超纯水器详细介绍

一、产品概述

超纯水器，又称超纯水机，是一种旨在产出几乎不含任何杂质的高纯度水的精密设备，其出水水质近乎达到理论上的纯度极限。在诸多对水质要求极为严苛的领域，超纯水器扮演着不可或缺的角色，是保障产品质量、实验准确性以及工艺稳定性的关键设备。从电子芯片制造车间到高端制药生产线，从前沿科研实验室到精细化工生产流程，超纯水器凭借其卓越的净化能力，为各行业提供着至关重要的基础用水。

二、工作原理

1. 预处理系统

• 颗粒过滤：超纯水器通常首先配备多层不同精度的滤芯，如 5 微米或 10 微米的 PP 棉滤芯。这些滤芯通过深层过滤技术，能够有效拦截原水中诸如泥沙、铁锈、藻类、悬浮物等肉眼可见或微小的颗粒物质，显著降低水的浊度，防止大颗粒杂质对后续处理单元造成堵塞和损坏，为后续净化步骤奠定基础。例如，在一些水质较浑浊的地区，原水经过 PP 棉滤芯过滤后，水质明显澄清，颗粒物质去除率可达 90% 以上。

• 活性炭吸附：活性炭滤芯紧接其后，利用活性炭发达的孔隙结构和巨大的比表面积，对水中的异色、异味、余氯以及部分有机物进行吸附去除。活性炭表面的微孔能够捕捉并吸附分子直径较小的杂质，其对余氯的吸附能力尤为突出，可将水中的余氯含量降低至近乎检测不出的水平，从而避免余氯对反渗透膜等关键部件的氧化破坏，同时改善水的口感和气味。实验表明，优质活性炭滤芯对余氯的去除率能稳定在 95% - 99% 之间。

• 软化处理（可选）：对于硬度较高的原水，常设置软化器，内装离子交换树脂。水中的钙、镁离子等硬度离子与树脂上的钠离子进行交换，降低水的硬度，防止在后续处理过程中形成水垢，影响设备性能和水质。以常见的强酸性阳离子交换树脂为例，通过离子交换反应，可将水中大部分的钙、镁离子去除，使水的硬度大幅下降，保障后续反渗透膜等部件不受水垢困扰。

2. 反渗透系统

反渗透（RO）是超纯水器的核心技术之一。反渗透膜的孔径极小，通常在 0.1 - 1 纳米之间，仅允许水分子通过，而对原水中的无机盐、重金属离子、有机物、胶体、细菌、病毒等杂质具有极高的截留率。在一定压力作用下，原水被压向反渗透膜，水分子透过膜进入淡水侧，而杂质则被截留在浓水侧并排出。一般情况下，反渗透膜对常见离子的去除率可达 95% - 99%，对细菌、病毒等微生物的去除率接近 100%，能够有效将原水的电导率降低至几十 μS/cm 以下，产出水质初步达到纯水标准。

3. 离子交换系统

• 混床离子交换：经反渗透处理后的水，虽然大部分杂质已被去除，但仍含有少量残留离子。混床离子交换柱内填充有强酸性阳离子交换树脂和强碱性阴离子交换树脂的混合床，水中残留的阳离子（如钠离子、钙离子等）与阳离子交换树脂上的氢离子进行交换，阴离子（如氯离子、硫酸根离子等）与阴离子交换树脂上的氢氧根离子进行交换，氢离子与氢氧根离子结合生成水，进一步降低水中离子含量，使水的电导率显著下降，电阻率大幅提升，产出的水达到更高纯度的去离子水标准。

• 连续电除盐（EDI）技术（部分高端设备采用）：EDI 技术将离子交换树脂填充在阴阳离子交换膜之间，形成多个交替排列的淡水室和浓水室。在直流电场作用下，水中的离子定向迁移，通过离子交换膜进入浓水室，同时，在电场作用下，水电离产生的氢离子和氢氧根离子对离子交换树脂进行连续再生，使其始终保持良好的交换性能。与传统混床离子交换相比，EDI 无需酸碱再生，可连续稳定地产出高纯度超纯水，且产水电阻率可达 15 - 18.2MΩ・cm，显著提高了超纯水的生产效率和水质稳定性。

4. 后处理系统

• 超滤：超滤膜的孔径一般在 0.001 - 0.1 微米之间，可进一步去除水中残留的胶体、细菌、病毒、热源以及大分子有机物等杂质。超滤过程以膜两侧的压力差为驱动力，在不改变水化学性质的前提下，有效截留水中的微小颗粒和生物污染物，确保超纯水的微生物指标符合严格要求，如将细菌含量降低至 1CFU/mL 以下，热源含量降低至 0.001EU/mL 以下。

• 紫外杀菌：利用紫外线（通常为 254nm 波长）的高能光子破坏微生物细胞内的 DNA 或 RNA 结构，使其失去繁殖和生存能力，从而杀灭水中残留的细菌、病毒等微生物，进一步保障超纯水的微生物安全性。同时，紫外线还能在一定程度上降解水中的部分有机物，降低总有机碳（TOC）含量，提升超纯水的纯度。经紫外杀菌处理后，水中微生物的灭活率可达 99.9% 以上。

• 终端过滤：通常采用 0.22μm 或 0.1μm 的微孔滤膜进行终端过滤，拦截水中可能残留的微小颗粒、树脂碎屑等杂质，确保***终产出的超纯水清澈透明、无任何颗粒污染物，满足对水质极致纯净的要求，为各行业提供高质量的用水保障。