EU超纯水器原理与结构
1．概述
EU系列超纯水仪是生化、化学类实验室常用纯水设备，目前在国内外实验室的使用相当普及，它取代传统蒸馏法、离子交换法等制水方式，具有使用方便、能耗低、制水水质高等优点，广泛用于仪器分析、化学分析、生化制剂和生命科学等领域。
EU系列超纯水仪采用了当今国际流行的反渗透技术、结合离子交换、紫外氧化、微孔过滤技术。设备关键的部件R.O反渗透膜组件、高容量离子交换树脂、紫外灯灯管、终端过滤器、水管、管件接头、传感器元件等均采用国际品牌产品。采用单板机程序控制，自动化化程度高，同时具备操作简便、品质稳定等优点。水质在线检测，耗材维护提醒、故障报警，从而保证了产水品质及设备安全性。同时与国外同类产品相比，整机价格和使用费用远低于国外产品，取得了用户的广泛认同和推广。
下图给出了本型号超纯水器的工艺流程（简单流程图）：
自来水→预处理单元（初级滤芯EU501、保安滤芯CTO1、复合滤芯CTO11）→增压泵→逆渗透EUR-02单元→纯化柱EU-PCO1→纯水电极→超纯化单元EU-UPC01→
↓纯水桶 ↓纯水出口
→ 双波长紫外灯UV-1 →终端MF-1→超纯水口
1.1纯水器的工作原理
初级处理柱的孔径为5um，所以可以阻截更小的颗粒物，从而保证进水的清洁并延长下游部件的使用寿命。保安滤柱是一种比较强广谱吸附剂，可去除水中多种有机物质、去除异味、余氯，特别是余氯具有较强的氧化性，必须尽可能地去除，防止氧化反渗透膜。
保安滤柱是一种广泛使用的吸附剂，下面的表可以说明它的性能：
项 目 | 源 水 | 活性炭 |
生化需氧量（PPM） | 200-400 | 1 |
化学需氧量（PPM） | 400-600 | 3-16 |
洗涤剂 | 2-4 | 0.002-0.05 |
可以吸附相当多的无机物和有机物，但它的吸附能力对不同的物质也是有差别的，下面表中列出了易于和难于吸附的有机物。
易吸附 | 难吸附 |
1．芳香溶剂类，苯、甲苯、硝基苯 | 1．醇类 |
2．氯化等香烃，多氯联苯，氯苯 | 2．纸分子酮、酚醛 |
3．酚和氯酚 | 3．糖、淀粉 |
4．农药、DDT、六六六等 | 4、分子量很高的有机物或胶体有机物 |
5．CC14 | 5、低分子的脂肪类 |
6．高分子染料、汽油、胺类 |
总之，保安滤柱在四个方面起到很大作用：
降低水的氧化要求。
避免有机物进入，以致破坏离子交换床。
除去水中残留的氯。
除去水中的三卤化物（THM），特别是它对氯的吸附效果几乎是100%，而水中余氯对后面的R.O膜破坏性极强，可以造成R.O膜的失效。
从活性碳吸附出来的水再进入R.O反渗透过滤器。反渗透处理原理是由美国佛罗里达大学Reid等人在1953年提出的，而发展成一种实用技术是近几年的事。而且膜材料也从早期的醋酸纤维素非对称膜发展到现在的交联芳香族聚酰胺复合膜。它的原理如图二所示：
反渗透膜的孔径一般为10A到100A之间，所以它能够去除95%以上的离子态杂质，表一给出了R.O过滤对多种物质的去除能力。
去除率报告
物质 | 去除率% | 物质 | 去除率% | |
钠 | 85-93 | 镁 | 96-98 | |
铁 | 95-98 | 铝 | 96-99 | |
铜 | 98-99 | 锌 | 98-99 | |
镉 | 96-98 | 汞 | 96-98 | |
铬 | 96-98 | 氯化物 | 87-93 | |
硝酸盐 | 90-92 | 硅酸盐 | 85-90 | |
铬酸盐 | 86-92 | 亚硫硝酸 | 96-98 | |
亚铁CN化物 | 98-99 | 硼酸盐 | 30-50 | |
砷（含砷的）钾 | 94-96 | 钾 | 87-94 | |
钙 | 94-97 | 铵 | 86-92 | |
锰 | 95-98 | 锶 | 96-98 | |
镍 | 98-99 | 钡 | 96-98 | |
银 | 93-98 | 碳酸氢盐 | 90-95 | |
铅 | 96-98 | 碳酸盐 | 96-99 | |
氟化物 | 87-93 | 硫化硫酸相加 | 96-99 | |
CN化物 | 86-92 | 硫酸相加 | 98-99 | |
溴化物 | 87-93 | 硒 | 86-92 |
表一
经过反渗透膜制出的纯水电导率一般为5～10us/cm（源水电导率＜200us/cm时），而将电导率为5～10us/cm的纯水电导率降至0.055us/cm则主要利用离子交换树脂进行处理。阳离子交换树脂与阴离子交换树脂混在一起，置于同一个离子交换床中。离子交换法是以圆球形树脂(离子交换树脂)过滤原水，水中的离子会与固定在树脂上的离子交换。离子交换树脂利用氢离子交换阳离子，而以氢氧根离子交换阴离子；以包含磺酸根的苯乙烯和二乙烯苯制成的阳离子交换树脂会以氢离子交换碰到的各种阳离子(例如Na+、Ca2+、Al3+)。同样的，以包含季铵盐的苯乙烯制成的阴离子交换树脂会以氢氧根离子交换碰到的各种阴离子(如Cl-)。从阳离子交换树脂释出的氢离子与从阴离子交换树脂释出的氢氧根离子相结合后生成纯水。
若将离子交换法与其他纯化水质方法(例如反渗透法、过滤法和活性碳吸附法)组合应用时，则离子交换法在整个纯化系统中，将扮演非常重要的一个部分。离子交换法能有效的去除离子，却无法有效的去除大部分微生物。而微生物可附着在树脂上，并以树脂作为培养基，使得微生物可快速生长并产生热源。因此，需配合其他的纯化方法设计使用。
紫外线杀菌灯是一种低压汞灯，其发出的紫外线光谱是185nm和254nm波长，185nm波长的紫外线能有效的降解有机物，使TOC的含量在5PPB以内，254nm波长的光能起到很好的杀菌作用，这是因为细胞对光波的吸收谱线有一个规律，在250-270nm的紫外线有zui大的吸收，被吸收的紫外线实际上作用于细胞遗传物质即DNA，它起到一种光化作用，紫外光子的能量被DNA中的碱基对吸收，引起遗传物质发生变异，使细菌当即死亡或不能繁殖后代，达到杀菌目的。
从紫外灯出来的水进入后级修饰单元——微孔滤膜，微孔薄膜一般被置于纯化系统中的zui终使用点，以去除zui后残留的微量树脂碎片、碳屑、胶质颗粒和微生物。
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