一、蒸餾

蒸餾法脫鹽是一種最古老的方法,由于能耗大,大多數的工業(yè)應用都不會采用此法。但由于醫(yī)藥工業(yè)用水有除熱原的特殊要求,我國藥典中規(guī)定對人輸液用水必須經過蒸餾處理。目前使用的蒸餾器主要有多效型和多級閃蒸型。

二、反滲透

反滲透是一種膜分離技術,它利用半透膜(反滲透膜)來實現(xiàn)濃、淡分離。它具有能耗低、效率高和易操作等優(yōu)點,目前廣泛應用于水的脫鹽。

反滲透膜為厚度大約100μm的高分子聚合物,其中極薄的表層(大約0.04~0.1μm)為脫鹽層,其余為微孔的支撐層。目前工業(yè)應用的反滲透膜有醋酸纖維素膜(CA)、芳香聚酰胺膜(PA)和復合膜(TFC)等。其中CA和PA膜的表層和支撐層為同一材料,經一次制作而成,而TFC膜的表層和支撐層為兩種材料,經兩次制作合成。因此TFC膜以其良好的滲透性、高的脫鹽性和優(yōu)良的耐壓實性得到廣泛的應用。

反滲透組件的基本形式有平板式、管式、卷式和中空纖維式四種。平板式和管式因其膜裝填密度低很少在工業(yè)脫鹽中應用;中空纖維式雖膜裝填密度最高但極易堵塞,應用也較少。目前應用最廣泛的是卷式反滲透組件。

(3)離子交換(IE)

離子交換法除鹽是利用陽、陰離子交換樹脂對水中陽、陰離子的交換作用,去除水中電解質。它具有脫鹽效率高、工藝成熟和易操作等優(yōu)點,失效的樹脂需分別用酸、堿再生。

離子交換樹脂為帶有離子交換基團的有機合成的高分子交聯(lián)聚合物小球(粒徑0。3~1.2mm)。離子交換樹脂分為陽、陰兩大類,根據其酸、堿性的強弱又可分為弱酸、強酸陽離子交換樹脂和弱堿、強堿陰離子交換樹脂。

純水制造工藝所用離子交換裝置主要有復床式和混合床兩種型式。

復床式為陽離子交換器與陰離子交換器串聯(lián)組合(當原水中堿度較高時在陽、陰離子交換器之間增加二氧化碳脫氣塔),作為純水制取的初級脫鹽。

混合床將陽、陰離子交換樹脂按一定比例均勻混合裝填在一個交換器內,它可以被看做無數個復合床的串聯(lián)組合,因此能達到非常高的脫鹽效率,使產水電阻率達到或接近理論純水的電阻率(25℃時18.24MQcm)。

在超純水制造的最后精處理系統(tǒng)中,為了保證超純水水質采用不再生式混合床。混合床內裝填的是精處理離子交換樹脂,失效后不進行再生直接更換新的精處理樹脂。精處理離子交換樹脂應滿足下列基本要求。

樹脂有高的交換容量

樹脂的有機物溶出量極低。

樹脂粒度均勻,床層壓降小。

(4)電滲析(ED)

電滲析法除鹽是利用離子交換膜對陽、陰離子的選擇透過性,在直流電場作用下將水中電質脫除的過程。其工作原理是在電場作用下,水中陽、陰離子分別向負極和正極遷移,淡室中的陽、陰離子分別透過陽、陰離子交換膜進入兩側的濃室,而濃室中的陽、陰離子分別被陰、陽離子交換膜擋回,淡室出水即為脫鹽水。由于電滲析水的回收率低、維護較麻煩,目前在超純水制造中已較少使用。

(5)電脫鹽(EDI或CDI)

電脫鹽(EDI)是在電滲析基礎上發(fā)展起來的除鹽技術。它是在電滲析的淡室內填充陽、陰混合離子交換樹脂,集電滲析、離子交換和電再生技術為一體。淡室內的混合離子交換樹脂將原水中的微量的陽、陰離子交換,并在電滲析的電場作用下將陽、陰離子分別透過兩側的離子交換膜,同時在電場作用下不斷將水離解為H和OH“再生離子交換樹脂。因此,它不像離子交換柱需要停下來再生,故也稱連續(xù)脫鹽(CDI)。