純化水處理
 
       純化水(去離子水或深度脫鹽水） 指溫度大于25°C時，電阻率大于0.1x10⁶ Ω*cm的水，英文名是Purity Water。
       純化水以符合生活飲用水衛生標準的水為原水，通過蒸餾法、離子交換法、反滲透法或其他適宜的方法去除水中雜質后的水，其性狀：為無色的澄明液體；無臭，無味。
 
       純化水應用于食品、飲用、醫藥、化工、電子、電鍍、鍋爐等領域。
 
一、普通水所含雜質
（1）、電解質,包括帶電粒子,常見的陽離子有Na⁺、Mg²⁺、Ca²⁺、Fe²⁺、Fe³⁺等，陰離子有Cl^-、HCO₃^-、SO₄^2-、CO₃^2-、ClO^-等;
（2）少量有機物；
（3）、顆粒物: 泥沙、微粒
（4）、微生物、膠體等
（5）、溶解氣體     包括：N₂、O₂、Cl₂、H₂S、CO、CO₂、CH₄等;
所謂水的純化，就是要去掉這些雜質。雜質去的越徹底水質也就越純凈。
 
二、水的純化方法
 
1、蒸餾法
       按蒸餾器皿可分為玻璃、石英蒸餾器，金屬材質的有銅、不銹鋼和白金蒸餾器等。按蒸餾次數可分為一次、二次和多次蒸餾法。此外，為了去掉一些特出的雜質，還需采取一些特殊的措施。例如預先加入一些高錳酸鉀可除去易氧化物，加入少許磷酸可除去三價鐵，加入少許不揮發酸可制取無氨水等。蒸餾水可以滿足普通分析實驗室的用水要求。由于很難排除二氧化碳的溶入。所以水的電阻率是很低的，達不到M?級，不能滿足許多新技術的需要。
 
2、離子交換法    主要有兩種制備方式 
      A. 復床式      即按陽床—陰床—陽床—陰床—混合床的方式連接并生產去離子水，早期多采用這種方式，便于樹脂再生。 
      B. 混床式    2-5級串聯不等，混床去離子的效果好，但再生不方便。 
       離子交換法可以獲得十幾M?的去離子水。但有機物無法去掉TOC和COD值往往比原水還高。這是因為樹脂不好或是樹脂的預處理不徹底，樹脂中所含的低聚物、單體、添加劑等沒有除盡，或樹脂不穩定，不斷地釋放出分解產物。這一切都將以TOC或COD指標的形式表現出來。例如，當自來水的COD值為2mg/L時，經過去離子處理得到的去離子水的COD值常在5-10mg/L之間。當然在使用好樹脂時會得到好結果，否則就無法制備超純水了。 
      結垢是影響鍋爐壽命的主要因素，因此鍋爐對水質的要求比較高。低壓和中壓鍋爐對水質要求稍低而高壓鍋爐對水質要求非常高。凡能導致鍋爐、給水系統及其他熱力設備腐蝕、結垢及引起汽水共騰現象，使離子交換樹脂中毒的雜質如溶解氧、可溶性二氧化硅、鐵以及余氯等都應大部分或全部除去。在鍋爐水處理中，鍋爐補充水的離子交換水處理是最基本和最重要的水處理方法，但離子交換樹脂失效后必須加堿或加酸進行還原，要產生大量的酸堿廢水，直接外排不但污染環境而且費用高昂。
 
3、電滲析法 
       由于其能耗低，常作為離子交換法的前處理步驟。它在外加直流電場作用下，利用陰陽離子交換膜分別選擇性的允許陰陽離子透過，使一部分離子透過離子交換膜遷移到另一部分水中去，從而使一部分水純化，另一部分水濃縮。這就是電滲析的原理。電滲析是常用的脫鹽技術之一。產出水的純度能滿足一些工業用水的需要。
4、反滲透法   
      目前它是一種應用最廣的脫鹽技術。反滲透膜能去除無機鹽、有機物（分子量>500）、細菌、熱源、病毒、懸濁物（粒徑>0.1µm）等，產水的電阻率能較原水的電阻率升高近10倍。反滲透膜對雜質的去除能力見表1。
 
                                            表1  反滲透膜對雜質的去除能力

 
        常用的反滲透膜有醋酸纖維素膜、聚酰胺膜和聚砜膜等，膜的孔徑為0.0001-0.001µm。反滲透的動力依賴于壓力差。去除雜質的能力由膜的性能好壞和進出水比例決定。進出水的比例一般控制為10：6或10：7左右，雜質的去除率應在95-99.7%之間。
 
三、純化水制備工藝流程
 
1、純化水制備系統的組成
       純化水的質量取決于源水的水質及純化水制備系統的組成和處理能力。純化水制備系統的配置應根據源水水質、水質變化、用戶對純化水質量的要求、投資費用、運行費用等技術經濟指標綜合考慮確定。
      純化水制備主要由五個部分組成：預處理、初級除鹽裝置、深度除鹽裝置、后處理裝置等。
       （1）預處理裝置
       城市自來水中往往帶有少量有機物和殘余鈣、鎂離子，為了把這些雜志除去需要對原水進行預處理。預處理裝置由原水泵、精砂過濾器、活性炭過濾器和軟化器組成。
     （2）初級除鹽裝置
       初級除鹽功能就是用一級RO方法除鹽，它是由精密過濾器、高壓泵、反滲透機殼、膜元件、操作控制箱組成。
     （3）深度除鹽裝置
       為了進一步除去水中殘余的微量離子，需進行深度除鹽處理。經過初級除鹽處理后，純化水的電導率在30us/cm，經二級RO處理后水質可提高至1-5us/cm。目前采用的深度除鹽方法主要有混床處理、EDI裝置處理。
　 （4）后處理模塊裝置
      常用的后處理設備有純化水輸送泵、紫外線滅菌裝置、臭氧發生器等。
 
2、不同純化方式具體流程
（1）采用離子交換方式，其流程如下:
 
      原水→原水加壓泵→多介質過濾器→活性炭過濾器→軟水器→精密過濾器→陽樹脂過濾床→陰樹脂過濾床→陰陽樹脂混床→微孔過濾器→用水點
 
（2）采用兩級反滲透方式，其流程如下:
 
       原水→原水加壓泵→多介質過濾器→活性炭過濾器→軟水器→精密過濾器→第一級反滲透 →PH調節→中間水箱→第二級反滲透(反滲透膜表面帶正電荷)→純化水箱→純水泵→微孔過濾器→用水點
 
（3）采用EDI方式，其流程如下:
 
      原水→原水加壓泵→多介質過濾器→活性炭過濾器→軟水器→精密過濾器→一級反滲透機→中間水箱→中間水泵→EDI系統→微孔過濾器→用水點