是指经过处理达到高纯度水质标准的水。
它具有低电导率、极低总溶解固体（TDS）含量、除去了有机、无机和微生物污染等特点。
纯化水的制备工艺技术通常包括以下几个步骤：1. 原水处理：纯化水的制备首先需要选择适合的原水。
一般而言，地下水作为原水较为适宜，因为它少有微生物和有机物污染。
原水可以通过过滤器、活性炭、沉淀等处理方法去除悬浮物、氯气、异物和颜色等杂质。
2. 反渗透（RO）：反渗透是一种常用的水处理技术，可以有效去除大部分溶解在水中的离子、微生物和有机物。
通过RO 膜，原水被迫通过微孔，被阻挡住的离子和溶质会在膜的一端聚集，然后被冲刷掉，从而实现纯净水的分离和制备。
3. 离子交换：离子交换是利用阴、阳离子交换树脂来去除水中的特定离子。
这种技术适用于需要降低水中特定离子浓度的情况，如硬度、重金属离子和放射性物质的去除。
通过注意树脂的选择和再生，可以不断循环使用。
4. 电离: 通过电离技术，水中的一些有机和无机物质可以被降解和去除。
电离通常通过离子交换树脂或电解过程来实现。
这种方法可以去除水中的硬度离子、有毒金属、重金属和其它污染物。
5. 紫外线消毒：为了彻底去除水中的微生物和有机污染物，紫外线消毒技术被广泛应用。
通过使用特定波长的紫外线照射水体，可以迅速杀灭细菌、病毒和其他微生物。
6. 储存和分配：纯化水制备完成后，通常需要储存在锌钢储水罐或其他容器中。
此外，为确保纯化水在分配和使用过程中不再受到污染，需要设置过滤器和消毒设备。
综上所述，纯化水的制备工艺技术主要包括原水处理、反渗透、离子交换、电离、紫外线消毒以及储存和分配等步骤。
这些技术的运用可以有效去除水中的溶解固体、有机、无机和微生物污染，制备出高纯度的纯化水。
在纯化水制备工艺技术中，各个步骤的操作和设备选择需要根据实际情况和需求进行调整。
下面将详细介绍一些常见的纯化水制备工艺技术。
1. 原水处理：原水处理是纯化水制备工艺的关键一步。
纯化水制备PPT课件
纯化水质量的检测与控制
检测指标与方法
纯化水质量的检测指标包括微生 物指标、理化指标和TOC等，采 用各种检测方法定期对纯化水进
行检测。
质量控制措施
为保证纯化水质量的稳定，需采 取一系列的质量控制措施，如定 期对设备进行维护、对原水进行
检测、对纯化水进行检测等。
不合格水的处理
对于不合格的纯化水需进行及时 的处理，防止对生产和使用造成 影响，同时需查明原因并采取相
膜组件
由多个反渗透膜元件组成， 是纯化水制备的核心部分。
储存与分配系统
水箱
管路与阀门
储存经过纯化的水，保证供水需求。
连接各设备，控制水的流向与流量。
水泵
提供水循环和输送的动力，确保水流 畅通。
消毒与检测设备
紫外线消毒器
杀灭水中的细菌和病毒。
余氯检测仪
检测水中余氯含量，确保消毒效果。
水质检测仪
检测纯化水的各项指标，保证水质合格。
反渗透系统的运行与维护
01
反渗透原理与作用
反渗透是一种利用半透膜的过滤技术，能够去除水中的离子、有机物、
微生物等杂质，制备高纯度的水。
02
反渗透系统的组成
反渗透系统包括原水泵、加药装置、膜组件、高压泵、控制系统等部分，
各部分相互协作完成反渗透过程。
03
反渗透系统的运行管理
反渗透系统的运行需控制进水压力、流量、回收率等参数，同时需进行
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操作人员技能ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ足
