純水處理工藝——你知道幾種？

純水是指純凈水一般以城市自來水為水源，通過多層過濾，可將微生物等有害物質去除，但同時也去除了氟、鉀、鈣、鎂等人體所需的礦物質。

來源：中國飲料行業網

食品飲料行業首席技術官

臭氧滅菌超純水處理

臭氧（O3）的消毒原理是：臭氧在常溫、常壓下分子結構不穩定，很快自行分解成氧氣（O2）和單個氧原子（O）；後者具有很強的活性，對細菌有極強的氧化作用，將其殺死，多餘的氧原子則會自行重新結合成為普通氧原子（O2），不存在任何有毒殘留物，故稱無污染消毒劑，它不但對各種細菌（包括肝炎病毒，大腸桿菌，綠濃桿菌及雜菌等）有極強的殺滅能力，而且對殺死黴素也很有效。

1、臭氧的滅菌機制及過程類屬於生物化學過程， 氧化分解了細菌內部氧化葡萄糖所必須的葡萄糖氧化酶。

2、直接與細菌、病毒發生作用，破壞其細胞器和核糖核酸，分解DNA、RNA，蛋白質、脂質類和多糖等大分子聚合物，使細菌的物質代謝生產和繁殖過程到破壞。

3、滲透胞膜組織，侵入細胞膜內作用於外膜脂蛋白和內部的脂多糖，使細胞發生通透畸變，導致細胞溶解死亡。並且將死亡菌體內遺傳基因、寄生菌種、寄生病毒粒子、噬菌體、枝原體及熱原（細菌病毒代謝產物、內毒素）等溶解變性滅亡。

紫外線(UV)滅菌超純水處理工藝

採用紫外燈所放射出來的254nm/185nm的紫外線可以有效的殺死細菌和降解有機物。

研究表明，紫外線主要是通過對微生物(細菌、病毒、芽孢等病原體) 的輻射損傷和破壞核酸的功能使微生物致死，從而達到消毒的目的。

紫外線對核酸的作用可導致鍵和鏈的斷裂、股間交聯和形成光化產物等，從而改變了DNA的生物活性，使微生物自身不能複製，這種紫外線損傷也是致死性損傷。

活性炭吸附純水處理工藝

活性炭依靠吸附和過濾作用主要去除水中的異色、異味、余氯、殘留消毒物等有機物雜質。同時由於活性炭具有一定的還原作用，因此對於水中的氧化劑也具有良好的去除作用。

由於活性炭的吸附功能具有一飽和值，當達到飽和吸附容量時，活性炭濾池的吸附功能將大大降低，因此需要注意分析活性炭的吸附能力，及時更換活性炭或通過高壓蒸汽進行消毒恢復。

但同時活性炭表面吸附的有機物有可能成為細菌繁殖的營養源或溫床，因此活性炭濾池內微生物的繁殖問題也值得引起注意。定期的消毒對於控制細菌繁殖是有必要的。

值得注意的是，在使用活性炭的初期（或新更換過活性炭運行初期），少量的極細微的粉末活性炭有可能隨水流進入到反滲透系統，而造成反滲透膜流道的污堵，引起操作壓力升高、產水量下降和系統的壓降上升，而且這種破壞作用很難用常規的清洗方法恢復。

所以必須將活性炭沖洗乾淨，去除細小粉末後才能將過濾水送至後續RO系統。活性炭的作用很大，但是使用中也要注意消毒以及新活性炭一定要衝洗乾淨。

薄膜微孔過濾（MF）純水處理工藝

薄膜微孔過濾法包括三種形式：深層過濾、篩網過濾、表面過濾。

深層過濾是以編織纖維或壓縮材料製成的基質，利用隋性吸附或是捕捉方式來留住顆粒，如常用的多介質過濾或砂濾；深層過濾是一種較為經濟的方式，可去除98%以上的懸浮固體，同時保護下游的純化單元不會被堵塞，因此通常做為預處理。

表面過濾則是多層結構，當溶液通過濾膜時，較濾膜內部孔隙大的顆粒將被留下來，並主要堆積在濾膜表面上，如常用的PP纖維過濾。表面過濾可去除99.9%以上的懸浮固體，所以也可作為預處理或澄清用。

