一、纯水设备的核心组成与工艺

1. 预处理单元

• 作用：去除原水中的悬浮物、胶体、有机物、余氯等，保护后续脱盐单元。
• 常见设备：
  • 多介质过滤器：填充石英砂、无烟煤，去除浊度（目标＜5NTU）。
  • 活性炭过滤器：吸附余氯（＜0.1mg/L）和有机物（COD＜3mg/L）。
  • 软化器 / 阻垢剂加药装置：降低硬度（Ca2++Mg2+＜1mmol/L），防止反渗透膜结垢。
  • 精密过滤器：滤芯精度 5μm，拦截大颗粒杂质，保护反渗透膜。

2. 脱盐单元（核心工艺）

• 反渗透（RO）：
  • 原理：利用半透膜截留离子（截留率＞99%），产水电导率通常 10~100μS/cm。
  • 关键参数：回收率 75% 左右，进水 SDI＜5，pH 2~11。
• 电去离子（EDI）：
  • 原理：结合离子交换树脂和电渗析，深度除盐（产水电导率＜0.1μS/cm），无需化学再生。
  • 适用场景：超纯水制备（如医药注射用水、半导体清洗水）。
• 离子交换树脂（IX）：
  • 分类：强酸阳离子树脂（除 Ca2+、Na+）、强碱阴离子树脂（除 Cl?、SO?2?），需定期用酸碱再生。

3. 精处理单元

• 抛光混床：装填混合离子交换树脂，进一步降低电导率至＜0.056μS/cm（电阻率＞18MΩ?cm）。
• 紫外线杀菌器：波长 254nm 紫外线灭活微生物，控制 TOC＜50ppb。
• 超滤（UF）/ 微滤（MF）：滤除细菌、胶体，滤芯精度 0.1~0.01μm。

二、纯水设备的维护要点

1. 预处理系统维护

• 多介质过滤器：
  • 每天检查反洗效果，反洗流量 10~15m3/h（根据罐体尺寸调整），至排水浊度＜2NTU。
  • 每周检测滤料污染度，若压差＞0.05MPa，需加强反洗或更换滤料。
• 活性炭过滤器：
  • 每月测定余氯穿透值（进水余氯＞0.1mg/L 时需更换活性炭），每年更换 1 次活性炭（吸附饱和后易滋生微生物）。
  • 定期巴氏杀菌（80℃热水循环 1 小时），防止生物膜污染。
• 软化器：
  • 每日记录再生周期（根据硬度消耗计算，如每 1000L 原水消耗 1kg 树脂交换容量），再生液浓度：盐液 8~10%，酸液 3~5%。
  • 每季度检查树脂破碎率（＞10% 时需更换），避免碎树脂堵塞管道。

2. 反渗透（RO）系统维护

• 日常监测：
  • 记录各段压力（进水压力 0.8~1.5MPa，浓水压力≥0.3MPa）、流量（产水 / 浓水比 3:1）、电导率（脱盐率＜95% 时需清洗）。
  • 每天计算标准化参数（如标准化产水量下降 10% 或压差上升 15%，需化学清洗）。
• 化学清洗：
  • 无机污染（CaCO?、Fe (OH)?）：用 2% 柠檬酸溶液（pH3~4）循环清洗，温度 35℃，时间 2 小时。
  • 有机污染（胶体、微生物）：用 1% NaOH+0.02% SDS 溶液（pH12）循环清洗，温度 30℃，时间 3 小时。
  • 注意：清洗前先低压冲洗 30 分钟，避免污染物压实。
• 膜元件更换：
  • 正常寿命 2~3 年，若频繁清洗仍无法恢复性能，或膜丝断裂（产水电导突然升高），需更换（更换时注意水流方向，严禁反向安装）。

3. EDI 系统维护

• 进水要求：RO 产水电导率＜20μS/cm，TOC＜0.5mg/L，余氯 = 0，硬度≈0（防止树脂钙化）。
• 运行参数：
  • 电压：根据水质调整（通常 50~300V），电流与离子浓度正相关。
  • 浓水流量：占总进水 5~10%，需定期排放（防止盐分积累）。
• 故障处理：
  • 产水电导升高：检查进水水质是否超标，或树脂失效（每年检测树脂分层情况，分层不明显时需重新装填）。
  • 模块发热异常：可能电流过大或堵塞，停机检查浓水通路是否畅通。

4. 离子交换树脂维护

• 再生操作：
  • 阳离子树脂：用 5% 盐酸再生，流速 5~8m/h，再生后用纯水冲洗至 pH4~5。
  • 阴离子树脂：用 4% 氢氧化钠再生，流速 3~5m/h，冲洗至 pH8~9。
• 防氧化措施：避免与余氯接触（树脂氧化后颜色变浅、交换容量下降），前级需安装活性炭彻底除氯。
• 污染处理：
  • 铁污染：用 10% 盐酸浸泡 2 小时，再用纯水冲洗（树脂呈红褐色时判断为铁污染）。
  • 有机物污染：用 8% NaCl+2% NaOH 混合液循环清洗（阴树脂易受有机物污染，表现为再生后碱耗增加）。