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纯水机设备是一种常见的水处理设备,适用于各种领域,如电子、医药、食品、半导体等。那么,纯水机设备的原理是什么呢?本文将从以下几个方面进行阐述。
1.纯水的概念
纯水是指除水分子外,不含其他物质的水。纯水的电导率为零,可以用于特殊的实验和生产环境。
2.纯水机设备的分类
纯水机设备可以根据纯化水的方法分为以下几种:
(1)离子交换型纯水机:通过离子交换树脂来去除水中的离子,可以将自来水纯化为高纯水。
(2)反渗透型纯水机:利用反渗透膜和压力将水分子从其他物质中分离出来,可以获得高纯水。
(3)电化学型纯水机:通过电解方法将水中的阳离子和阴离子去除,可以得到高纯水。
纯水机设备3.离子交换型纯水机的原理
离子交换型纯水机是将自来水通过离子交换树脂来去除水中的离子,从而达到净化水的目的。
离子交换树脂是一种含有阴离子或阳离子功能基团的聚合物,具有吸附离子的能力。离子交换树脂的功能基团与水中的离子发生反应,将离子吸附在树脂的表面或内部。
离子交换树脂除了去除水中离子的作用外,还可以使水软化和去除有机物。离子交换纯水机通常包括粗混床、细混床和羟基树脂柱。首先,将自来水通过粗混床去除水中的大部分离子。然后,将处理过的水经过细混床,进一步去除离子。最后,将水经过羟基树脂柱,去除残留的离子和有机物。处理后的水可以通过阳离子交换树脂和阴离子交换树脂的交互作用,达到水的最终去离子度的要求。
4.反渗透型纯水机的原理
反渗透型纯水机是利用反渗透膜和压力将水分子从其他物质中分离出来,可以获得高纯水。反渗透膜是一种半透膜,其孔径非常小,只有0.微米(0.1纳米)左右,可以滤除水中的细菌、病毒、有机物分子、无机物分子等。而水分子则可以通过反渗透膜并被收集。
反渗透型纯水机通常包括前置过滤器、高压泵、反渗透膜和后处理过程等部分。前置过滤器的主要作用是去除水中的悬浮物、泥沙和颗粒物等。高压泵将水推入反渗透膜,使水分子穿过反渗透膜。后处理过程一般包括加热、紫外灭菌、二次超滤等步骤,以确保水的质量。
5.电化学型纯水机的原理
电化学型纯水机是通过电解方法将水中的阳离子和阴离子去除,可以得到高纯水。电化学型纯水机一般包括阳极、阴极、离子膜和电解槽等部分。
电解槽内加入少许酸性或碱性电解质,水经过阳极和阴极时发生氧化还原反应,阳离子和阴离子被氧化成为对应的气体,从而被去除。同时,电解反应会产生氢离子和氢氧离子,将在离子膜中交换,从而即可得到纯净的水。
6.结语
纯水机设备在现代生产中得到了广泛的应用。离子交换型纯水机、反渗透型纯水机和电化学型纯水机都有各自的优缺点,应根据具体的应用场景选择合适的纯水机型号和纯化方法。