纯化水设备的科学作用原理:
1.预处理阶段
沉淀与过滤:原水通常含有各种悬浮物、泥沙、胶体等杂质。通过加入混凝剂(如聚合氯化铝),使水中的细小悬浮颗粒凝聚成较大的絮状物,然后通过沉淀池或过滤器(如砂滤器、活性炭过滤器)进行初步过滤,去除大部分可见杂质,降低水的浊度,保护后续处理单元不受大颗粒杂质的堵塞和污染。
软化处理:对于含有较高硬度离子(主要是钙、镁离子)的水,采用离子交换树脂或软化剂进行处理。离子交换树脂中的钠离子(或其他合适的离子)与水中的钙、镁离子发生置换反应,从而去除水中的硬度,防止在后续反渗透等过程中形成结垢,影响设备性能和纯水质量。
2.核心纯化阶段 - 反渗透(RO)
半透膜特性:反渗透膜是一种具有选择性透过功能的半透膜,它只允许水分子通过,而几乎完*截留溶解在水中的绝大部分盐类、有机物、细菌、病毒等杂质。这是因为反渗透膜的孔径非常小,通常在纳米级别,只有水分子能够通过其微小的孔隙,而其他物质由于尺寸较大或带有电荷被阻挡在膜的一侧。
压力驱动:在反渗透过程中,对原水施加较高的压力(一般需要达到数个大气压甚至更高),使水分子克服渗透压,从高浓度侧(原水侧)向低浓度侧(纯水侧)逆向渗透。这个压力差是反渗透过程的动力来源,通过这种方式,实现水与其他杂质的分离,从而得到高纯度的水。
3.纯化水设备深度净化阶段
电去离子(EDI):EDI 技术结合了离子交换和电渗析的原理。在EDI模块中,淡水室中填充有离子交换树脂,浓水室和极水室分别通入浓水和极水。当通电时,水中的离子在电场作用下发生定向迁移,阳离子向阴极移动,阴离子向阳极移动。在迁移过程中,离子首先通过离子交换树脂进行交换,然后被电迁移至浓水室并排出,从而实现水的深度除盐,进一步提高水的纯度,可去除反渗透出水中残留的微量离子。
紫外线杀菌与臭氧氧化:为了去除水中可能存在的细菌、病毒等微生物,采用紫外线照射或臭氧氧化的方法。紫外线能够破坏微生物的顿狈础结构,使其失去繁殖和生存能力,从而达到杀菌消毒的目的。臭氧具有较强的氧化性,不仅可以杀灭微生物,还能氧化分解水中的有机污染物,进一步改善水质。
终端过滤:经过前面一系列处理后,水可能还会含有一些微小的颗粒或杂质,通过终端过滤器(如精密过滤器,滤芯孔径可达微米甚至更小级别)进行最后过滤,确保出水达到所需的高纯度标准。
