2025-03-10 00:43:23
能耗成本:反滲透過(guò)程需要在一定壓力下進(jìn)行,通常需要壓力泵提供 1 - 10MPa 的壓力,這會(huì)消耗大量的電能。在處理大量超純水時(shí),能耗成本尤其重要。不過(guò),隨著技術(shù)的進(jìn)步,一些能量回收裝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廠(其原理與反滲透處理超純水類(lèi)似),能耗成本占總運(yùn)行成本的比例較高,但通過(guò)能量回收裝置可使這一比例有所降低。膜更換成本:隨著使用時(shí)間的延長(zhǎng),反滲透膜會(huì)受到污染、結(jié)垢或老化,導(dǎo)致性能下降。一般情況下,反滲透膜需要定期更換,其更換周期根據(jù)進(jìn)水水質(zhì)、操作條件和膜的質(zhì)量等因素而異,可能在 1 - 3 年左右。膜的更換成本較高,而且還需要考慮更換過(guò)程中的人工成本和停機(jī)損失。化學(xué)藥劑成本:在預(yù)處理過(guò)程中,可能需要使用化學(xué)藥劑,如絮凝劑用于沉淀懸浮物、活性炭用于吸附有機(jī)物等。在膜清洗過(guò)程中,也需要使用化學(xué)清洗劑,如酸、堿、表面活性劑等來(lái)去除膜表面的污垢。這些化學(xué)藥劑的使用增加了運(yùn)行成本,并且需要合理儲(chǔ)存和管理,以確保**和有效使用。超純水在**器械清洗與消毒中有嚴(yán)格要求。上海實(shí)驗(yàn)室超純水用途
庫(kù)侖滴定法,原理:樣品消解后,過(guò)量的氧化劑用電解產(chǎn)生的二價(jià)鐵為還原劑進(jìn)行庫(kù)侖滴定,并用電位法判別滴定終點(diǎn),根據(jù)消耗的電量求出樣品中的 COD 值。適用范圍:適用于各種類(lèi)型的水樣。優(yōu)點(diǎn):操作簡(jiǎn)便、快速,自動(dòng)化程度高,無(wú)需使用標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定,可避免人為誤差。缺點(diǎn):儀器設(shè)備較復(fù)雜,成本較高,對(duì)水樣的預(yù)處理要求較高,且測(cè)定結(jié)果受水樣中其他可被氧化物質(zhì)的干擾。測(cè)定范圍較窄,精度相對(duì)較低,只能求得大體的 COD 范圍,如需準(zhǔn)確測(cè)量,還需采用其他標(biāo)準(zhǔn)方法。四川實(shí)驗(yàn)室超純水供應(yīng)超純水的分配系統(tǒng)需具備良好的壓力平衡能力。
反滲透技術(shù)已經(jīng)相當(dāng)成熟,設(shè)備運(yùn)行相對(duì)穩(wěn)定。只要操作條件(如壓力、溫度、進(jìn)水水質(zhì)等)控制在合適的范圍內(nèi),反滲透系統(tǒng)能夠持續(xù)、穩(wěn)定地去除有機(jī)污染物。而且,現(xiàn)代的反滲透設(shè)備通常配備有自動(dòng)化的監(jiān)測(cè)和控制系統(tǒng),可以實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)設(shè)備的運(yùn)行參數(shù),如膜通量、進(jìn)水和出水的水質(zhì)、壓力變化等,及時(shí)發(fā)現(xiàn)并處理問(wèn)題。例如,當(dāng)膜通量下降到一定程度時(shí),系統(tǒng)可以自動(dòng)啟動(dòng)清洗程序,恢復(fù)膜的性能。經(jīng)過(guò)反滲透處理后的水,水質(zhì)得到明顯改善,能夠滿足許多對(duì)水質(zhì)要求較高的應(yīng)用場(chǎng)景。對(duì)于超純水制備來(lái)說(shuō),反滲透后的水在有機(jī)污染物含量、離子濃度等方面都很明顯的降低,為后續(xù)的精處理步驟(如離子交換、超濾等)提供了品質(zhì)很好的進(jìn)水。例如,在制藥行業(yè)中,反滲透后的水可以作為制備注射用水的前期處理水,其較低的有機(jī)污染物含量有助于保證終藥品的質(zhì)量和**性。
