超纯水净化原理

1. 纯水和超纯水的区别及纯水仪的工作原理

纯水：

纯水指的是不含杂质的H2O，纯水主要是使用反渗透进行过滤，从而达到纯水的要求，纯水的水质清澈，没有任何的杂质，能够有效的避免细菌的入侵，能够安全、有效的为人体补充水分，有促进新陈代谢的作用。

超纯水：

超纯水指的是水中的离子几乎完全去除，又将水中不离解的胶体物质、气体及有机物均去除至很低程度的水。需要经过预处理、反渗透、EDI、树脂、杀菌器等多层工艺才能够制成，超纯水的电阻率能够达到18兆欧·CM，最高能够达到18.25兆欧·CM。

有什么区别？

1.制造工艺不同：

纯水一般是使用反渗透或者蒸馏等方式即可制得。

超纯水一般需要经过预处理、反渗透、EDI、树脂、杀菌器等多层工艺才能够制成。

2.用途不同：

纯水一般用于化工、冶金、宇航、电力、电子工业、生物、化学等领域。

超纯水的应用非常广泛，一般应用于生产显示器、硬盘、CD-ROM等用水，极端超纯水用终端精处理混床、化验、生物、制药、石油、化工、钢铁、玻璃等领域。

3.电导率不同：

纯水电导率在 2-10us/cm 之间。

超纯水的电导率为 0.056us/cm。

4.水中杂质指标不同：

纯水的杂质含量为ppm级别的，ppm就是百万分率或百万分之几。

而超纯水一般除了水分子之外，几乎没有杂质，也没有细菌、病毒等物质，也没有人体所需要的矿物质，所以一般用于工业。

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2. 饮水机的净化水的原理是什么

饮水机工作原理是什么？
来源： 作者： 发布时间：2008-02-18

温热型饮水机

温热型饮水机使用时，按下加热开关，电源为“保温”指示灯提供电源，作通电指示。同时，电源分成两路：一路构成加热回路，使电热管通电加热升温；另一路为“加热”指示灯提供电压作加热指示。当热罐内的水被加热到设定的温度时，温控器触点断开，切断加热及加热指示回路电源，“加热”指示灯熄灭，电热管停止加热。

当水温下降到设定温度时，温控器触点接通电源回路，电热管重新发热，如此周而复始地使水温保持在85-95℃之间。

温热饮水机电路中为双重保护元件，当饮水机超温或发生短路故障时，超温保险器自动熔或手动复位温控器自动断开加热回路电源，起到保护作用。超温保险器是一次性热保护元件，不可复位，等排除故障后按原型号规格更换新的超温保险器，再用手按手动复位温控器的复位按钮，触点闭合便可重新工作。

半导体直冷式冷热饮水机

半导体直冷式冷热饮水机在使用时，直冷式冷热饮水机由水箱提供常温水，进水分两路：一路进入冷胆容器，经制冷出冷水；另一路进入热罐，经加热出热水。

按下制冷开关后，交流电压经电源变压器降压、整流二极管作全波整流以及电容滤波后，输出直流电压供半导体致冷组件制冷和风机排风，同时，制冷指示灯点亮。由于直冷式冷热饮水机不设自动控温，因此开机后制冷指示灯常亮。

按下加热开关，加热指示灯亮，电热管发热，热罐内的水升温。当水温知到设定温度时，温控器触点断开，自动切断加热电源，加热指示灯熄灭，电热管停止加热。当水温下降到设定温度时，温控器触点闭合，自动接通加热电源，加热指示灯亮，电热管发热。尔后重复上述过程，使水温在85-95℃之间保持恒温。

压缩式制冷饮水机

当按下压缩式制冷饮水机制冷开关，制冷绿色指示灯亮，压缩机启动运行，将蒸发器中已吸热气化的制冷剂蒸汽吸回，并随之压缩成高温、高压气体，送至冷凝器，经冷凝器向外界空气中散热冷凝成高压液体，再经毛细管节流降压流入蒸发器内，吸收冷胆热量而使水温下降，然后被压缩机吸回。如此循环，达到降温的目的。当水温随时间降到设定温度时，制冷温控器触点断开，制冷绿色指示灯熄灭，压缩机停转，转入保温工况。断电后水温逐渐回升，当升到设定温度时，制冷温控器触点动作闭合，接通电源绿色指示灯亮，压缩机运行。如此循环，将水温控制在4-12℃之间。

