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    防止純水水質劣化的方法

    文章出處:網絡 人氣:發表時間:2022-08-25

    由于作為進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渡。然而在水箱中貯放純水會因為材質的溶出、空氣中無機物質與有機物質的污染,以及微生物的繁殖等因素造成純水水質的劣化,進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水水質,如何使水箱的水質劣化程度控制在最小范圍內非常重要。

    1)以空氣過濾器去除空氣中的污染物質

    實驗室的空氣中含有使純水水質劣化的二氧化碳與浮游微生物,使用有機溶劑實驗室空氣中則含有揮發性有機溶劑。當空氣中的二氧化碳溶解于水中,會形成碳酸根離子,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,也會造成微生物增殖和有機物質的再次污染。因此,純水水箱應呈密閉狀態,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透過通氣扣、口進入純水水箱內,加裝空氣過濾器是不可或缺的。

    2)以殺菌用UV燈防止微生物繁殖

    水質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養成分(有機物等),但仍有能適應貧瘠營養環境的微生物存在的可能。所以,在水純化的過程中,應該具備殺菌的相關程序。

    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。紫外線的殺菌能力,以紫外線光強與照射時間來表示。當純水中的微生物受到100mw.s/cm2的照射量處理時,殺菌率就可達99.9%。這里,我們在水純化過程中加裝紫外燈,并對其殺菌效果進行檢測。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,對進行殺菌效果進行檢測。

    一般來說,水純化過程中若不使用紫外線照射,純水系統的細菌數會超過100cfu/ml,而使用紫外線照射的純水系統,其細菌數可以降至10cfu/ml。也就是說,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行控制時,只對純化程序中的管線進行紫外線照射是不足的,應同時對水箱中的細菌繁殖進行抑制。

    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,來檢測其對細菌數的影響。紫外燈的照射處理時間為每日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一步降低。水箱內經紫外燈照射后,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。自開始檢測后的70天,水箱中的細菌數始終保持在極低的狀態,達到有效的且持續性的抑制細菌增長的效果。

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

    此外,細菌的繁殖容易發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為水污染的原因。針對這一問題,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,水溫便會上升,容易造成細菌的繁殖。若使用半透明材質的水箱,將會因為日光通透而造成藻類繁殖。因此,在安裝超純水系統時必須注意這些要點。

    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脂對有機物有一定的吸附容量,經過一定的處理量之后,就必須加以更換。特別是PH值在7左右時,物質在水中不易離子化,尤其是硼、硅等成分會由于離子交換樹脂的吸附能力降低而不易被捕捉,此時,電阻率已無法正確反應非離子化無機物的濃度。也就是說,即使電阻率維持不變,事實上樹脂的去除性能已經降低,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生干擾的程度。因此。在電阻率值發生變化之前,應考慮離子交換樹脂的處理負荷,定期對離子交換樹脂加以更換。相同的,活性炭柱與空氣過濾器對有機物的吸附量也有一定的限制,使用者應根據實際用水情況及時加以更換。為了延長這些純化柱的使用壽命,使用純化度更高的純水作為進水也是很重要的。

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

    此文關鍵詞:防止純水水質劣化的方法
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