1. 反渗透膜的孔径极小,一般在 0.1 - 1 纳米之间,能够有效截留大部分有机污染物。无论是大分子有机物,如蛋白质、多糖、微生物产生的胞外聚合物等,还是小分子有机物,如农药、染料、石油类有机物、有机卤化物等,都能被大量去除。例如,在工业废水处理用于回用制备超纯水时,对于废水中的复杂有机污染物,反渗透法可以去除其中 90% 以上的有机成分,提高了水的纯度。反渗透过程不仅对有机污染物有很好的去除效果,还能去除水中的溶解性固体(如盐类)、胶体、细菌、病毒等杂质。这是因为半透膜的特性使得只有水分子能够通过,而几乎所有其他杂质都被截留。在超纯水制备过程中,这一特性可以简化处理流程,减少后续处理步骤的负担。例如,在电子工业的超纯水制备中,反渗透可以一次性去除水中的重金属离子、微生物和有机杂质,为后续的离子交换和超滤等步骤提供较好的进水水质。超纯水的生产需对原水进行预脱氯处理。陕西超纯水合成
扫描电子显微镜(SEM)检查:通过 SEM 可以更详细地观察膜表面的微观结构。清洗后,膜表面的孔隙应清晰可见,没有被污染物堵塞的迹象,并且膜的表面形态应与未污染的新膜相似。例如,未被污染的反渗透膜在 SEM 下呈现出均匀分布的孔隙结构,清洗彻底的膜在观察时应恢复这种状态,而不是存在覆盖在孔隙上的不明物质。清洗液分析,在清洗过程中,可以对清洗液进行分析。如果清洗液中的污染物浓度在清洗后期不再增加或者逐渐降低至很低水平,这可能表明膜表面的污染物已被充分清洗掉。例如,在清洗有机物污染的膜时,检测清洗液中的有机物含量,随着清洗时间的延长,有机物含量不再上升且趋近于零,这是清洗彻底的一个迹象。同时,观察清洗液的颜色和浑浊度等物理性质,如果清洗液在清洗结束后颜色变浅、浑浊度降低,也在一定程度上说明清洗有效。辽宁超纯水前景超纯水的生产需优化离子交换树脂的组合方式。
库仑滴定法,原理:样品消解后,过量的氧化剂用电解产生的二价铁为还原剂进行库仑滴定,并用电位法判别滴定终点,根据消耗的电量求出样品中的 COD 值。适用范围:适用于各种类型的水样。优点:操作简便、快速,自动化程度高,无需使用标准溶液滴定,可避免人为误差。缺点:仪器设备较复杂,成本较高,对水样的预处理要求较高,且测定结果受水样中其他可被氧化物质的干扰。测定范围较窄,精度相对较低,只能求得大体的 COD 范围,如需准确测量,还需采用其他标准方法。
原理:离子交换树脂分为阳离子交换树脂和阴离子交换树脂。对于含有酸性或碱性官能团的有机污染物,离子交换树脂可以通过离子交换反应将其去除。例如,带有羧基(-COOH)的有机酸可以与阳离子交换树脂上的氢离子(H⁺)进行交换,从而被树脂吸附;带有氨基(-NH₂)的有机碱可以与阴离子交换树脂上的氢氧根离子(OH⁻)进行交换而被吸附。应用:在超纯水制备的离子交换步骤中,除了去除水中的无机离子外,也可以对部分有机污染物起到一定的去除作用。不过,离子交换树脂主要针对的是含有特定官能团的有机污染物,对于非离子型或中性的有机物去除效果有限。而且,树脂在吸附一定量的有机污染物后,需要进行再生或更换。高效液相色谱分析对超纯水的质量要求极为严格。
原理:反渗透是在压力驱动下,利用半透膜的特性,使水从高浓度一侧(原水侧)向低浓度一侧(透过液侧)渗透。半透膜的孔径非常小,一般在 0.1 - 1 纳米之间,能够有效截留水中的大部分有机污染物,包括大分子有机物(如蛋白质、多糖等)和许多小分子有机物(如农药、染料等)。只有水分子和极少数小分子能够通过半透膜。应用:在超纯水系统中,反渗透通常是关键的处理步骤。它可以去除水中 95% - 99% 的溶解性固体和几乎全部的微生物,同时对有机污染物也有很好的去除效果。例如,在电子工业中用于芯片制造的超纯水制备,反渗透可以有效去除水中可能影响芯片性能的有机杂质。不过,反渗透膜可能会受到有机污染物的污染,导致膜通量下降,需要定期进行化学清洗来恢复其性能。纯水的温度变化对其电导率有一定的规律性影响。辽宁超纯水前景
超纯水的硬度近乎为零,不会产生水垢影响设备。陕西超纯水合成
有机污染物容易在反渗透膜表面和膜孔内吸附、沉积,导致膜污染。例如,水中的天然有机物(如腐殖酸、富里酸)、微生物及其分泌物等有机成分会在膜表面形成凝胶层或生物膜。膜污染会使膜通量下降,即单位时间内通过膜的水量减少。这就需要更高的压力来维持相同的水通量,增加了能耗。同时,膜污染还会影响膜的截留性能,导致有机污染物和其他杂质的去除率降低。而且,膜污染后需要定期进行化学清洗,清洗过程较为复杂,频繁清洗还可能会缩短膜的使用寿命。反渗透过程需要较高的压力来驱动水通过半透膜,一般压力在 1 - 10MPa 之间。这就导致了较高的能耗,特别是在处理大量水或者进水水质较差(有机污染物和溶解性固体含量高)的情况下,能耗问题更加突出。在超纯水制备的整个成本中,反渗透过程的能耗成本占比较大。例如,在一些大型的超纯水生产工厂,如果没有合理的能量回收系统,反渗透环节的能耗可能占总生产成本的 30% - 50%。陕西超纯水合成