按下制热开关，加热电路接通，红色加热指示灯点亮，电热管发热，当水温升到设定温度时，自动复位温控器动作，切断电源，红色加热指示灯熄灭，转入保温工况。断电后水温逐渐下降，当降到设定温度时，温控器触点动作闭合，接通电源，红色加热指示灯亮，电热管再次发热升温。如此循环，将水温控制在85-95℃之间。

该类饮水机中保险器温度保险丝以及手动复位温控器是保护装置，当电路出现过热、过载时自动熔断或断开电路，起到安全保护作用。

3. 超纯水制备原理是什么

超纯水制备系统，制备超纯水主要包括以下三个阶段:即初步吸附过滤阶段、反参透净化阶段和树脂离子交换阶段。超纯水制备在设备生产操作过程中需先检查整个设备有无异象，各连接管之间是否封闭，谨防滴漏，在检查完设备之后打开原水(自来水)阀，开启总电源开关，然后逐步开启原水泵，高压泵;开启后停留在机器旁听查一小段时间看设备运行有无异常，需观察设备蜂房过滤器、活性炭过滤器、压缩活性炭过滤器、保安过滤器进、反参透设备出口水的压力，需保证每个过滤设备进出口水压差在一定范围内(<0.1MPa)，同时需要控制RO进水、中段、浓水的压力在要求范围内，控制RO产水流量、RO回流流量、RO浓水流量并使RO产水的电导率小于20uS/cm。需装用超纯水时开启增压泵，打开第一个出水阀，其中需控制好混床进出水压力及精密过滤器压力及混床出水的压力在要求范围内，以保证出水的电阻率大于10MΩ·cm。在此过程中需注意观察纯水槽中的存水情况，严禁抽空!同时为防止存水过多导致水质变差，影响混床树脂寿命，村水箱中的水需控制在浮漂以下。使用完毕后续关闭好总电源，关闭原水进水阀和超纯水出水阀，防止自来水和空气倒流回过滤设备内损坏设备。

超纯水，是一般工艺很难达到的程度，采用预处理、反渗透技术、超纯化处理以及后级处理四大步骤，多级过滤、高性能离子交换单元、超滤过滤器、紫外灯、除TOC装置等多种处理方法，电阻率方可达18.2MΩ*cm(25℃)。其中初步吸附过滤阶段包括蜂房过滤器、活性炭过滤器、压缩活性炭过滤器、保安过滤器蜂房过滤器的主要作用是去除大于10um的凝聚胶体和悬浮颗粒活性炭过滤器的主要作用是活性炭利用本身良好的吸附作用将水中的余下氯气和小分子有机物截留在滤芯，随滤芯带走压缩活性炭的主要作用是利用比活性炭更强的吸附作用更深度的从原水中除去余下氯气和小分子有机物，保证反参透水质要求保安过滤器同

4. 净水器的原理是什么

第一级：PP棉：去除自来水中各种可见物/灰尘及杂质。
第二、三级：前置活性炭：部分低配净水器第三级也为PP棉，炭去除氯和有机杂质。还能吸收水中有机化合物产生的异味、颜色和气味。
第四级：超滤或反渗透膜：膜能够去除水中的细菌、病毒及孢子等物质。
第五级：后置活性炭装置：进一步改善口感，去除异味。
大部分净水器是采用阻筛过滤原理渐进式结构方式，由多级滤芯首尾串接而成，滤芯精密度由低到高依次排列，以实现多级滤芯分摊截留污物，从而减少滤芯堵塞和人工排污、拆洗的次数以及延长更换滤芯的周期。还有一种新的设计思路是应用分质流通原理自洁式结构方式，它的设计思想不再是提供尽可能多的空间用于藏污纳垢，而是采取分质原理，分离出一小部分洁净水，同时又尽可能让原水照常流通流动起来使污质随水流及时被带走，达到流水不腐。这样既得到了净化水，又不会或不容易在机内沉淀污物，避免形成二次污染和大大减轻滤芯损耗，水质更好更安全又节能低炭。这种新原理的自洁式净水器获得第七届国际发明展金奖，为一进两出的结构，它改善了传统净水器因一进一出的结构弊端导致原水杂质浓度在机内越积越高最后成为污水，也因此自洁式净水器没有污水和排污净水器的概念取而代之的是洗涤水。随着生活水平的提高，净水器的普及将越来越广，新技术的产品正在更好地满足人们的需求 [1] 。

