在制藥行業,嚴格的微生物控制是為了確保藥品的安全性和有效性。例如在生產靜脈注射藥物時,超純水中的微生物及其代謝產物(如內素)可能會引起患者發熱、過敏反應,甚至更嚴重的醫療事故。在細胞培養實驗中,微生物污染會干擾細胞的正常生長和代謝,導致實驗結果的偏差和不可靠。同時,在食品和飲料行業中,超純水用于產品調配等環節,微生物含量也需要嚴格控制,一般要求 CFU/mL 在個位數以下,以防止微生物在產品中繁殖,延長產品的保質期和保證產品質量。 超純水電阻率的測量基于歐姆定律,其中是電阻,是電壓,是電流。電阻率是材料(在這里是水)對電流阻礙作用的一種屬性,對于均勻材料,它與電阻、橫截面)和長度的關系為。在測量超純水電阻率時,通過在水中放置電極,施加一定的電壓,測量產生的電流,從而計算出電阻,再結合電極的幾何參數(面積和間距)就可以得到電阻率。超純水的分配系統需有完善的水質監測點。江蘇新型超純水發展
清洗前準備,收集反滲透系統運行數據,包括進水壓力、產水壓力、產水量、脫鹽率等參數在一段時間內的變化曲線,以確定膜性能下降的程度和趨勢。對反滲透膜元件進行取樣分析,可采用掃描電子顯微鏡(SEM)觀察膜表面的污染物形態,通過傅里葉變換紅外光譜(FTIR)分析污染物的化學成分,從而確定主要的污染類型,如無機鹽垢、有機物污染、生物膜污染等。準備清洗設備與藥劑,清洗水箱:選用耐腐蝕、耐酸堿且與清洗液不發生反應的材質制成的水箱,容量根據膜組件數量和清洗液用量確定,一般要保證有足夠的空間容納清洗液并能進行循環操作,例如,對于一套處理量為 100m3/h 的反滲透系統,清洗水箱容量可選擇 5 - 10m3。清洗泵:泵的流量和揚程應滿足清洗要求,流量一般為膜組件正常運行流量的 1/3 - 1/2,揚程要能克服膜組件和管道的阻力并提供一定的循環動力,如選用流量為 30 - 50m3/h、揚程為 30 - 50m 的離心泵。半導體超純水需求膜生物反應器可在超純水生產中協同處理有機物。
進水調節:調節預處理后的水的壓力、流量和溫度等參數,使其符合反滲透系統的運行要求。一般來說,進水壓力需根據反滲透膜的規格和型號確定,通常在 1-3MPa 之間;進水溫度宜控制在 20℃-30℃,以保證反滲透膜的分離效果和運行穩定性3.反滲透過濾:在高于原水滲透壓的壓力作用下,使原水通過反滲透膜,水分子透過膜形成純水,而有機污染物、無機鹽離子、膠體、微生物等雜質則被截留,隨濃水排出系統。反滲透膜的選擇至關重要,需根據進水水質、處理要求和膜的性能特點等因素綜合確定,如聚酰胺復合膜具有較高的脫鹽率和抗污染能力,適用于處理超純水中的有機污染物45.沖洗與維護:反滲透系統運行一段時間后,膜表面會逐漸積累污染物,導致通量下降和水質變差。因此,需要定期對反滲透膜進行沖洗,以去除表面的污垢和雜質。一般采用低壓大流量的水進行沖洗,沖洗時間根據污染程度而定,通常為 10-30 分鐘。
1. 反滲透膜的孔徑極小,一般在 0.1 - 1 納米之間,能夠有效截留大部分有機污染物。無論是大分子有機物,如蛋白質、多糖、微生物產生的胞外聚合物等,還是小分子有機物,如農藥、染料、石油類有機物、有機鹵化物等,都能被大量去除。例如,在工業廢水處理用于回用制備超純水時,對于廢水中的復雜有機污染物,反滲透法可以去除其中 90% 以上的有機成分,提高了水的純度。反滲透過程不僅對有機污染物有很好的去除效果,還能去除水中的溶解性固體(如鹽類)、膠體、細菌、病毒等雜質。這是因為半透膜的特性使得只有水分子能夠通過,而幾乎所有其他雜質都被截留。在超純水制備過程中,這一特性可以簡化處理流程,減少后續處理步驟的負擔。例如,在電子工業的超純水制備中,反滲透可以一次性去除水中的重金屬離子、微生物和有機雜質,為后續的離子交換和超濾等步驟提供較好的進水水質。分析實驗中,超純水作為空白對照,確保結果準確性。
紫外線殺菌效果:紫外線殺菌是確保超純水微生物質量的重要環節。紫外線燈的功率、波長、照射時間和水的流速等因素會影響殺菌效果。如果紫外線燈的功率不足或者水的流速過快,微生物可能無法被充分殺滅,導致超純水微生物超標。而且,紫外線燈的使用壽命有限,隨著使用時間的延長,其殺菌能力會下降,需要定期更換。工藝銜接與控制:超純水制備過程是一個多步驟的連續過程,各個工藝環節之間的銜接和協同控制非常重要。例如,在反滲透和離子交換之間,如果中間的儲存環節控制不當,可能會導致水中滋生微生物或者重新混入雜質。而且,整個制備過程中的自動化控制水平也會影響超純水質量,精確的流量、壓力、溫度等參數控制可以保證每個工藝步驟的效果。超純水在 3D 打印材料制備中保障材料性能穩定。江蘇新型超純水發展
超純水的硬度近乎為零,不會產生水垢影響設備。江蘇新型超純水發展
超純水是一種純度極高的水,其電阻率高達 18.2 MΩ?cm 以上,幾乎去除了水中所有的雜質,包括溶解性固體、有機物、微生物、膠體以及氣體等。它的制備工藝極為復雜且精密,往往綜合運用了反滲透、離子交換、超濾、紫外線殺菌、超濾膜過濾等多種先進技術手段。 在半導體制造領域,超純水是芯片生產過程中的關鍵要素。芯片的微小電路結構對雜質極為敏感,哪怕是極其微量的離子或顆粒雜質都可能導致芯片短路、性能下降甚至報廢。超純水用于芯片的清洗、光刻、蝕刻等各個工序,確保了芯片制造的高精度和高質量。江蘇新型超純水發展