新疆轻工职业技术学院
纯水的制备过程及应用
学 生 姓 名： 吴皓
学 号： 2008110662
所 在 系 部： 机电系
专 业 名 称： 电气自动化
指 导 教 师： 王伟
填 表 日 期： 2010年10月12号
摘 要
随着我国社会主义现代化建设的深入进行、城市化进程的加快以及人民生活水平的不断提高，不仅用水量将迅速增加，而且对水质的要求也会越来越高。
而人们对水的认识是随着制水工艺的发展而逐步深化的，早期把蒸馏水当做纯水，在25℃时其电阻率通常只有0.10～0.52M Ω·cm ，总固形物含量高达1～5mg/L。随着科技的发展，许多行业如医院、化工，尤其是电子行业对水的质量提出了越来越高的要求。只有水质指标更高的高纯水或超纯水才能满足需求。所谓的高纯水或超纯水是指25℃时电阻率不低于18 M Ω·cm 、总固形物含量不超过每升数十维克的水，而且其中微生物、溶解气体、胶体及固体颗粒物质的含量也接近于零。
水处理是对水质成分的变革，亦即采用各种必要的物理、化学或生物学的工艺技术，将水中的污染物质分离出去，使水质达到所要求水质标准的一种加工净化过程。按照原水水质性质类别的不同，水处理通常分为给水处理和污（废）水处理两大类。近些年来，由于天然水源水质不断污染以及污水资源化的逐步实施，使原来两类水处理工艺技术的隶属关系正在模糊，从而也使两类水处理技术的界限日渐淡化。
本主要论述了纯水的制备过程，而其中反渗透装置则是整个系统的中心，使得整个纯水系统各设备相互补充、相辅相成，系统设计先进、运行可靠、操作简单、监控自动化程度高。
关键词：水处理工艺；反渗透；反渗透膜技术；纯水
目 录
一、绪论 . .................................................................................................... 1
二、实习单位简介、经营理念及发展历史 ............................................ 2
三、工业纯水制备的概述 ........................................................................ 3
3.1、纯水的应用 ....................................................................................... 3
3.2、纯水的分类 ....................................................................................... 3
四、纯水的制备技术及工艺 .................................................................... 5
4.1、反渗透................................................................................................ 5
4.2、水处理系统工艺流程 ....................................................................... 6
4.3、设备介绍............................................................................................ 7
心得体会 . .................................................................................................. 10
总结 . .......................................................................................................... 11
参考文献 . .................................................................................................. 12
致 谢 . ........................................................................................................ 13