可能影响纯化水制备的质量和效率。解决方案包括加强操作人员培 训、提高技能水平等措施。
管理制度不完善
可能影响纯化水制备过程的稳定性和可靠性。解决方案包括完善管 理制度、加强质量监控等措施。
纯化水设备工艺原理
纯化水设备工艺原理
纯化水设备的工艺原理主要包括以下几个步骤：
1. 预处理：首先对原水进行预处理，如混凝、过滤等，去除大颗粒杂质、悬浮物、泥沙等。
2. 反渗透：将预处理后的水通过反渗透技术处理，该技术利用半透膜将水中的溶解性固体颗粒、溶解态的有机物以及细菌、病毒等微生物去除，只保留水分子通过，从而得到纯净水。
3. 活性炭过滤：经过反渗透膜处理后的水，通过活性炭过滤，去除余留的氯气、有机物等，提高水的口感。
4. 紫外线消毒：为了杀灭水中的微生物，对经过预处理、反渗透和活性炭过滤的水进行紫外线辐射，以达到消毒杀菌的效果。
5. 二次处理：对紫外线消毒后的水进行再次净化，确保水的纯净度和卫生安全。
6. 微量元素恢复：为了提高水的品质，恢复水中的微量元素，往往会加入适量的矿物质。
以上就是纯化水设备的基本工艺原理，不同设备可能略有差异。
纯化水制备原理全解
一、纯化水处理系统流程简图
工艺流程
自来水
原水贮罐 原水贮罐
增压泵 盐水
石英砂过滤器
5µ 保安滤器
软化水过滤器
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
活性炭过滤器
高压泵
反渗透过滤器
双混床
酸
循环输送泵
纯化水贮罐
1µ 过滤器
原水处理概述
原水中含有多种杂质，很多物质会对反渗透膜造成损 害，如大颗粒悬浮物、游离氯、硬度、有机物等等。 大颗粒悬浮物在经过膜表面时有可能损伤反渗透膜， 并且悬浮物会堵塞进水通道和在膜表面上形成非晶体 沉积。游离氯具有强氧化性，会氧化反渗透膜。原水 硬度过高会导致反渗透膜表结垢。当有机物沉积在膜 表面时，就会滋生微生物，微生物会降解反渗透膜。 为了保证反渗透膜能发挥正常工作性能及长时间的安 全经济运行，充分发挥反渗透膜模件的优越性，必须 设置预处理设备，先去除水中会对反渗透膜造成损害 的物质，使进入反渗透水达到反渗透膜的要求。
谢谢!
反渗透膜前预处理：
１．机械过滤器 ２．活性炭过滤器 ３．软化水器 ４．５ μ保安过滤器
初纯化水部份
1.反渗透膜过滤组 2.混合离子交换树脂 3.１ μ截树脂过滤器
终端纯化水部份
1．热交换器或臭氧消毒器 2．０.２2 μ过滤器 3． 紫外灯灭菌器 4． 贮罐呼吸器
纯化水的相关监控
１．各种压力表 ２．电导率表、电阻率表、温度 表 3. 日常检测、化学检测等
纯化水的制备方法离子交换法
03
根据树脂的性能和使用情况，合理选择再生 剂和再生方式。
04
定期对出水进行检测，确保出水水质符合要 求，及时调整操作参数。
05
实验结果与分析
实验数据记录表
实验条件
记录实验过程中的温度、压力、流量等操作 参数。
离子交换树脂性能
记录树脂的型号、交换容量、再生方式等信 息。
原料水水质
记录原料水的电导率、pH值、硬度等关键 指标。
03
离子交换法在纯化水制备 中应用
预处理过程
去除悬浮物
通过沉淀、过滤等方法去除水中 的悬浮颗粒，避免对后续离子交 换过程造成干扰。
调整pH值
根据离子交换树脂的要求，调整 原水的pH值，以保证树脂的交换 容量和效果。
去除有机物
通过活性炭吸附、氧化等方法去 除水中的有机物，减少对离子交 换树脂的污染。
离子交换树脂的性质
具有化学稳定性、机械强度、交换容 量、粒度分布等性质，不同类型的树 脂有不同的性质。
离子交换过程及机理
离子交换过程
