纯化水制备方法及工艺发展概述

苏州恒松水处理 2024-09-02 13:59:05

纯化水是许多工业领域,特别是制药行业中不可或缺的一部分,它需要达到极高的水质标准以满足生产需求。常用的纯化水制备方法包括膜过滤、离子交换、电法去离子(EDI)以及蒸馏等。其中膜过滤法进一步细分为了微滤(MF)、超滤(UF)、纳滤(NF)和反渗透(RO)。在选择纯化水制备工艺流程时,需考虑多个因素,如原水的水质条件、产水的水质要求、设备运行的可靠性、化学纯度的去除能力、微生物的防控措施、操作人员的专业技能、水质变化的适应性、设备的维护便捷性、能耗情况、产水回收率、浓液处理方式、运行维护费用以及系统的监控和信息化水平等。

 

在全球范围内,中国、美国、欧盟、日本以及世界卫生组织对于纯化水制备有着相似的标准规定,其目标是将符合饮用水标准的原水处理成为无添加物且满足制药用水标准的散装纯化水。常见的纯化工艺包括蒸馏法、膜过滤法(如微滤、超滤、纳滤、反渗透)和离子交换法及其组合应用。典型生产工艺如热压蒸馏、RO/EDIRO/RO/EDIRO/RO等,具体工艺的选择取决于饮用水的质量及所需产水的水质要求,有时也会根据实际情况增加紫外灯消毒、膜脱气或超滤/纳滤等额外处理步骤。

 

纯化水机的工艺发展历程大致可分为三个阶段:

 

1. 第一代纯化水机(20世纪90年代以前):采用“预处理系统→阴床/阳床→混床”的工艺流程。这种系统需要使用大量的酸碱化学药剂来再生阴、阳离子树脂,由于其对环境的影响较大,现今已很少使用。

 

2. 第二代纯化水机(19902000年):引入了“预处理系统→反渗透→混床”或“预处理系统→反渗透→反渗透”的工艺。反渗透技术显著减少了化学药剂的使用量,但在得水率方面表现不佳。

 

3. 第三代纯化水机(2000年以后) :采用“预处理系统→反渗透→EDI”的工艺路线。EDI技术的引入不仅避免了化学药剂的再生需求,还能将纯化水电导率控制在极低水平,从而促进了全球药典制药用水电导率测定法的应用与普及,目前已成为主流的纯化水机制备工艺。

 

随着科技的进步和环境保护意识的增强,纯化水制备技术将持续向着更高效、更环保的方向发展。


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