去离子超纯水机的工作原理主要是通过去除水中的离子,生产出超纯水。这种水通常用于实验室、半导体制造、制药等要求高纯度的领域。去离子水的生产过程可以分为几个关键步骤:
预处理阶段:
在进入去离子水机之前,水源一般会先经过过滤处理,去除水中的大颗粒杂质和悬浮物。这通常通过机械过滤器或砂滤器完成,以保护后续的去离子设备免受损害。
离子交换:
去离子水机的核心技术是离子交换原理。水中的离子(如钠离子Na+、钙离子Ca2+、镁离子Mg2+、氯离子Cl-等)会通过离子交换树脂被去除。去离子水机通常使用两种类型的树脂:阳离子树脂和阴离子树脂。
阳离子交换树脂:阳离子树脂能够去除水中的正离子,如钠(Na+)、钙(Ca2+)、铁(Fe3+)等。它们通过与水中的离子发生离子交换反应,交换出氢离子(H+)。
阴离子交换树脂:阴离子树脂用于去除水中的负离子,如氯离子(Cl-)、硫酸根(SO42-)等。它们通过与水中的阴离子交换出氢氧根离子(OH-)。
在阳离子和阴离子树脂的作用下,水中的大部分无机离子被有效去除,从而将水的电导率降低至低的水平。
后处理阶段:
离子交换后,水仍可能含有一些微量的有机物、微粒以及溶解的气体。为了进一步提高水的纯度,超纯水机通常会结合使用反渗透(RO)膜、紫外线(UV)消毒系统以及细菌过滤等技术:
反渗透(RO)膜:通过半透膜的压力差作用,去除水中的细菌、病毒、溶解性盐分和有机污染物,进一步提高水质。
紫外线消毒:通过紫外线照射去除水中的微生物,保证水的无菌性。
滤芯:使用活性炭等滤材去除水中的有机物和残余的氯气。
电导率监控与控制:
为确保水质符合标准,超纯水机通常配备有电导率监测装置。电导率是衡量水中离子浓度的一个重要指标。通过监控水的电导率,系统可以自动调节水的处理过程,确保输出水的纯度符合要求。