原水通过树脂层时，水中的阳离子和阴离子分别与树脂中的可交换阳离子和阴 离子进行交换，从而去除水中的杂质离子。
离子交换机理
包括吸附、解吸和扩散三个过程。树脂通过吸附作用将水中的杂质离子吸附到 树脂表面，然后通过解吸作用将杂质离子从树脂上解吸下来，最后通过扩散作 用将解吸下来的杂质离子从树脂中扩散出去。
04
设备与工艺流程简介
主要设备介绍
离子交换器
树脂再生设备
过滤设备
检测设备
用于装载离子交换树脂， 实现离子的吸附和交换。
用于对饱和的离子交换 树脂进行再生，恢复其
交换能力。
用于去除水中的悬浮物、 有机物等杂质，保证进
蒸馏法制备纯化水的原理
蒸馏法制备纯化水的原理
蒸馏法是一种物理分离技术，通过加热液体混合物，使其沸腾，然后将蒸发的气体冷凝回液态，从而分离出纯净的水。
蒸馏法制备纯化水的原理主要包括以下几个步骤：
1. 加热：将水混合物加热到沸点以上，使其中的水分子蒸发。
2. 蒸发：随着温度升高，水分子获得足够的能量，从液态转变为气态，这些蒸发的水分子组成了水蒸汽。
3. 冷凝：将水蒸汽转变为液态水。
通过冷却水蒸汽，使其失去热量，使蒸汽中的水分子重新聚集成液态水。
4. 收集：收集冷凝后的液态水，这个液态水中将不包含原液中的杂质和溶解物质。
通过以上步骤，蒸馏法可以将水中的杂质和溶解物质从原液中分离出来，从而得到纯净的水。
需要注意的是，蒸馏法能够去除大部分的可挥发性物质和溶解物质，但某些非挥发性物质如金属离子、细菌等无法完全去除，因此还需要结合其他的纯化技术进
行处理。
纯化水制备操作方法
纯化水制备操作方法纯化水是一种经过处理去除杂质、达到高纯度的水质。
在实验室、医疗、半导体生产、电子工业等领域中广泛使用。
下面我将介绍几种常见的制备纯化水的操作方法。
一、蒸馏法纯化水的制备蒸馏法是制备纯化水最常用的方法之一。
其原理是通过升温蒸发、冷凝恢复净化水。
下面是操作步骤：1. 将源水倒入蒸馏器的锅炉部分。
2. 将锅炉加热使水开始蒸发。
3. 蒸气进入冷凝器，在冷凝器中冷却后变成液态的纯化水。
4. 纯化水通过出水管路流入收集容器。
5. 通过反复蒸馏，可使水质进一步纯净。
二、离子交换法纯化水的制备离子交换法是通过树脂材料对水质中的离子进行吸附和交换来达到纯化水的目的。
下面是操作步骤：1. 将纯化水设备的离子交换柱装好，装入相应的离子交换树脂。
2. 打开设备供水阀门，将源水经过离子交换柱，离子树脂吸附水中杂质离子。
3. 收集出水。
三、反渗透法纯化水的制备反渗透法是通过半透膜对水质进行过滤，将大部分杂质截留在膜外，达到纯化水的目的。
下面是操作步骤：1. 将源水进入反渗透装置，经过过滤膜孔进入膜的一侧。
2. 把膜另一侧的含浓液排出，杂质被截留在膜的一侧。
3. 收集膜的一侧经过过滤后的纯化水。
四、电渗析法纯化水的制备电渗析法是通过电场作用将水中的离子迁移到电极上，达到纯化水的目的。
下面是操作步骤：1. 准备电渗析装置，装配电极。
2. 将源水注入电渗析装置.3. 施加电场，使水中的离子迁移到电极上。
4. 收集电极上的纯化水。
五、臭氧氧化法纯化水的制备臭氧氧化法是通过臭氧的氧化作用使水中有机物、杂质等被氧化分解，达到纯化水的目的。
下面是操作步骤：1. 制备臭氧发生器，生成臭氧。
2. 将生成的臭氧注入臭氧氧化反应器。
3. 将源水经过臭氧反应器，臭氧氧化水中的有机物、杂质。
4. 收集反应后的纯化水。
总结一下，纯化水的制备有多种方法，常见的有蒸馏法、离子交换法、反渗透法、电渗析法和臭氧氧化法。
不同的方法适用于不同的场景，选择合适的方法可以获得高纯度的纯化水。