一、绪论
实习期间我在新疆天业集团天辰化工40万吨2期化工厂实习工作，期间我在纯水车间工作，车间分布着溴化锂，制氮，纯水、PVC 循环等 四个车间进行实习，在工作中接触到纯水生产和制氮等工作，并且在工作中发现了现在化工生产业中对纯水应用的重要性，所以我将以纯水的生产为中心来做论文。
在现代工业生产中，人们对水的认识也随着制水工艺的发展而逐步深化而被逐渐了解吗，而随着科技的发展，许多行业如医院、电子行业，尤其是化工业对水的质量提出了越来越高的要求。只有水质指标更高的高纯水或超纯水才能满足求。尤其是在实习的这短时间里，在老师和工人师傅的帮助和指导下，使我对于一些平常理论的东西，有了感性的认识，感觉受益匪浅。这对我以后的学习和工作有很大的帮助，最重要的是使我对于工业生产中的纯水制备有了更深的了解。
二、实习单位简介、经营理念及发展历史
新疆天业有限公司组建于1996年7月，是新疆生产建设兵团农八师的大型国有企业。在自治区、兵团及师市党委的关心支持下，已步入又好又快的发展轨迹。集团所属产业涉及塑料制品、节水器材、化工、电石、食品、热点、矿业、建材、对外贸易、建筑与房地产等多个领域。企业产品——农用地膜、节水器材、PVC 管材、聚氯乙烯树脂、烧碱获得新疆名牌产品名称，烧碱还被评委国家免检产品；2007年，“天业”牌聚氯乙烯被评为中国名牌产品；2008年，“天业”被评为新疆驰名商标，企业连续多年位列全国制造业500强。
新疆天业集团拥有国家级企业技术中心和国家节水灌溉工程技术研究中心，有2000多名各类专业技术人员，其中，研究生以上学历近百人。而新疆天业集团的经营理念是研究、开发成本低、性能好、农民用得起的“天业滴灌系统”在全国累积推广，并走向西亚等国家，并且集团贯彻自治区优势资源转化战略，充分利用新疆的煤、盐、石灰石等资源优势，坚持科技创新，不断加强信息化用工业化的融合，用循环经济的理念发展煤电一体化产业，使传统高污染、高效能的电石法聚氯乙烯生产工艺产生了本质变革。
三、工业纯水制备的概述
3.1、纯水的应用
水一向被称为工业系统的“血液”。随着高新技术的发展，工业部门对水、气、化学试剂及环境这些基础条件提出了越来越高的要求。这也促进了相应产业和技术的进步，水作为一种应用量最大、面最广的基本材料，其发展的速度尤为迅速。当今，纯水和超纯水已成为现代工业部门必不可少的基础材料之一，它们在电子、医药、能源、化工、汽车、机械、电镀、电池、冶金等几乎全部的工业及实验室领域中已得到了广泛的应用。
3.2、纯水的分类
在工业用水中，根据对水的不同要求可按其纯度进行分类。
3.2.1软化水
一般是是指将水中的Ca2+、Mg2+等离子的含量降低或去除至一定程度的水。水在软化过程中，硬度降低，软化水一般广泛用于低压工业锅炉用水。软化方法通常为离子交换法和药剂软化法。
3.2.2脱盐水（包括一级脱盐与二级脱盐）
一般是指用物理、化学等方法将水中易于去除的强电解质去除至一定程度的水。在除盐过程中亦除去了部分机械杂质和有机物质。脱盐水中的剩余含盐量一般应在1~5mg/L，25℃时的电导率为1~10μS/cm。常用的脱盐方法有蒸馏、膜分离、离子交换或几种方法的组合使用。
3.2.3纯水
又称去离子水。一般是指用物理、化学的方法将水中易于去除的强电解质去除之外，还将水中难以去除的硅酸即二氧化碳等弱电解质去除至一定程度的水。25℃时纯水中的电导率一般为0.1~1μS/cm，剩余含盐量一般应在1mg/L以下。纯水制备的常用方法有离子交换、灭菌、膜分离等方法。
3.2.4高纯水
又称“超纯水”。一般是指将水中的导电介质几乎完全去除，又将水中不离解的胶体物质、气体即有机物均去除至极低程度的水。高纯水中剩余含盐量应在
0.1mg/L以下，25℃时的电导率在0.1μS/cm以下。
3.2.5理论水
又称理想水，即不含任何杂质的水，这样的水是不存在的。
四、纯水的制备技术及工艺
4.1、反渗透
4.1.1 基本原理
当纯水和盐水被理想半透膜隔开，理想半透膜只允许水通过而阻止盐通过，此时膜纯水侧的水会自发地通过半透膜流入盐水一侧，这种现象称为渗透，若在膜的盐水侧施加压力，那么水的自发流动将受到抑制而减慢，当施加的压力达到某一数值时，水通过膜的净流量等于零，这个压力称为渗透压力，当施加在膜盐水侧的压力大于渗透压力时，水的流向就会逆转，此时，盐水中的水将流入纯水侧，上述现象就是水的反渗透（RO ）处理的基本原理。
4.1.2 RO反渗透膜
