江苏常见的超纯水功能

活性炭具有高度发达的孔隙结构，包括微孔、中孔和大孔。这些孔隙提供了巨大的比表面积，能够通过物理吸附和化学吸附作用去除有机污染物。物理吸附是基于分子间的范德华力，活性炭的孔隙可以捕获有机分子。化学吸附则涉及活性炭表面的官能团（如羧基、羟基等）与有机污染物之间的化学反应。应用：在超纯水制备过程中，通常会使用颗粒活性炭（GAC）或粉末活性炭（PAC）。GAC 一般填充在吸附柱中，水通过吸附柱时，有机污染物被吸附在活性炭表面。PAC 则可以直接投加到水中，搅拌后通过过滤去除。例如，对于水中的腐殖酸、富里酸等天然有机物以及一些小分子的有机化合物，活性炭吸附都有很好的效果。不过，活性炭的吸附容量是有限的，随着吸附的有机污染物增多，其吸附效率会逐渐降低，需要定期更换或再生。超纯水在消防器材制造中用于高精度部件清洗。江苏常见的超纯水功能

总有机碳（TOC）的检测方法，差减法，原理：水样分别被注入高温燃烧管（900℃）和低温反应管（150℃）中。高温燃烧管中的水样经高温催化氧化后，有机化合物和无机碳酸盐均转化为二氧化碳；而低温反应管中的水样则通过酸化使无机碳酸盐分解成为二氧化碳。通过非分散红外检测器分别测得水中的总碳（TC）和无机碳（IC），二者之差即为总有机碳（TOC）。 适用范围：广泛应用于饮用水、工业用水、生活污水、生产废水等方面的质量控制以及江河、湖泊、海洋等水体的监测。 优点：可同时测定总碳和无机碳，消除了无机碳对 TOC 测定的干扰，提高了测定结果的准确性。 缺点：仪器设备较为复杂，操作步骤相对较多，需要使用高温燃烧炉和低温反应装置。实验室超纯水制作超纯水的蒸发残渣含量极低，近乎可以忽略不计。

、离子交换 阳离子交换树脂 经过反渗透后的水，虽然大部分离子已经被去除，但仍含有少量的离子。此时，利用阳离子交换树脂可以进一步去除水中的阳离子，如钙、镁、钠等。阳离子交换树脂上带有酸性基团，能够与水中的阳离子进行交换反应。例如，磺酸型阳离子交换树脂（R - SO₃H）与水中的钙离子（Ca²⁺）发生交换反应，生成树脂钙盐（R - SO₃）₂Ca 和氢离子（H⁺）。 阴离子交换树脂 同时，使用阴离子交换树脂去除水中的阴离子，如氯离子、硫酸根离子等。阴离子交换树脂带有碱性基团，例如季铵型阴离子交换树脂（R - N (CH₃)₃OH）与水中的氯离子（Cl⁻）发生交换反应，生成树脂氯盐（R - N (CH₃)₃Cl）和氢氧根离子（OH⁻）。通过阴阳离子交换树脂的组合使用，可以将水中的离子浓度降低到极低的水平。

例如在电子工业的半导体制造领域，特别是高精度芯片制造过程中，通常要求超纯水的电阻率接近或达到 18.2 MΩ・cm。这是因为芯片制造工艺对水中离子杂质极为敏感，即使微量的离子存在也可能导致芯片性能下降或出现故障。而在一些对水质要求稍低的行业，如一般的化学分析实验室，超纯水电阻率达到 10 - 18 MΩ・cm 左右也可能满足基本的实验需求。对于超纯水的微生物含量，通常要求每毫升水中的细菌菌落数（CFU/mL）低于 10 甚至更低。在一些对微生物极其敏感的领域，如制药行业的注射剂生产和生命科学研究中的细胞培养实验，超纯水的微生物标准要求更加严格，要求达到无菌状态，即每毫升水中的细菌菌落数几乎为零。超纯水在航空航天领域用于零部件清洗与试验。

能耗成本：反渗透过程需要在一定压力下进行，通常需要压力泵提供 1 - 10MPa 的压力，这会消耗大量的电能。在处理大量超纯水时，能耗成本尤其重要。不过，随着技术的进步，一些能量回收装置可以回收部分能量，降低能耗成本。例如，在一些大型海水淡化厂（其原理与反渗透处理超纯水类似），能耗成本占总运行成本的比例较高，但通过能量回收装置可使这一比例有所降低。膜更换成本：随着使用时间的延长，反渗透膜会受到污染、结垢或老化，导致性能下降。一般情况下，反渗透膜需要定期更换，其更换周期根据进水水质、操作条件和膜的质量等因素而异，可能在 1 - 3 年左右。膜的更换成本较高，而且还需要考虑更换过程中的人工成本和停机损失。化学药剂成本：在预处理过程中，可能需要使用化学药剂，如絮凝剂用于沉淀悬浮物、活性炭用于吸附有机物等。在膜清洗过程中，也需要使用化学清洗剂，如酸、碱、表面活性剂等来去除膜表面的污垢。这些化学药剂的使用增加了运行成本，并且需要合理储存和管理，以确保安全和有效使用。超纯水在保险行业用于实验室检测与评估。江苏常见的超纯水功能

反渗透膜的通量衰减需在超纯水生产中有效控制。江苏常见的超纯水功能

膜性能测试，清洗完成后，重新启动反渗透系统，在正常运行条件下（进水压力、温度、流量等参数稳定），连续运行 2 - 4 小时，每隔 30 分钟采集一次产水水样，检测产水的电导率、pH 值、总有机碳（TOC）含量等指标，计算脱盐率，与清洗前的膜性能数据进行对比。例如，若清洗前脱盐率为 97%，清洗后脱盐率应恢复至 96% 以上，且产水水质其他指标也应接近或优于清洗前水平。同时观察系统的运行压力，包括进水压力、产水压力和浓水压力，正常情况下，清洗后的运行压力应有所降低，如清洗前进水压力为 1.5MPa，清洗后应降至 1.3MPa 以下，且各段压力差应保持在合理范围内。产水量：清洗前后对比产水量是很直观的方法之一。如果清洗彻底，产水量应恢复到接近或达到膜元件初始性能水平。在相同的操作压力、温度和进水水质条件下，清洗后的产水量与清洗前相比，偏差应在 ±10% 以内。例如，清洗前产水量为每小时 50 立方米，清洗后产水量应在 45 - 55 立方米每小时的范围内。江苏常见的超纯水功能