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發(fā)布時(shí)間：2024-03-05 10:20:59 人氣：0
一、水的分類(lèi)
在不同的場(chǎng)合，水有不同的種類(lèi)區別，其水質(zhì)亦有明顯的差別。
1、地下水與地表水·
地下水——有機物和微生物污染較少，而鈣鎂等離子則溶解較多，硬度較高易結水垢；有時(shí)鐵/錳/氟離子超標，不能滿(mǎn)足生產(chǎn)生活用水需求。
地表水——較地下水有機物和微生物污染較多，如果該地屬石灰巖地區，其地表水往往也有較大的硬度，如四川的德陽(yáng)、綿陽(yáng)、廣元、阿壩等地區。
2、硬水與軟水
硬水——水中鈣鎂等金屬離子的總濃度稱(chēng)為硬度，硬水對鍋爐等生產(chǎn)用水影響很大，應對其進(jìn)行軟化/脫鹽處理。硬度大于200mg/L的通常就稱(chēng)之為硬水。
軟水——即硬度較小的水。一般是指將水中的鈣鎂等離子的含量降低或去除到一定程度的水。
3、原水與凈水
原水——通常是指水處理設備的進(jìn)水，如常用的城市自來(lái)水(國際稱(chēng)為生活飲用水)/城郊地下水/野外地表水等，常以TDS值（水中溶解性總固體含量）檢測其水質(zhì),中國城市自來(lái)水TDS值通常為100～400ppm。
凈水——原水經(jīng)過(guò)水處理設施處理后即稱(chēng)之為凈水。
4、純凈水與蒸餾水
純凈水——原水經(jīng)過(guò)反滲透和殺菌裝置等成套水處理設施后，除去了原水中絕大部分無(wú)機鹽離子、微生物和有機物雜質(zhì),可以直接生飲的純水。
蒸餾水——以蒸餾方式制備的純水，通常不用于飲用。
5、純水和超純水
純 水——以反滲透、蒸餾、離子交換等方法制備的去離子水，其TDS值通常<5PPm,電導率通常<10μs/cm（電阻值>0.1MΩ.cm）。
超純水——以離子交換、蒸餾、電除鹽等方法將純水進(jìn)一步提純去離子即得，其TDS值不可測，電導率通常<0.1μs/cm（電阻值>10MΩ.cm），其離子幾乎完全去除。理論上最純水電阻值為18.25 MΩ.cm。
6、純化水和注射用水
純化水——醫藥行業(yè)用純水稱(chēng)之為純化水，電導率通常要求<2μs/cm。
注射用水——純化水經(jīng)多效蒸餾/超濾法再次提純去除熱原后用以配制注射劑。
二、水中雜質(zhì)
H2O=H++(OH)-
在自然界中，單純由H2O分子構成的純水是不存在的，水中通常含有以下各種雜質(zhì)：
1、顆粒物質(zhì)：水中不溶性的大于10μm的無(wú)機和有機雜質(zhì)（其中大于40μm的肉眼可見(jiàn)），如自來(lái)水中常有的泥沙、金屬氧化物或氫氧化物等。
2、離子物質(zhì)：指溶于水后解離為陰、陽(yáng)離子的物質(zhì),水中陰、陽(yáng)離子的總和稱(chēng)作水的含鹽量。水中鐵錳(Fe2+、Mn2+)含量超標(＞0.3mg/L)，應通過(guò)錳砂過(guò)濾器或曝氣裝置去除鐵錳離子，否則將會(huì )對RO膜形成不可清除的沉積污堵。
3、膠 體：按大小，膠體是介于離子和顆粒物之間的物質(zhì)，其尺寸在0.1μm～0.01μm，通常帶有負電荷，易與有機物質(zhì)結合。
4、有 機 物：物質(zhì)可分為有機物和無(wú)機物兩大類(lèi)，碳氫類(lèi)化合物屬有機物，非碳氫類(lèi)化合物為無(wú)機物。有機物通?？梢匀紵?，為構成生命的主要物質(zhì)。天然有機物主要為水生生物產(chǎn)生的腐殖酸。近年來(lái)，工業(yè)廢液、肥料、殺蟲(chóng)劑等人工合成有機物對水環(huán)境有很大污染。溶解于水中的有機物質(zhì)，主要是多功能團芳香族類(lèi)的大分子弱性有機酸，易吸附在RO膜濾層而導致RO膜性能的衰退。
5、氣 體：O2、CO2、NH3、N2等部分氣體可溶于水，在水中反應后生成某些酸根離子，影響成品水的水質(zhì)。超純水若敞放于空氣中，水質(zhì)即迅速下降。
6、微 生 物：細菌、病毒、孢子等，其尺寸為微米級。
7、熱 原：純水屬極低營(yíng)養環(huán)境之水體，但仍有少量細菌——革蘭陰性類(lèi)細菌——可以生存，其及誘導菌類(lèi)進(jìn)入人體血液，會(huì )導致發(fā)熱，高燒甚至死亡，故稱(chēng)為熱原（又稱(chēng)為內毒素）。注射用水和生物細胞類(lèi)實(shí)驗用水要求必須去除熱源。
