《纯水的检测》PPT课件

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1、第五章纯水的制备和检测5.1纯水的应用一、天然水：自然界中的水。天然水中通常含有五种杂质:1、电解质,包括带电粒子,常见的阳离子有Na+、K+、NH4+、Mg2+、Ca2+、Fe3+、Cu2+、Mn2+、Al3+等；阴离子有F-、Cl-、NO3-、HCO3-、SO42-、PO43-、H2PO4-、HSiO3-等;2、有机物质,如:有机酸、农药、烃类、醇类和酯类等;3、悬浮物，如细菌、粘土等;4、胶体物，溶胶、硅胶和铝、铁的化合物等;5、溶解气体，包括：N2、O2、Cl2、H2S、CO、CO2、CH4等;二、纯水的分类1、一般的纯水称去离子水，指去掉各种阴、阳离子和有机物等杂质的水。

2、通过蒸馏法可得到纯度为60kΩ.cm以上的纯水。如果再通过离子交换法可以去除水中的强电解质和大部分硅酸和碳酸等弱电解质，得到10MΩ.cm以上的纯水。2、超纯水：化学意义上纯水（液态的H2O）的理论电导率为18.3ΜΩ·cm.人们生产的纯水是达不到理论值的，但18ΜΩ·cm似乎是可以达到的，对于这种水，有的称为高纯水有的称为超纯水。传统的纯水方法不能制备出超纯水。三、制备纯水的方法1、蒸馏法，传统的制备纯水的方法。按蒸馏器皿可分为玻璃、石英蒸馏器，金属材质的有铜、不锈钢和白金蒸馏器等。按蒸馏次数可分为一次、二次和多次蒸馏法。特点:(1)蒸馏水可以满足普通分析实验室的用水要求。(2)为了去掉一

3、些特殊的杂质，还需采取一些特殊的措施。例如预先加入一些高锰酸钾可除去氧化物；加入少许磷酸可除去三价铁；加入少许不挥发酸可制取无氨水等。(3)由于很难排除二氧化碳的溶入。所以水的电阻率是很低的，达不到MΩ级。2、反渗透法，是利用压力差为动力的膜分离技术。目前它是一种应用最广的脱盐技术，已广泛运用于科研、医药、食品、饮料、海水淡化等领域。而在工业用超纯水的制备上常被用来作为去离子，电去离子（EDI）的前一级处理。特点：（1）相对于传统采用离子交换树脂作为前期预处理工艺方法，反渗透具有更经济，更节能，运行更稳定，水质更可靠的优点。（2）可以大大延长后级离子交换树脂的再生周期及电去离子（EDI）的清

4、洗周期。反渗透法制取超纯水设备反渗透的动力依赖于压力差（10-100大气压）。去除杂质的能力由膜的性能好坏和进出水比例决定。进出水的比例一般控制为10：6或10：7左右。杂质的去除率应在95-99.7%之间，可以用于制备市场上出售的饮用纯净水。3、电去离子（Electrodeionization）简称EDI，是一种将离子交换技术，离子交换膜技术和离子电迁移技术相结合的纯水制造技术。属高科技绿色环保技术。特点：（1）EDI净水设备具有连续出水、无需酸碱再生和无人值守等优点，已在制备纯水的系统中逐步代替混床作为精处理设备使用。（2）这种先进技术的环保特性好，操作使用简便，愈来愈多地被人们所认可，

5、也愈来愈多广泛地在医药、电子、电力、化工等行业得到推广，如图所示为电去离子超纯水设备。电去离子超纯水处理设备4、离子交换法离子交换法是通过阴、阳离子交换树脂对水中的各种阴、阳离子进行置换的一种传统水处理工艺，阴、阳离子交换树脂按不同比例进行搭配可组成离子交换阳床系统，离子交换阴床系统及离子交换混床（复床）系统。而混床系统又通常是用在反渗透等水处理工艺之后用来制取超纯水，高纯水的终端工艺，他是目前用来制备超纯水、高纯水不可替代的手段之一。两种制备方式：A.复床式，即按阳床—阴床—阳床—阴床—混合床的方式连接并生产去离子水；早期多采用这种方式，便于树脂再生。B.混床式（2-5级串联不等），混床去

6、离子的效果好。但再生不方便。如图所示。碳钢衬胶阳床+阴床+混床离子交换超纯水处理设备反渗透+1级混床离子交换超纯水设备小型反渗透+两级混床去离子交换超纯水设备特点：（1）出水电阻率达到1MΩ.cm以上，根据不同的水质及使用要求，出水电阻率可控制在1~18MΩ.cm之间。（2）离子交换设备是传统的去离子水设备，它的产水水质稳定，造价相对较低。在以往的电厂锅炉补给水都是采用阳床+阴床+混床处理工艺。（3）近年来，随着反渗透、EDI等工艺的发展，离子交换设备操作复杂，不容易实现自动化，浪费酸碱，运行成本高等缺点更加突出，目前更多的应用于反渗透的深度处理。（4）小型的离子交换设备常采用有机

7、玻璃交换柱，有利于观察树脂运行情况。（5）大型的离子交换设备则采用碳钢内衬环氧树脂或衬胶，中间预留可视装置，以便于离子再生时在线观测再生液水位状况。（6）但有机物无法去掉，TOC（总有机碳）和COD（耗氧量）值往往比原水还高。其原因：1）树脂质量不好；2）树脂的预处理不彻底，树脂中所含的低聚物、单体、添加剂等没有除尽；3）树脂不稳定，不断地释放出分解产物。五、从纯水的电导率估算水中离子的浓度水平：表2、几种电