5. 纯水系统 原理

纯水系统一般指通过各种水处理工艺和水质监测系统来到达到纯化水的目的的一类装置。天然水中常见杂质包括可溶性无机物、有机物、颗粒物、微生物、可溶性气体等。超纯水机就是要尽可能彻底地去处这些杂质。
目前常用净化水质的工艺方法有蒸馏法、反渗透法、离子交换法、过滤法、吸附法、紫外氧化法等。超纯水机一般可以将水的纯化过程大致分为4大步，预处理（初级净化）、反渗透（生产出纯水），离子交换（可生产出18.2MΩ.cm超纯水）和终端处理（生产出符合特殊要求的超纯水）。
预处理
由于预处理后的水将通过反渗透进行再一步的净化，所以一定要尽量去除对反渗透膜有影响的杂质；主要包括大颗粒物质、余氯以及钙离子镁离子。
为很好的解决这一问题，设计精密过滤器、活性碳吸附过滤器以及软化树脂针对性地去除水中大颗粒物质、余氯以及钙离子镁离子达到最佳的预处理效果。
反渗透

反渗透是使用一个高压泵对高浓度溶液提供比渗透压差大的压力，水分子将被迫通过半透膜到低浓度的一边，反渗透可以滤除90%-99%的包括无机离子在内的绝大多数污染物，因为它出众的纯化效率，反渗透是水纯化系统的一个非常有效的技术，因为反渗透能去除大部分的污物。

离子交换

离子交换即是水中的正离子与离子交换树脂中的H+ 离子交换，水中的负离子与离子交换树脂上的OH-离子交换，从而达到纯化水的目的。通过离子交换去除离子，理论上几乎能除去所有的离子物质，在25℃时，出水电阻率达到18.2MΩ。cm。经离子交换出水水质的高低主要取决于离子交换树脂的质量和交换柱内水与树脂的交换效率。

终端处理

主要根据客户的特殊要求生产出超低有机型、无菌型、无热源型等的超纯水。针对不同要求有多种处理方式，如超滤过滤法用于去除热源，双波长紫外氧化法用于降低水中总有机碳（TOC），微滤去除细菌等。

超滤（UF）薄膜则是一个分子筛，它以尺寸为基准，让溶液通过极细微的滤膜，以达到分离溶液中不同大小分子的目的，可将超纯水中的热源含量降至0.001EU/ml以下。双波长紫外氧化法可利用光氧化有机化合物，将超纯水中的总有机碳浓度降低至5ppb以下。

