如何发展超纯水生产技术

连接管道：采用耐酸碱的塑料管道（如 UPVC 或 PVDF）连接清洗水箱、清洗泵和反渗透膜组件，管道直径根据流量计算确定，同时要保证连接牢固、无泄漏。化学药剂，酸性清洗剂：如柠檬酸，纯度不低于 99%，用于去除钙、镁等无机盐垢。根据膜污染程度，将柠檬酸配制成 0.2% - 0.5%（质量分数）的溶液，例如，对于 5m³ 的清洗水箱，需称取 10 - 25kg 柠檬酸，先在少量水中溶解后再加入清洗水箱并补充水至规定体积。碱性清洗剂：可选用氢氧化钠，纯度不低于 96%，用于去除有机物和生物膜污染。配制成 0.1% - 0.3%（质量分数）的氢氧化钠溶液，操作方法同酸性清洗剂配制。氧化剂清洗剂：如过氧化氢（浓度为 30%）或次氯酸钠（有效氯含量不低于 10%），用于处理生物膜和一些难以氧化的有机物。过氧化氢溶液浓度可配制成 0.1% - 0.3%（体积分数），次氯酸钠溶液有效氯浓度控制在 200 - 500ppm，配制时需注意安全，在通风良好的环境下操作并穿戴防护用品。超纯水在皮革加工中用于鞣制液的精确配制。如何发展超纯水生产技术

紫外线杀菌（UV） 杀菌原理 紫外线杀菌是利用紫外线（主要是 254nm 波长的紫外线）照射破坏微生物的 DNA 结构，使微生物失去繁殖和生存能力。对于水中残留的细菌、病毒和藻类等微生物，紫外线照射能够有效地将它们杀灭，从而保证超纯水的微生物指标符合要求。 设备配置 紫外线杀菌设备通常由紫外灯、石英套管和反应器组成。紫外灯发出的紫外线透过石英套管照射在水中，为了确保杀菌效果，要根据处理水量和水质来确定紫外灯的功率和数量，同时要保证水在反应器中的停留时间足够长，一般在几秒到几十秒之间。天津超纯水制造业超纯水的生产与应用是现代高科技产业的重要支撑。

总有机碳（TOC）的检测方法，紫外氧化 - 非色散红外探测法，原理：在样品进入紫外反应器之前去除无机碳，然后通过紫外光照射使有机物质氧化为二氧化碳，再后利用 NDIR 进行定量检测。 适用范围：适用于原水、工业用水等水体的 TOC 检测。 优点：结合了紫外光氧化和 NDIR 检测技术的优点，具有快速、准确、不接触检测等优点，可有效氧化大部分有机物。 缺点：对于颗粒状有机物、药物、蛋白质等高含量 TOC 的水样可能不适用，且紫外灯的使用寿命有限，需要定期更换。

清洗前准备，收集反渗透系统运行数据，包括进水压力、产水压力、产水量、脱盐率等参数在一段时间内的变化曲线，以确定膜性能下降的程度和趋势。对反渗透膜元件进行取样分析，可采用扫描电子显微镜（SEM）观察膜表面的污染物形态，通过傅里叶变换红外光谱（FTIR）分析污染物的化学成分，从而确定主要的污染类型，如无机盐垢、有机物污染、生物膜污染等。准备清洗设备与药剂，清洗水箱：选用耐腐蚀、耐酸碱且与清洗液不发生反应的材质制成的水箱，容量根据膜组件数量和清洗液用量确定，一般要保证有足够的空间容纳清洗液并能进行循环操作，例如，对于一套处理量为 100m³/h 的反渗透系统，清洗水箱容量可选择 5 - 10m³。清洗泵：泵的流量和扬程应满足清洗要求，流量一般为膜组件正常运行流量的 1/3 - 1/2，扬程要能克服膜组件和管道的阻力并提供一定的循环动力，如选用流量为 30 - 50m³/h、扬程为 30 - 50m 的离心泵。超纯水的分配系统需有完善的水质监测点。

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%。超纯水在航空航天领域用于零部件清洗与试验。辽宁新型超纯水

超纯水在半导体制造中至关重要，不容丝毫杂质干扰。如何发展超纯水生产技术

生命科学研究领域 在细胞培养实验中，超纯水是配制培养基的关键成分。细胞对生长环境的要求非常苛刻，超纯水的纯度可以保证培养基中不含有对细胞有毒害作用的物质。例如，水中的重金属离子可能会干扰细胞的代谢过程，影响细胞的生长和增殖。超纯水还用于清洗细胞培养器具，确保没有杂质残留，为细胞提供一个良好的生长环境。 在基因测序和基因编辑实验中，超纯水的作用同样不可忽视。它作为试剂的溶剂和反应体系的基础，其高纯度有助于确保测序的准确性和基因编辑的准确性。例如，在聚合酶链式反应（PCR）中，超纯水用于配制反应缓冲液和稀释 DNA 模板。如果水中含有杂质，可能会抑制聚合酶的活性，导致基因扩增失败或产生错误的结果。如何发展超纯水生产技术