此外,空氣中的灰塵顆粒也是一個(gè)重要的影響因素。如果灰塵顆粒落入超純水樣品中或者附著在測(cè)量電極上,會(huì)影響電極與超純水之間的接觸,并且灰塵中可能含有可溶物質(zhì),這些物質(zhì)溶解后會(huì)干擾測(cè)量結(jié)果,使電阻率降低。周?chē)h(huán)境中的電磁干擾也會(huì)對(duì)超純水電阻率測(cè)量產(chǎn)生影響。例如,附近的大型電機(jī)、變壓器、高頻通信設(shè)備等產(chǎn)生的電磁場(chǎng),可能會(huì)在測(cè)量電路中感應(yīng)出額外的電流。這些感應(yīng)電流會(huì)干擾測(cè)量電極之間的正常電流信號(hào),導(dǎo)致測(cè)量的電阻率出現(xiàn)偏差。在強(qiáng)電磁干擾環(huán)境下,測(cè)量?jī)x器的電子元件也可能會(huì)受到影響,從而影響信號(hào)處理和顯示單元的準(zhǔn)確性。例如,電磁干擾可能會(huì)導(dǎo)致電阻率儀顯示的數(shù)值出現(xiàn)跳動(dòng)或者不準(zhǔn)確的情況。超純水在農(nóng)業(yè)科研中用于無(wú)土栽培營(yíng)養(yǎng)液配制。
原理:超濾主要基于篩分原理,在壓力差的作用下,使水和小分子物質(zhì)通過(guò)超濾膜,而大分子有機(jī)物(如分子量大于 1000 - 10000Da 的有機(jī)物)被截留。超濾膜的孔徑在 1 - 100 納米之間,能夠去除水中的膠體、蛋白質(zhì)、多糖等大分子有機(jī)物質(zhì)。應(yīng)用:在超純水制備過(guò)程中,超濾可以作為預(yù)處理步驟,去除水中的大分子有機(jī)污染物,減輕后續(xù)處理步驟(如反滲透、離子交換等)的負(fù)擔(dān)。例如,在制藥行業(yè)中,超濾可以用于去除藥物提取液中的大分子雜質(zhì),為后續(xù)的藥物純化和超純水制備提供品質(zhì)很好的原料水。同時(shí),超濾操作相對(duì)簡(jiǎn)單,設(shè)備維護(hù)成本較低,但對(duì)于小分子有機(jī)物的去除效果有限。熒光光譜分析要求超純水具有極低的熒光雜質(zhì)。上海實(shí)驗(yàn)室超純水用途
超純水的生產(chǎn)與應(yīng)用是現(xiàn)代高科技產(chǎn)業(yè)的重要支撐。上海實(shí)驗(yàn)室超純水用途
掃描電子顯微鏡(SEM)檢查:通過(guò) SEM 可以更詳細(xì)地觀察膜表面的微觀結(jié)構(gòu)。清洗后,膜表面的孔隙應(yīng)清晰可見(jiàn),沒(méi)有被污染物堵塞的跡象,并且膜的表面形態(tài)應(yīng)與未污染的新膜相似。例如,未被污染的反滲透膜在 SEM 下呈現(xiàn)出均勻分布的孔隙結(jié)構(gòu),清洗徹底的膜在觀察時(shí)應(yīng)恢復(fù)這種狀態(tài),而不是存在覆蓋在孔隙上的不明物質(zhì)。清洗液分析,在清洗過(guò)程中,可以對(duì)清洗液進(jìn)行分析。如果清洗液中的污染物濃度在清洗后期不再增加或者逐漸降低至很低水平,這可能表明膜表面的污染物已被充分清洗掉。例如,在清洗有機(jī)物污染的膜時(shí),檢測(cè)清洗液中的有機(jī)物含量,隨著清洗時(shí)間的延長(zhǎng),有機(jī)物含量不再上升且趨近于零,這是清洗徹底的一個(gè)跡象。同時(shí),觀察清洗液的顏色和渾濁度等物理性質(zhì),如果清洗液在清洗結(jié)束后顏色變淺、渾濁度降低,也在一定程度上說(shuō)明清洗有效。上海實(shí)驗(yàn)室超純水用途