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Nanjing Tianshui Machinery Equipment Co., Ltd
Détails du principe de processus de l'équipement d'eau Ultrapure pour le laboratoire
Date :2025-10-09Lire :8
L'équipement d'eau ultra - pure pour le laboratoire est un équipement professionnel pour éliminer diverses impuretés de l'eau par un processus de traitement en plusieurs étapes, produisant finalement de l'eau ultra - Pure avec une résistivité allant jusqu'à 18,2 mΩ.cm. Son principe de processus est principalement basé sur des techniques telles que la filtration physique, la séparation par membrane et l'échange d'ions, et le principe de fonctionnement de chaque étape sera détaillé ci - dessous.
I. Aperçu du principe de fonctionnement de base
Les équipements d'eau Ultrapure de laboratoire utilisent généralement un procédé de traitement en plusieurs étapes comprenant principalement quatre étapes principales: prétraitement, osmose inverse, échange d'ions et traitement terminal. L'eau du robinet élimine d'abord les particules plus grosses, les matières en suspension et une partie de la matière organique par l'unité de prétraitement, puis entre dans l'unité d'osmose inverse pour l'élimination de la substance ionique et macromoléculaire dans l'eau, puis passe par l'unité d'échange d'ions pour la purification et l'ultrapurification du petit nombre d'ions résiduels, et enfin par des techniques telles que l'UV, l'Ultrafiltration, etc. pour assurer que les micro - organismes, les matières organiques et les thermogènes dans l'eau Ultrapure répondent à toutes sortes de besoins d'
II. Détail des principes de chaque étape du processus
1, phase de prétraitement
Le prétraitement est le premier processus de préparation de l'eau Ultrapure, dont l'objectif principal est d'éliminer la boue, la rouille, les matières colloïdales, les matières en suspension, la colorimétrie, les odeurs et les matières organiques biochimiques contenues dans l'eau brute. Les systèmes de prétraitement courants se composent de filtres à sable de quartz, de filtres à charbon actif et de filtres de précision. Lorsque la dureté de l'eau brute est élevée, un adoucisseur d'eau entièrement automatique est également utilisé pour réduire la dureté de l'eau, ce qui protège efficacement la membrane d'osmose inverse ultérieure et prolonge sa durée de vie.
2, phase d'osmose inverse (RO)
L'osmose inverse est l'unité de traitement de base de l'équipement d'eau Ultrapure, dont le principe de base est d'appliquer une pression supérieure à la pression osmotique naturelle du côté de l'eau brute (généralement de 6 à 20 kg), de sorte que les molécules d'eau sont osmosées inversement du côté de la concentration élevée Au côté de la concentration faible. La membrane d'osmose inverse a une taille de pore extrêmement petite (environ 00001 micron), peut emprisonner efficacement les bactéries, les virus, les métaux lourds et les matières organiques, et le taux de dessalement est généralement ≥ 98%. Parce que la taille des pores de la membrane d'osmose inverse est beaucoup plus petite que celle des virus et des bactéries, plusieurs centaines de fois ou plus, de sorte que divers virus, bactéries, métaux lourds, matières solubles solides, matières organiques contaminées, ions Calcium - magnésium, etc. ne peuvent tout simplement pas passer à travers La membrane d'osmose inverse, atteignant ainsi le but de la purification de l'eau.
3, phase d'échange d'ions
La technologie d'échange d'ions est utilisée pour éliminer davantage les traces d'ions résiduels après avoir subi un traitement d'osmose inverse. Le principe est d'utiliser une résine échangeuse de cations pour éliminer les cations de l'eau et libérer h⁺, et une résine échangeuse d'anions pour éliminer les anions et libérer oh⁻, qui se combine avec oh⁻ pour produire de l'eau pure. Les résines échangeuses de cations (par exemple de type sulfonique) Adsorbent les cations ca², mg², etc. dans l'eau, libérant H; Les résines échangeuses d'anions (par exemple de type Ammonium quaternaire) Adsorbent Les anions cl⁻, so₄⁻, etc., libérant oh⁻, et finalement h⁺et oh⁻se combinent pour produire h₂o, permettant la déionisation.
4, technologie d'électrodéionisation (EDI)
L'EDI est une technologie avancée qui combine organiquement la technologie de séparation par membrane d'électrodialyse avec la technologie d'échange d'ions. L'empilement de membranes EDI se compose principalement de membranes échangeuses de cations alternées, de chambres d'eau concentrée, de membranes échangeuses d'anions, de chambres d'eau douce et d'électrodes positives et négatives. Sous l'effet d'un champ électrique continu, les cations et les anions dans la résine échangeuse d'ions dans la Chambre d'eau douce migrent le long des canaux constitués par la résine et la membrane, respectivement vers les électrodes négative et positive, les cations traversant la membrane échangeuse de cations et les anions traversant la membrane échangeuse d'anions, entrant respectivement dans la Chambre d'eau concentrée pour former de l'eau concentrée. Simultanément, les cations et les anions dans l'eau d'entrée EDI suivent l'échange d'ions hydrogène et d'ions hydroxyde dans la résine échangeuse d'ions pour former de l'eau Ultrapure. Le courant ultra - limite permet à un grand nombre d'ions hydrogène et d'ions hydroxyde produits par électrolyse de l'eau de régénérer en continu la résine échangeuse d'ions.
Iii. Processus de traitement Terminal
Après le traitement par les principaux procédés mentionnés ci - dessus, l'eau Ultrapure doit également subir un traitement terminal pour atteindre les normes d'utilisation en laboratoire. Les processus de traitement terminal courants comprennent:
Stérilisation par ultraviolet (UV): utilisez l'action bactéricide des rayons ultraviolets pour tuer les micro - organismes dans l'eau et améliorer la sécurité biologique de l'eau Ultrapure.
Ultrafiltration: utilisez des filtres de 0,1 μm ou moins pour éliminer les particules et les thermogènes qui peuvent être présents.
3, lit de mélange de polissage: enlever davantage les ions résiduels, de sorte que la résistance à la production d'eau et d'électricité atteigne 15 à 18,2 mΩ.cm.
Élimination du toc (carbone organique total): réduction de la teneur en matière organique de l'eau par des techniques spéciales.
Iv. Comparaison des caractéristiques techniques
Chacune des trois technologies de base couramment utilisées dans les équipements d'eau Ultrapure de laboratoire est caractérisée par:
Osmose inverse (RO): élimine plus de 99% des sels dissous, des colloïdes, des micro - organismes et des matières organiques, mais ne peut pas éliminer complètement tous les ions.
2, échange d'ions: la production d'eau est de haute pureté, mais nécessite une régénération régulière de la résine, des coûts d'exploitation plus élevés et l'élimination des non - électrolytes et des micro - organismes est impossible.
Technologie EDI: aucune régénération chimique n'est nécessaire pour produire de l'eau Ultrapure de haute pureté de manière continue et stable, réduisant ainsi les coûts d'exploitation et l'impact environnemental.
Les équipements modernes de laboratoire pour l'eau Ultrapure utilisent souvent une combinaison de plusieurs technologies, telles que la ligne de processus de « prétraitement - osmose inverse - EDI - traitement terminal», pour tirer pleinement parti des avantages de chaque technologie et obtenir une production d'eau Ultrapure efficace, stable et à faible coût.
