工业纯水

工业纯水由预处理系统、精处理系统、后处理系统三大部分组成。原水经砂棒过滤器、活性炭单元、软水器单元等预处理系统后，使得到的工业纯水中悬浮物(颗粒物质)、胶体、有机物、硬度、微生物等杂质含量大大降低。

目前，我国工矿企业的纯水制备，大多采用生活饮用自来水作水源。生活饮用自来水，虽然符合国家《生活饮用水卫生标准》，但其中仍含有胶体物质、结垢物质、氧化物和有机物等。

胶体物质依靠分子的布朗运动、静电斥力、水化作用等长期保持着分散悬游状态，成为纯水制备过程中的主要污染物。

氧化物则是用加氯法对自来水消毒时的产物，通常以Cl2、HClO、ClO-和NHCl2等形式存在，对纯水的制备影响较大。

有机物是以大分子有机酸为主，当其含量较高时，在前处理过程中，将与絮凝剂形成絮体，造成过滤性污染，同时，这种有机物所带的负电荷，与阴离子交换树脂的正电荷产生吸力，使其被吸附在阴离子交换树脂上，阻塞树脂微孔，使交换能力下降。

结垢物质是以碳酸盐、硫酸盐和二氧化硅的形态存在，一旦形成结垢，清洗十分困难。

由于环境污染自来水水质下降，增加了水的纯化处理的难度。原水未进行预处理或预处理不完善会对纯水制备装置的正常运转带来极为不利的影响。

1、对电渗析脱盐的影响

由于悬浮物的粒径通常在100μm以上，会对电渗析器产生影响。悬浮物会粘附在水流通道和渗析膜上，堵塞水流通道。

胶体可以粘附在离子交换膜表面，阻碍膜的离子穿流。金属氧化物含量高时，易在膜的表面形成氢氧化物胶体;水中含有多量硫酸根时，会产生硫酸钙沉淀;如含多量二氧化硅亦易产生沉淀。

2、离子交换反应的影响

原水浊度太大在树脂层表面形成一层污垢层还易污染树脂，影响原水水质。原水中存在的有机物在离子交换过程中，浊度大会增加再生次数。树脂被有机物污染后不易再生，洗脱困难，将影响树脂的使用寿命。

细菌和藻类会在树脂内繁殖生长，使其受污染，对离子交换装置亦有不良影响。细菌和藻类还可能透过树脂入纯水箱。铁、锰的存在易生成氢氧化物沉淀堵塞树脂孔隙，且不易洗脱下来。导致树脂使用寿命降低。含铁离子的水很有利于铁细菌的生长至阻塞管道。

3、预处理工艺与流程

①絮凝剂

絮凝剂可使液体中分散的细粒固体形成絮凝物的高分子聚合物。絮凝剂按照其化学成分总体可分为无机絮凝剂(包括无机凝聚剂和无机高分子絮凝剂)和有机絮凝剂(包括机高分子絮凝剂、天然有机高分子絮凝剂和微生物絮凝剂)两类。预处理工序第一道是投加絮凝剂，以促使水中胶体状微粒凝聚，能去除水中部用的可COD和BOD。

②地表水除浊度

地表水除浊度是将原水通过机械过滤器进行过滤降低浊度，此方法适用于浊度低于30的河水与普通自来水。除浊后一般可使清水浊度小于1。

③原水同时除浊、有机物及余氯

原水过滤后采用活性炭吸附过滤器降低氯的含量。机械过滤器主要是去除悬浮物，降低浊度，以保护活性炭吸附过滤器不致阻塞。除菌及除热原的能力只在新炭的极短期间，特别是炭层下部所以要定时更换活性碳。

1、初级脱盐

对于水中含盐量较低( 300～500ppm)的原水一般不采用电渗析或反渗透而直接进离子交换制备纯水是可行的。但若原水含盐量高，树脂再生频繁，会因树脂再生过程中膨胀收缩次数过多促使树脂老化，影响树脂的使用寿命。采用电渗析或反渗透后大大减轻了树脂交换的负担，而且可延长树脂使用寿命。

2、纯水制备工艺流程

纯水又称纯净水、去离子水，是指以符合生活饮用水卫生标准的水为原水，通过电渗析器法、离子交换器法、反渗透法、蒸馏法及其他适当的加工方法。纯水制备一般流程：

①将原水通过预处理，通过弱酸床，通过反渗透，通过阳离子交换，通过阴离子交换，通过阴离子交换，通过混床得纯水;

②将原水通过预处理，通过阳离子交换，通过阴离子交换，通过阴离子交换，通过混床得纯水;

③将原水通过预处理，通过电渗析，通过阳离子交换，通过阴离子交换，通过阴离了交换，通过混床得纯水;

④将原水通过预处理，通过弱酸床，通过反渗透，通过脱气，通过混床得纯水。

全离子交换、电渗析加离子交换和反渗透加离子交换三种处理方式比较，反渗透加离子交换成本最高但水质最好。

3、注射水制备

①将锅炉蒸汽冷凝后通过阳离子交换后冷却，将冷却的蒸馏水通过微孔过滤得注射用水。该流程是锅炉给水，对含盐量并未减步，若用阳离子吸附铵盐，经过交换后的水呈酸性，而且电阻率也较高，影响水质，所以该流程已逐渐淘汰。

②将纯水通过多效蒸馏水器蒸馏，将蒸汽冷却成蒸馏水，蒸馏水通过微孔过滤得注射用水。该流程是将纯水为进料水用蒸馏法制备蒸馏水作为注射用水，为各国药典所收载，是国内外最常用的注射用水制备方法。蒸馏法能有效地除去水中细菌、热原和其他绝大部分有机物质，质量符合GMP要求。

③将原水通过预处理，通过弱酸床，通过反渗透，脱气后进入混床，采用紫外纯杀菌，通过超滤，再通过微孔过滤得纯水。该流程反渗透加上离子交换法制成高纯水，再用超滤装置去除热原，经紫外线杀菌，最终经微孔滤膜滤除微粒而制得注射用水，该工艺是七十年代发展起来的新技术。