篩網濾膜基本上是具有一致性的結構，就象篩子一般，將大於孔徑的顆粒，都留在表面上（這種濾膜的孔量度是非常精準的），如超純水機終端使用的用點保安過濾器；篩網過濾微孔過濾一般被置於純化系統中的最終使用點，以去除最後的殘留微量樹脂片、碳屑、膠體和微生物。

離子交換（IX）純水處理工藝

離子交換純水設備是通過陰、陽離子交換樹脂對水中的各種陰、陽離子進行置換的一種傳統水處理工藝，陰、陽離子交換樹脂按不同比例進行搭配可組成離子交換陽床系統，離子交換陰床系統及離子交換混床(復床)系統，而混床(復床)系統又通常是用在反滲透滲出等水處理工藝之後用來製取超純水，高純水的終端工藝，他是目前用來製備超純水、高純水不可替換的手段之一。

其出水電導率可低於1uS/cm以下，出水電阻率達到1MΩ.cm以上，根據不同的水質及使用要求，出水電阻率可控制在1~18MΩ.cm之間。被廣泛應用在電子、電力超純水，化工，電鍍超純水，鍋爐補給水及醫藥用超純水等產業超純水，高純水的製備上。

原水中含有的鹽類如Ca(HCO3)2、 MgSO4等鈣鎂鈉鹽類，在流經交換樹脂層時，陽離子Ca2+、Mg2+等被陽樹脂的活性基團置換，陰離子HCO3-、SO42-等被陰樹脂的活性基團置換，從而水就得到超純化。如原水中的重碳酸鹽含量較高，應在陰、陽離子交換柱中間設脫氣塔，除去CO2氣體，減輕陰床的負荷。

反滲透（RO）純水處理工藝

它是以壓力為推動力，利用反滲透膜只能透水而不能透過溶質的選擇性，從含有各種無機物、有機物、微生物的水體中，提取純水的物質分離過程。反滲透膜的孔徑小於10埃（1埃等於10－10米），具有極強的篩分作用，其脫鹽率高達99％，除菌率大於99.5%。可去除水中的無機鹽、糖類、氨基酸、細菌、病毒等雜質。

如果以原水水質及產水水質為基準，經過適當設計後，RO是將自來水純化的最經濟的有效方法，同時也是超純水系統最好的前處理方法。

超過濾（UF）純水處理工藝

超濾技術是一種廣泛用於水的凈化，溶液分離、濃縮，以及從廢水中提取有用物質，廢水凈化再利用領域的高新技術。特點是使用過程簡單，不需加熱，能源節約，低壓運行，裝置佔地面積小。

超過濾（UF）純水處理原理：超過濾是一種以篩分為分離原理，以壓力為推動力的膜分離過程，過濾精度在0.005-0.01μm範圍內，

可有效去除水中的微粒、膠體、細菌墊層及高分子有機物質。可廣泛應用於物質的分離、

濃縮、提純。超濾過程無相轉化，常溫操作，對熱敏性物質的分離尤為適宜，並具有良好的耐溫、耐酸鹼和耐氧化性能，能在60℃ 以下，pH為2-11的條件下長期連續使用。

中空纖維超濾膜是超濾技術中最為成熟與先進的一種形式。中空纖維外徑0.5-2.0mm，內徑0.3-1.4mm，中空纖維管壁上布滿微孔，孔徑以能截留物質的分子量表達，截留分子量可達幾千至幾十萬。原水在中空纖維外側或內腔加壓流動，分別構成外壓式與內壓式。超濾是動態過濾過程，被截留物質可隨濃縮小排除，不致堵塞膜表面，可長期連續運行。

EDI純水處理工藝

EDI超純水處理設備的工作原理：電去離子（EDI）系統主要是在直流電場的作用下,通過隔板的水中電介質離子發生定向移動,利用交換膜對離子的選擇透過作用來對水質進行提純的一種科學的水處理技術。

電滲析器的一對電極之間,通常由陰膜,陽膜和隔板(甲、乙)多組交替排列,構成濃室和淡室(即陽離子可透過陽膜,陰離子可透過陰膜).淡室水中陽離子向負極遷移透過陽膜,被濃室中的陰膜截留；水中陰離子向正極方向遷移陰膜,被濃室中的陽膜截留,這樣通過淡室的水中離子數逐漸減少,成為淡水,而濃室的水中,由於濃室的陰陽離子不斷湧進,電介質離子濃度不斷升高,而成為濃水,從而達到淡化,提純,濃縮或精製的目的。

首席技術官

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