6. 超纯水机的工作原理

• 预处理系统去除源水颗粒物质、铁、锰、余氯、钙、镁离子及吸附有机物、异味等；

• 源水加强型净化装置(PP+AC+KDF+NIPHOS)，自动反冲洗自洁功能，无频繁更换；

• 美国原装陶氏RO反渗透膜脱盐率高达99%，自带水质超标排放功能，防止二次污染超纯水；

• 双级RO反渗透技术，较单级RO技术产水水质更佳，离子、有机物、热源含量更低；针对源水较差地区产出的水质电导率可稳定在1-5uS/cm；

• 超纯化柱填充超纯水机专用陶氏450抛光树脂，水质不达标，系统主动嗡鸣报警提示功能。

• 液晶中文显示屏，系统具备“ZYROEU”型特制控制程序,保护主机系统安全运行，弱电工艺保障操作人员人身安全；

• 具备开机自检，缺水保护报警，满水自动停机，超低压保护等功能；

• RO膜自动冲洗，开机定时18秒与取水完成后系统自动冲洗功能；

• 自带液晶显示屏显示产水电导率uS/cm和超纯水产水电阻率MΩ.cm；

• 水温自动补偿功能，提高水质的准确性；

• 采用更先进、人性化的薄膜按键操作取水方式；

• 具有源水指示、冲洗指示、水满指示、纯水备用指示、系统缺水、超标排放、紫外消解设备运行等指示功能，

• 自带预处理柱、RO膜、超纯化柱等耗材配件更换自动提示，具备原厂耗材芯片识别功能；

• 内置耗材统计控制器，具有耗材的使用时间和处理水量统计功能，并可通过嗡鸣报警器，提示客户更换耗材；

• 兼容外置压力水桶和内置液位水箱2种纯水储存方式，可加配外置大容量储水桶，满足不同的应用需求,具有运行、报警、水满的3种状态指示灯，使系统工况一目了然；

• 采用半透明医疗级PP材质，不产生二次污染，便于观察和清洗的预处理柱与超纯化柱，并提供预处理柱和超纯化柱实用新型发明专利证书；

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7. 净水的原理是什么

各种品牌的净水器应运而生，如今市场上净水器按水质处理方式，可分为以下几种类型:
1.煮沸法
是指自来水煮沸后饮用，这是一种古老的方法，在国内普遍地应用。水煮沸可杀死细菌，但对一些化学物质和重金属不能去除，即使其含量极低，所以饮用仍是不安全的。
2.矿化法
是指在净化的基础上再向水中增添对人体有益的矿物元素(如钙、锌、锶等元素)其目的是发挥矿泉水的保健作用。市售净水器一般通过在净水器中添加麦饭石来达到矿化的目的，但人为的矿化功效如今还是一个有争议的问题。
3.整水器
是日本新发明的产品，它是把水先进行净化处理，然后再进行电解活化，其碱性活化水与人体内环境之PH值相对应，对人体有保健作用，适于饮用;酸性活化水可用于洗脸、洗澡，有美容作用。不过，对整水器的整水原理、整水水质以及使用后对人体的影响，均有不同的看法，需进一步探讨。
4.活性碳吸附(可分为以下三种形态)
较为常用，多用本质、煤质、果壳(核)等含碳物质通过化学法或物理活化法制成。它有非常多的微孔和比表面积，因而具有很强的吸附能力，能有效地吸附水中的有机污染物。此外在活化过程中，活性碳表面的非结晶部位形成一些含氧官能团，这些基团使活性碳具有化学吸附和催化氧化、还原性能，能有效去除水中一些金属离子。
5.反渗透膜法
膜分离技术的一种，这种方法用压力将水通过合成的膜，膜仅允许纯水通过，而污染物被排除。采用的R/O反渗透技术，是美国政府和太空总署花费数亿美元,为解决太空人上月球的饮水问题，经过多年努力精心研制出的高科技成果。成本较高，适合水质较差的地区。
6.微过滤及超过滤法
微过滤法是用纤维素或高分子材料制成的微孔滤膜，利用其均一孔径来截留水中的微粒、细菌、胶体等，使其不通过滤膜而被去除。这种微孔膜过滤技术又称粒密过滤技术，能够过滤微米或纳米级的微粒和细菌。超过滤和微过滤都属于膜分离技术，两者之间不存在明显的界限，超过滤的工作压力一般以0.3兆帕左右，可去除水中大分子物质、细菌、病毒等，但通量较低。
7.复合型
当一种工艺难以去除水中有害物质时，采用二种或两种以上的工艺即为复合型。如活性炭吸附，紫外线杀菌、活性炭吸附，反渗透、活性炭吸附，微过滤(超过滤)、聚丙烯超细纤维，活恬炭、微过滤(超过滤)等。在复合型净水器中，膜技术复合净水器净水性能优良，特别在去除微生物(细菌、藻类等)方面有比较显著的效果，其中一些品质优良的净水器出水可以直接生饮，得到了广大消费者的欢迎，已成为净水器当前发展的热点。
从以上净水器的分类方法中不难看出，家用净水器实质上是给水深度处理的小型化，其主要处理对象是自来水中的浊度、色度、异嗅和有机物等。它一般由预过滤(粗滤)、吸附、精滤(微过滤、超过滤、反渗透)等三部分组成。其中吸附(通常采用活性炭吸附)和精滤是去除水中有机物、异嗅和色度的主要手段，客观存在的运行情况直接影响净水器的出水水质。家用净水器的服务对象是千家万户，但由于使用地区的水质，水压条件差异很大，使用者又缺乏必要的操作知识，而如今的产品设计无法应付千变万化的情况，因此净水器的生产厂家应考虑到让使用者掌握一定的专业知识，规范化的安装和操作净水器，使出水水质达到理想的效果，让使用者放心。

8. 净水器过滤原理

第一级：PP棉：去除自来水中各种可见物/灰尘及杂质。

第二、三级：前置活性炭：部分低配净水器第三级也为PP棉，炭去除氯和有机杂质。还能吸收水中有机化合物产生的异味、颜色和气味。

第四级：超滤或反渗透膜：膜能够去除水中的细菌、病毒及孢子等物质。

第五级：后置活性炭装置：进一步改善口感，去除异味。

(8)超纯水净化原理扩展阅读：

净水器的滤芯功能：

1、聚丙烯喷溶滤芯（PPF)

滤芯功能：去除水中泥沙，铁锈，水藻等固体物质。

2、软化树脂滤芯

滤芯功能：软化滤芯吸附原水中的重金属和多余的钙，镁等阳离子，软化硬水，阴离子交换树脂只能交换阴离子，不能交换阳离子。

3、颗粒活性炭滤芯（UDF)