纯化水设备工作原理
纯化水设备工作原理(总4页)--本页仅作为文档封面，使用时请直接删除即可----内页可以根据需求调整合适字体及大小--传统工艺：• 原水－原水加压泵－多介质过滤器－活性炭过滤器－软水器－精密过滤器－一级反渗透设备－中间水箱－中间水泵－离子交换器－纯化水箱－纯水泵－紫外线杀菌器－微孔过滤器－用水点新工艺：• 原水－原水加压泵－多介质过滤器－活性炭过滤器－软水器－精密过滤器－一级反渗透机－中间水箱－中间水泵－EDI系统－纯化水箱－纯水泵－紫外线杀菌器－微孔过滤器－用水点• 原水－原水加压泵－多介质过滤器－活性炭过滤器－软水器－精密过滤器－第一级反渗透－PH调节－中间水箱－第二级反渗透（反渗透膜表面带正电荷）－纯化水箱－纯水泵－紫外线杀菌器－微孔过滤器－用水点新工艺：• 原水—多介质过滤器—活性炭过滤器—盐箱—软化过滤器—软化水箱—药洗水箱—保安过滤器—一级反渗透装置—二级反渗透装置— RO纯水箱— EDI超纯水装置—超纯水箱—蒸馏水器—用水点二、制药工业符合GMP认证的纯化水设备：• 单体和管道设备符合GMP的要求（如后端处理设备如杀菌器、膜滤、终端水箱、预处理设备的管路采用UPVC管材)• 水质符合2000版药典标准和GMP中的各项规定• 设备全自动运行和有条件的全自动处理程序（如反冲洗、再生、消毒程序）三、GMP认证制药用水要求1、GMP对生物制药用水制备设备的要求：（一）、设备设计要求1、结构设计应简单、可靠、拆装简便。
2、为便于拆装、更换、清洗零件，执行机构的设计尽量采用的标准化、通用化、系统化零部件。
3、设备内外壁表面，要求光滑平整、无死角，容易清洗、灭菌。
零件表面应做镀铬等表面处理，以耐腐蚀，防止生锈。
设备外面避免用油漆，以防剥落。
4、制备纯化水设备应采用低碳不锈钢或其他经验证不污染水质的材料。
制备纯化水的设备应定期清洗，并对清洗效果验证。
5、注射用水接触的材料必须是优质低碳不锈钢（例如316L不锈钢）或其他经验证不对水质产生污染的材料。
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反渗透膜前预处理：
１．机械过滤器 ２．活性炭过滤器 ３．软化水器 ４．５ μ保安过滤器
初纯化水部份
1.反渗透膜过滤组 2.混合离子交换树脂 3.１ μ截树脂过滤器
终端纯化水部份
1．热交换器或臭氧消毒器 2．０.２2 μ过滤器 3． 紫外灯灭菌器 4． 贮罐呼吸器
纯化水的相关监控
１．各种压力表 ２．电导率表、电阻率表、温度 表 3. 日常检测、化学检测等
纯化水制备原理 及维护
一、纯化水处理系统流程简图
工艺流程
自来水
原水贮罐 原水贮罐
增器
软化水过滤器
活性炭过滤器
高压泵
反渗透过滤器
双混床
酸
循环输送泵
纯化水贮罐
1µ 过滤器
原水处理概述
原水中含有多种杂质，很多物质会对反渗透膜造成损 害，如大颗粒悬浮物、游离氯、硬度、有机物等等。 大颗粒悬浮物在经过膜表面时有可能损伤反渗透膜， 并且悬浮物会堵塞进水通道和在膜表面上形成非晶体 沉积。游离氯具有强氧化性，会氧化反渗透膜。原水 硬度过高会导致反渗透膜表结垢。当有机物沉积在膜 表面时，就会滋生微生物，微生物会降解反渗透膜。 为了保证反渗透膜能发挥正常工作性能及长时间的安 全经济运行，充分发挥反渗透膜模件的优越性，必须 设置预处理设备，先去除水中会对反渗透膜造成损害 的物质，使进入反渗透水达到反渗透膜的要求。
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