1 純水システムのワークフローと影響要因
1.1 原水前処理生水は、実験室に入る水道水を指します。前処理は、水道水中の不純物の大部分を除去するものである。
1.1.1 方法: 前処理は、一般的に3つのステップで行われる機械的濾過を使用します。
(1)精密フィルタ要素(フィルター要素、巻線フィルタ要素、溶融吹き込みフィルタ要素とも呼ばれる)は、原水中の砂や砂などの大きな粒子を濾過します。
(2)活性炭フィルター素子は、吸着(特に、逆浸透膜に大きな酸化作用を有する水道水中の残留塩素)によって水中の有機物および重金属イオンの大部分を除去する。
(3)逆浸透膜(RO)は、水中の微小粒子や塩をさらに除去します。
1.1.2 影響要因:
(1)水道水質:水道水中の高純度物は、処理後の前処理成分と標準以下の水質の耐用年数を短縮し、パイプラインを遮断し、より高い入口圧力を生じさせます。一般に、水道水中に溶解した固形物の含有量(TDS)が200mg/L未満である必要がある。
(2)前処理成分の寿命:精密フィルター素子、活性炭フィルター素子、逆浸透膜等は、全ての材料が比較的長寿命である。中でも、精密フィルター素子と活性炭フィルター素子は、逆浸透膜に対する保護効果を有する。もし彼らが失敗すると、RO膜の負荷が増加します。、寿命が短くなります。メーカーごとの製品の品質が異なるため、RO膜は高価であるため、実際の使用では、様々な場所での水道水の品質に応じて合理的に使用する必要があります。
(3)入口水圧:一般に、純水系の前処理には、通常の動作を維持するために一定の入口圧力(≥0.1Mpa)を維持するために高圧ポンプが必要です。高圧ポンプの圧力が不足すると、水の生産が減少します。
(4)純水システムのメンテナンス:純水システムは、一般的に自動バック洗浄機能を有する。設定が不当であるか、または誤ったメンテナンスが正しくない場合、純水機械の通常の動作にも影響を及ぼし、浄化効率と水質の低下につながります。
1.2 脱イオン水の調製 一般的な純水システムはコストによって制限され、RO膜の品質は平均であり、それによって処理される水は第三次純水(抵抗性> 0.2MO.cm の標準にしか達できません)。第三次純水はイオンの大部分を除去するために前処理されているが、その中のイオン濃度は依然として高く、これはまた、微量検出に影響を与える生化学分析装置.したがって、第三次純水は、生化学的試験に使用できる第一の純水(lOMΩ.cm≥抵抗率)を達成するためにさらに脱イオン化されなければならない。
1.2.1 方法: イオン交換樹脂法は、脱イオン水の調製法として一般的な方法です。使用される成分は、イオン交換カラムまたは精製カラム(タンク)、アニオン交換カラム、カチオン交換カラム、混合カラムなどを含む。試薬は、アニオンとカチオン交換です。樹脂。アニオンおよびカチオン交換樹脂は、一般にスチレンから重合し、次いでジビニルベンゼンによって架橋して多孔質ネットワーク骨格構造を得り、次いで骨格に活性基を接続して高分子ポリマーを形成する。イオン交換樹脂に接続された活性基は、酸性基と塩基基群の2種類に分けることができます。酸性基に接続されたイオン交換樹脂はカチオン交換樹脂と呼ばれ、塩基基を結んだ樹脂はアニオン交換樹脂と呼ばれます。
1.2.2 原則:
(1)カチオン交換カラムの原理は、硬水軟化の原理である:カチオン交換樹脂中の酸性基には、スルホン酸基(-S03H)、カルボキシル基(-COOH)およびフェノール基(-C6H40H)が含まれ、その中で水素イオンが溶液中の金属イオンまたは他のカチオンと相互作用することができる。例えば、スチレンおよびジビニルベンゼンの高分子は、強い酸カチオン交換樹脂を得るためにスルホン化される。その構造式はR-SO3Hとして表現することができ、Rは樹脂マトリックスを表し、一例としてCa2+を取り、式は2R-S03H+ Ca2+-(R-SO3)2Ca + 2H+である。
(2)アニオン交換列の原理:アニオン交換樹脂中の基本群には、第四級アミン基[-N(CH3)30H]、アミン基(-NHz)およびイミノ基(-NHz)が含まれる。彼らは水中でOH-イオンを発生させることができ、様々な陰イオンと交換することができます。Cl-を例として、式は R-N (CH3)30H+ Cl-RN(CH3)3Cl+OH-です。