滤芯功能：去除水中余氯，异味，及固体杂质

4、压缩活性炭滤芯（CTO)

滤芯功能：进一步去除水中余氯，异味，及固体杂质。

5、超滤膜滤（UF）

滤芯功能：去除水中泥沙、铁锈、悬浮物、胶体，大分子有机物。

6、麦饭石陶瓷球滤芯

滤芯功能：麦饭石陶瓷球含有人体所需的硒、锌、镍、钴、锰、镁、钙等30多种对人体有益的微量元素，这些元素散发的启动波和人体细胞的启动波是同一种波动状态。

参考资料来源：网络—净水器

9. 简述实验室用纯水的分类、净化原理及优缺点

确保实验室空气的洁净度是生物学、生物医学实验最重要的环境条件之一,采用空气层流净化技术是保证实验室空气洁净度的有效方法。正确使用生物洁净实验室,做好维护保养以及各项管理工作,既是充分发挥洁净技术的作用、确保洁净实验室内的环境质量、延长洁净设施使用寿命的工作,也是GLP的管理范畴。20世纪90年代以来,应用空气层流净化技术的生物洁净实验室在我国逐渐普及应用,但有关的规范化管理尚需研究和提高。
原理生物洁净实验室不同于传统的一般无菌室。无菌室是一个相对密闭的实验室,其室内空气是静止的,没有动态的空气净化系统、换气系统和温湿度调控系统,虽然能在实验之前对实验室环境进行消毒灭菌,解决实验初始阶段的空气无菌度,但无法保证整个实验过程实验环境空气的洁净度和其他条件因素。
生物洁净实验室是应用空气洁净技术,由处理空气的空调净化设备、输送空气的管路系统和符合实验要求的洁净环境三大部分构成。首先,由送风口向室内送入洁净空气,室内的尘菌被洁净空气稀释后强迫其由回风口进入系统的回风管路,在空调设备的混合阶段和从室外引入的经过过滤处理的新风混合,再经过空调处理后又送入室内。室内空气如此反复循环,就可以在相当一个时期内把污染控制在一个稳定的水平上。
作为空气洁净技术主体的生物洁净实验室具有以下三大特点。(1)生物洁净室是空气的洁净度达到一定级别的可供人活动的空间,其功能是能控制微生物和各种微粒的污染。这表明洁净实验室的洁净不是一般的干净,而是达到了一定的空气洁净度级别；同时洁净室还必须具有控制微生物及微粒污染、抵抗外界干扰的能力,体现在有一个合理的满足实用的自净时间。(2)洁净室是一个多功能的综合整体,涉及多个专业,如:建筑、空调、净化、纯水、纯气等。(3)生物洁净实验室的技术要求涉及多个参数:空气洁净度、细菌浓度、空气的风量和风压、噪声、照度等。(4)为确保洁净室内的环境质量，从设计、施工、运行、维护以及各项管理的每个要素都起着重要的作用。也就是说洁净实验室本身也是通过从设计到管理的全过程来实现其净化质量的。

10. 水处理设备工作原理

水处理设备工作原理：

RO-反渗透预处理工艺主要为活性炭和精滤。渗透是回一种自然现象：水通过答半透膜，从低溶质浓度一侧到高溶质浓度一侧，直到溶剂化学位达到平衡。平衡时，膜两侧压力差等于渗透压。这就是渗透效应(Osmosis)现象。

反渗透是指如果在高浓度的一边加压，便能把以上提及的渗透效应停止并反转，使水份从高浓度迫往低浓度的一边，把水净化。这种现象称为反渗透(逆渗透)，这种半透膜称为逆渗透膜。

(10)超纯水净化原理扩展阅读：

设备特点

反渗透水处理设备能过滤掉水中的细菌、病毒、重金属、农药、有机物、矿物质和异色异味等，是一种纯水，无需加热即可饮用。它所过滤出的水量的成本很低。生产的纯水品质高、卫生指标理想。

反渗透水处理设备是采用先进的反渗透除盐技术来制备去离子水，是一种纯物理过程的制备技术。反渗透纯水机组具有能长期不间断工作，自动化程度高，操作方便，出水水质长期稳定，无污染物排放，制取纯水成本低廉等优点。反渗透膜技术在国内医药、生物、电子、化工、电厂、污水处理等领域得到了广泛的运用。