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Nanjing Tianshui Machinery Equipment Co., Ltd
Explicación detallada del principio tecnológico del equipo de agua ultrapura utilizado en el laboratorio
Fecha:2025-10-09Leer:5
El equipo de agua ultrapura utilizado en el laboratorio es un equipo profesional que elimina todo tipo de impurezas en el agua a través de un proceso de tratamiento multinivel y finalmente produce agua ultrapura con una resistencia eléctrica de hasta 18,2 MWH · cm. Su principio de proceso se basa principalmente en la filtración física, la separación de membranas y el intercambio de iones, y el principio de funcionamiento de cada etapa se explicará en detalle a continuación.
I. Resumen de los principios básicos de funcionamiento
Los equipos de agua ultrapura de laboratorio suelen adoptar un proceso de tratamiento multinivel, que incluye principalmente cuatro etapas principales: pretratamiento, ósmosis inversa, intercambio de iones y tratamiento terminal. El agua del grifo primero elimina partículas más grandes, suspensiones y parte de la materia orgánica a través de la unidad de pretratamiento, luego entra en la unidad de ósmosis inversa para interceptar la eliminación de la materia iónica y la materia macromolecular en el agua, luego purifica y ultrapurifica los iones trazables residuales a través de la unidad de intercambio de iones, y Finalmente garantiza que los microorganismos, la materia orgánica y las materias térmicas en el agua ultrapura satisfagan las diversas necesidades de aplicación experimental a través de tecnologías como UV y ultrafiltración.
2. explicación detallada de los principios de cada etapa del proceso
1. fase de pretratamiento
El pretratamiento es el primer proceso de preparación de agua ultrapura, con el objetivo principal de eliminar el sedimento, el óxido, las sustancias coloidales, las suspensiones, el color, los olores y los compuestos orgánicos bioquímicos contenidos en el agua cruda. El sistema común de pretratamiento está compuesto por filtros de arena de cuarzo, filtros de carbono activo y filtros de precisión. Cuando la dureza del agua cruda es alta, también se utilizará un Suavizador de agua totalmente automático para reducir la dureza del agua, lo que puede proteger eficazmente la película de ósmosis inversa posterior y prolongar su vida útil.
2. fase de ósmosis inversa (ro)
La ósmosis inversa es la unidad central de tratamiento de los equipos de agua ultrapura, cuyo principio básico es aplicar una presión mayor que la presión de penetración natural (generalmente de 6 - 20 kilogramos) en el lado del agua cruda, haciendo que las moléculas de agua penetren inversamente desde el lado con alta concentración hasta el lado con baja concentración. El tamaño del poro de la membrana de ósmosis inversa es muy pequeño (alrededor de 00001 micras), que puede interceptar bacterias, virus, metales pesados y compuestos orgánicos de manera eficiente, y la tasa de desalación suele ser ≥ 98%. Debido a que el tamaño del agujero de la membrana de ósmosis inversa es mucho menor que cientos o más de mil veces del virus y las bacterias, varios virus, bacterias, metales pesados, sustancias solubles sólidas, contaminantes orgánicos, iones de calcio y magnesio no pueden pasar por la membrana de ósmosis inversa en absoluto, logrando así el propósito de purificar la calidad del agua.
3. fase de intercambio de iones
La tecnología de intercambio de iones se utiliza para eliminar aún más los trazas de iones residuales después del tratamiento de ósmosis inversa. El principio es utilizar una resina de intercambio de iones positivos para eliminar los iones positivos en el agua y liberar h, una resina de intercambio de iones negativos para eliminar los iones negativos y liberar oh, H se combina con oh para generar agua pura. Las resina de intercambio de iones positivos (como el tipo ácido sulfónico) absorben iones positivos como cam2 y mg m2 en agua y liberan h; Las resina de intercambio aniónico (como el tipo de amonio cuaternario) absorben iones negativos como cloro y so, liberan Oh y, finalmente, H y oh se combinan para generar h⁺ o para lograr la desionización.
4. tecnología de desionización eléctrica (edi)
EDI es una tecnología avanzada que combina orgánicamente la tecnología de separación de membranas de diálisis con la tecnología de intercambio de iones. El reactor de membrana EDI se compone principalmente de membranas de intercambio catiónico dispuestas alternativamente, cámaras de agua concentradas, membranas de intercambio aniónico, cámaras de agua dulce y electrodos positivos y negativos. Bajo la acción del campo eléctrico de corriente continua, los iones positivos y negativos de la resina de intercambio de iones en la Cámara de agua dulce migran en dirección negativa y positiva a lo largo de los canales compuestos por la resina y la película, respectivamente, los iones positivos pasan a través de la película de intercambio de iones, y los iones negativos pasan a través de la película de intercambio de iones negativos y entran en la Cámara de agua espesa para formar agua espesa, respectivamente. Al mismo tiempo, los iones positivos y negativos en la entrada de agua de EDI se intercambian con los iones de hidrógeno e hidrógeno en la resina de intercambio de iones, formando agua ultrapura. La corriente súper límite hace que una gran cantidad de iones de hidrógeno e iones de hidrógeno e hidrógeno producidos por la electrolisis de agua regeneran continuamente la resina de intercambio de iones.
III. proceso de tratamiento terminal
Después del tratamiento de los principales procesos mencionados anteriormente, el agua ultrapura también necesita ser tratada en terminales para cumplir con los estándares de uso de laboratorio. Los procesos comunes de procesamiento de terminales incluyen:
1. esterilización ultravioleta (ultravioleta): utilizar la esterilización ultravioleta para matar microorganismos en el agua y mejorar la bioseguridad del agua ultrapura.
2, ultrafiltración: utilice un filtro de 0,1 micras o menos para eliminar posibles partículas y protones térmicos.
3. cama mixta pulida: eliminar aún más los iones residuales para que la tasa de resistencia de la producción de agua y electricidad alcance entre 15 y 18,2 MWH · cm.
4. eliminación de toc (carbono orgánico total): reducir el contenido de materia orgánica en el agua a través de técnicas especiales.
IV. comparación de las características técnicas
Las tres tecnologías básicas comunes en los equipos de agua ultrapura de laboratorio tienen sus propias características:
1. ósmosis inversa (ro): puede eliminar más del 99% de las sales disueltas, coloides, microorganismos y compuestos orgánicos, pero no puede eliminar completamente todos los iones.
2. intercambio de iones: la pureza de la producción de agua es alta, pero se necesita regenerar la resina regularmente, el costo de operación es alto y no se pueden eliminar electrolitos y microorganismos.
3. tecnología edi: sin regeneración química, se puede producir agua ultrapura de alta pureza de manera continua y estable, lo que reduce los costos operativos y el impacto ambiental.
Los equipos modernos de agua ultrapura de laboratorio suelen combinar una variedad de tecnologías, como la ruta de proceso de 'pretratamiento - ósmosis inversa - EDI - tratamiento terminal', para aprovechar al máximo las ventajas de cada tecnología y lograr una producción de agua ultrapura eficiente, estable y de bajo costo.