注：內毒素(Endotoxin)，又名脂多糖（Lipopolysaccharide，LPS），主要是革蘭氏陰性細菌（Gram-Negative Bacterial，GNB）合成的一種毒素，是細菌細胞壁的外部結構由O2-特異性側鏈、核心多糖、類(lèi)脂A組成。其中核心多糖分為連接O-特異鏈的外核部分和連接類(lèi)脂A的內核部分，內核部分含有庚糖的酮基2-- 脫氧辛酸3-（KDO）兩種特殊的糖類(lèi)分子，而KDO和類(lèi)脂A具有毒性［1］。這些成分性質(zhì)穩定，耐熱、毒性較外毒素弱，對組織器官無(wú)選擇性［2］。人們已逐漸認識到感染狀態(tài)所致的全身炎性反應綜合征（SIRS）以及進(jìn)一步惡化發(fā)展成為多器官功能障礙綜合征（MODS）使嚴重感染患者走向死亡的主要途徑，而該惡性進(jìn)展的關(guān)鍵啟動(dòng)因子即為內毒素［4］。內毒素可直接和一系列宿主炎性細胞如單核細胞、中性粘細胞、內質(zhì)細胞相互作用，刺激其釋放腫瘤壞死因子（TNF）和白介素1（IL-1）等細胞因子。當機體接受大量的內毒素刺激時(shí)，將觸發(fā)強力的炎癥反應，最終導致敗血性休克［3］。
8、消 毒 劑：原水經(jīng)自來(lái)水公司處理后，水中會(huì )留有次氯酸鈉等消毒劑，余氯為強氧化物質(zhì)對RO膜有相當的破壞作用，故要以活性炭單元濾除余氯?？梢允筊O膜產(chǎn)水量加大脫鹽率降低。
三、純水制備
1.電導率
電導率是表示水中溶解離子導電能力的指標。沒(méi)有離子的理想純水，不會(huì )產(chǎn)生電流。電導率用電導率儀測量，其單位為微西門(mén)子/厘米(μs/cm)。電導率也是測量水中離子濃度的簡(jiǎn)便方法，但不能精確反映離子種類(lèi)。離子構成不同，電導值也不同；但電導的數值隨離子濃度增加而增加。
2.TDS（溶解固體總量）儀是利用變換因子將電導率值轉換為T(mén)DS值。在水質(zhì)分析中，可用不同離子對應的不同轉換系數或溶解固體總量（TDS）對應的單一轉換系數，估算電導率的數值?？捎枚趸嫉膒pm濃度的平方根乘以0.6求得其電導率；硅離子對電導率變化不產(chǎn)生影響。RO高純水最精確的電導率數值是在線(xiàn)測量的。否則，高純水暴露于空氣之中，將改變其二氧化碳含量。導致電導率降低。
3.脫鹽率和透鹽率
脫鹽率――通過(guò)反滲透膜從系統進(jìn)水中去除可溶性雜質(zhì)濃度的百分比。
脫鹽率＝（1－產(chǎn)水含鹽量/進(jìn)水含鹽量）×100％
透鹽率――進(jìn)水中可溶性雜質(zhì)透過(guò)膜的百分比.。
透鹽率＝100％－脫鹽率
回收率＝（產(chǎn)水量/進(jìn)水流量）×100％
4.反滲透法：
RO（Reverse Osmosis）反滲透技術(shù)是利用壓力差為動(dòng)力的膜分離過(guò)濾技術(shù). 當純水和鹽水被理想半透膜隔開(kāi)，理想半透膜只允許水通過(guò)而阻止鹽通過(guò)，此時(shí)膜純水側的水會(huì )自發(fā)地通過(guò)半透膜流入鹽水一側，這種現象稱(chēng)為滲透，若在膜的鹽水側施加壓力，那么水的自發(fā)流動(dòng)將受到抑制而減慢，當施加的壓力達到某一數值時(shí)，水通過(guò)膜的凈流量等于零，這個(gè)壓力稱(chēng)為滲透壓力，當施加在膜鹽水側的壓力大于滲透壓力時(shí)，水的流向就會(huì )逆轉，此時(shí)，鹽水中的水將流入純水側，上述現象就是水的反滲透（RO）處理的基本原理。
RO（Reverse Osmosis）反滲透技術(shù)是利用壓力差為動(dòng)力的膜分離過(guò)濾技術(shù)，源于美國二十世紀六十年代宇航科技的研究，后逐漸轉化為民用，目前已廣泛運用于科研、醫藥、食品、飲料、海水淡化等領(lǐng)域。
RO反滲透膜（材質(zhì)為芳香族聚酰胺復合材料）孔徑小至納米級（1納米=10-9米），在一定的壓力下，H2O分子可以通過(guò)RO膜，而源水中的無(wú)機鹽、重金屬離子、有機物、膠體、細菌、病毒等雜質(zhì)無(wú)法通過(guò)RO膜，從而使可以透過(guò)的純水和無(wú)法透過(guò)的濃縮水嚴格區分開(kāi)來(lái)。
RO膜過(guò)濾后的純水電導率 ≤5 μs/cm, 符合國家實(shí)驗室三級用水標準。再經(jīng)過(guò)原子級離子交換柱循環(huán)過(guò)濾，出水電阻率可以達到18.2M .cm，超過(guò)國家實(shí)驗室一級用水標準（GB682—92）。
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