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防止純水水質(zhì)劣化的方法

文章出處:網(wǎng)絡(luò ) 人氣:發(fā)表時(shí)間:2022-08-25

由于作為進(jìn)水的純水系統的制水速度較慢,因此在純水系統與超純水系統之間必須有水箱作為過(guò)渡。然而在水箱中貯放純水會(huì )因為材質(zhì)的溶出、空氣中無(wú)機物質(zhì)與有機物質(zhì)的污染,以及微生物的繁殖等因素造成純水水質(zhì)的劣化,進(jìn)而增加超純水系統的純化負荷。為了讓超純水裝置有穩定的進(jìn)水水質(zhì),如何使水箱的水質(zhì)劣化程度控制在最小范圍內非常重要。

1)以空氣過(guò)濾器去除空氣中的污染物質(zhì)

實(shí)驗室的空氣中含有使純水水質(zhì)劣化的二氧化碳與浮游微生物,使用有機溶劑實(shí)驗室空氣中則含有揮發(fā)性有機溶劑。當空氣中的二氧化碳溶解于水中,會(huì )形成碳酸根離子,使水箱中純水的電阻率大幅降低,將造成超純水系統中陰離子交交換樹(shù)脂的負荷量增加,而縮短其使用壽命。除此之外,水箱中的純水若混入微生物與有機物質(zhì),也會(huì )造成微生物增殖和有機物質(zhì)的再次污染。因此,純水水箱應呈密閉狀態(tài),因為水箱必須設置通氣口使純水可以順利的流出,所以為了防止空氣中的污染物質(zhì)透過(guò)通氣扣、口進(jìn)入純水水箱內,加裝空氣過(guò)濾器是不可或缺的。

2)以殺菌用UV燈防止微生物繁殖

水質(zhì)純化雖然有不同的方法,但仍有少量微生物殘存。只要留存于水箱中,就有繁殖的可能性。雖然純水中幾乎不含營(yíng)養成分(有機物等),但仍有能適應貧瘠營(yíng)養環(huán)境的微生物存在的可能。所以,在水純化的過(guò)程中,應該具備殺菌的相關(guān)程序。

藥劑洗凈與熱水殺菌,對于純水中微生物的殺菌效果是單次性的,而非持續性的。相對而言,紫外線(xiàn)照射殺菌法,只要在照射期間,對微生物的殺菌作用就能夠持續。紫外線(xiàn)的殺菌能力,以紫外線(xiàn)光強與照射時(shí)間來(lái)表示。當純水中的微生物受到100mw.s/cm2的照射量處理時(shí),殺菌率就可達99.9%。這里,我們在水純化過(guò)程中加裝紫外燈,并對其殺菌效果進(jìn)行檢測。首先我們在純水系統的水流管路中加裝紫外燈,采用連續照射方法,對進(jìn)行殺菌效果進(jìn)行檢測。

一般來(lái)說(shuō),水純化過(guò)程中若不使用紫外線(xiàn)照射,純水系統的細菌數會(huì )超過(guò)100cfu/ml,而使用紫外線(xiàn)照射的純水系統,其細菌數可以降至10cfu/ml。也就是說(shuō),純水系統管路中若使用加裝紫外燈,對降低細菌數具有非常好的效果。但幾天后,就出現了細菌增殖的現象。這是因為,水箱中的細菌的繁殖沒(méi)有受到抑制,細菌數逐漸增加。因此,對純水系統中的微生物進(jìn)行控制時(shí),只對純化程序中的管線(xiàn)進(jìn)行紫外線(xiàn)照射是不足的,應同時(shí)對水箱中的細菌繁殖進(jìn)行抑制。

因此,如前述系統所言,我們在純水管路和水箱使用紫外燈照射處理,來(lái)檢測其對細菌數的影響。紫外燈的照射處理時(shí)間為每日10分鐘。結果顯示,管路中純水的細菌數在紫外燈照射下約為4-10cfu/ml。之后,在水箱紫外燈的照射下細菌數進(jìn)一步降低。水箱內經(jīng)紫外燈照射后,雖因重新注入純水而使細菌數增加,但仍可使細菌繁殖獲得極大抑制。自開(kāi)始檢測后的70天,水箱中的細菌數始終保持在極低的狀態(tài),達到有效的且持續性的抑制細菌增長(cháng)的效果。

由前述結果可知,在純水管線(xiàn)與水箱中同時(shí)使用紫外燈照射,可將純水中的細菌降到最低。水箱中的細菌繁殖,即意味著(zhù)將有細菌及其代謝的有機物流入超純水系統。所以,進(jìn)行超純水純化時(shí),有必要在純水管線(xiàn)與水箱中同時(shí)使用紫外燈照射。

此外,細菌的繁殖容易發(fā)生在水流停滯的地方。因此,水箱的結構也很重要。平底水箱將貯水完全排除而稱(chēng)為水污染的原因。針對這一問(wèn)題,若將水箱底部設計為傾斜構造,使水能夠完全排除,就能夠加以解決。水箱若放置在日光直射的窗邊,水溫便會(huì )上升,容易造成細菌的繁殖。若使用半透明材質(zhì)的水箱,將會(huì )因為日光通透而造成藻類(lèi)繁殖。因此,在安裝超純水系統時(shí)必須注意這些要點(diǎn)。

3)超純水系統的耗材必須定期更新

由于超純水系統中的離子交換樹(shù)脂對有機物有一定的吸附容量,經(jīng)過(guò)一定的處理量之后,就必須加以更換。特別是PH值在7左右時(shí),物質(zhì)在水中不易離子化,尤其是硼、硅等成分會(huì )由于離子交換樹(shù)脂的吸附能力降低而不易被捕捉,此時(shí),電阻率已無(wú)法正確反應非離子化無(wú)機物的濃度。也就是說(shuō),即使電阻率維持不變,事實(shí)上樹(shù)脂的去除性能已經(jīng)降低,可能是超純水中某些離子濃度升高到對微量元素分析檢測產(chǎn)生干擾的程度。因此。在電阻率值發(fā)生變化之前,應考慮離子交換樹(shù)脂的處理負荷,定期對離子交換樹(shù)脂加以更換。相同的,活性炭柱與空氣過(guò)濾器對有機物的吸附量也有一定的限制,使用者應根據實(shí)際用水情況及時(shí)加以更換。為了延長(cháng)這些純化柱的使用壽命,使用純化度更高的純水作為進(jìn)水也是很重要的。

另外,對于所使用的各種濾膜,由于使用期間會(huì )有物理性劣化與孔隙阻塞的現象發(fā)生,也應該定期加以更換。

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