RO （Reverse Osmosis）反渗透技术是利用压力表差为动力的膜分离过滤技术，源于美国二十世纪六十年代宇航科技的研究，后逐渐转化为民用，目前已广泛运用于科研、医药、食品、饮料、海水淡化等领域。
RO 反渗透膜孔径小至纳米级（1纳米=10-9米），在一定的压力下，H2O 分子可以通过RO 膜，而源水中的无机盐、重金属离子、有机物、胶体、细菌、病毒等杂质无法通过RO 膜，从而使可以透过的纯水和无法透过的浓缩水严格区分开来。
一般性的自来水经过RO 膜过滤后的纯水电导率5μs/cm（RO 膜过滤后出水电导=进水电导×除盐率，一般进口反渗透膜脱盐率都能达到99%以上，5年内运行能保证97%以上。对出水电导要求比较高的，可以采用2级反渗透，再经过简单的处理，水电导能小于1μs/cm）, 符合国家实验室三级用水标准。再经过原子级离子交换柱循环过滤，出水电阻率可以达到18.2M .cm，超过国家实验室一级用水标准（GB 6682—92）。
目前的主要困难是研制价格便宜、稳定、长期受压无损的反渗透膜 。中国从21世纪初开始掌握自主反渗透膜生产技术，在国家的大力支持下，将该计划列入国家计委高新技术产业化重点发展专项计划，由国家海洋局下的杭州水处理研究开发中心的子公司——杭州北斗星膜制品有限公司承担并研发成功。目前反
渗透膜市场95％为进口膜，国产膜只占据了5%左右的市场，中国的反渗透技术还有很长的路要走。
4.1.3应用范围
太空水、纯净水、蒸馏水等制备； 酒类制造及降度用水； 医药、电子等行业用水的前期制备； 化工工艺的浓缩、分离、提纯及配水制备； 锅炉补给水除盐软水； 海水、苦咸水淡化； 造纸、电镀、印染等行业用水及废水处理。
以高分子分离膜为代表的膜分离技术作为一种新型、高效流体分离单元操作技术，30年来取得了令人瞩目的飞速发展，已广泛应用于国民经济的各个领域。
4.2、水处理系统工艺流程
根据水质情况，设计水处理系统工艺流程如下：
4.2.1主系统见下接图1
原水箱→原水泵→多介质过滤器→活性炭过滤器→精密过滤器→二级反渗透→纯水箱→增压泵→混床→实验水箱
辅助系统
（1）絮凝剂注入系统
絮凝剂溶解计量箱→计量泵→多介质过滤器进口母管
（2）阻垢剂注入系统
阻垢剂溶解计量箱→计量泵→精密过滤器进口母管
（3）氢氧化钠注入系统
氢氧化钠溶解计量箱→计量泵→二级反渗透进口母管
（4）膜清洗系统
清洗溶液箱→清洗泵→精滤器→膜组件清洗接口
图1 水处理系统工艺流程
4.3、设备介绍
4.3.1原水箱
贮存中转，供后道预处理使用。
4.3.2原水泵
原水泵的主要作用是对原水增压到0.3Mpa 左右供后道使用，本原水泵选用南方特种泵，叶轮为304不锈钢材料，该泵外型漂亮，体积小，效率较高，噪音低。
反冲泵可作为多介质过滤器、活性炭过滤器反洗时用。
4.3.3多介质过滤器
多介质过滤器的设计应充分考虑反洗周期、流量及强度，如反洗不彻底，会导致上层滤层结块，影响过滤效果。反洗周期以过滤器进出水压差来确定，反洗应使滤层膨胀20%左右，强度为18-20升/秒·米2，和压缩空气混合反洗效果最佳，并能节约反洗用水。
4.3.4活性炭过滤器
活性炭过滤器的工作是通过碳床来完成的，组成碳床的活性炭颗粒有非常
多微孔和巨大的比表面积，具有很强的物理能力。水通过碳床，水中的有机污染物、余氯被活性炭有效吸附，从而防止反渗透膜被污染及氧化损伤，延长膜的使用寿命。
4.3.5精密过滤器
精滤器的作用主要是拦截有可能从活性炭过滤器漏出的细小颗粒，以防止损伤高压泵机械密封和划伤反渗透膜表面。
4.3.6反渗透装置
（1）高压泵
本系统选用1台南方多级不锈钢高压泵，该泵制作精良，外型美观，体积小，效率较高，噪音低，性价比较高。仿GRUNDFOS 泵。
(2)反渗透装置构成
反渗透分为一级反渗透和二级反渗透2个过程
一级反渗透装置的作用是对原水进行脱盐、能去除水中大部分无机盐、有机物、微生物等，反渗透装置由高压泵、反渗透膜组件、控制监测仪表等组成。良好的前处理措施，可以使反渗透膜获得相对较高的产水量，单支膜元件脱盐率不小于99.5%。反渗透装置长期运行的脱盐率可达98%，反渗透装置正常运行压力在1.2MPa 左右，装置回收率为70%。
二级反渗透脱盐装置的作用是对一级反渗透装置产水进行二级脱盐，保证产水达到纯净水技术指标。反渗透装置由高压泵、反渗透膜组件、控制监测仪表等组成。经一级反渗透脱盐后，可以使二级反渗透膜获得相对较高的产水量，单支膜元件脱盐率不小于99.5%。反渗透装置长期运行的脱盐率可达98%，反渗透装置正常运行压力在1.0MPa 左右，二级反渗透脱盐装置产水进入纯水箱，浓水水质较好不需排放，可回流至一级反渗透脱盐装置进水管路，提高水的利用率。该装置回收率为80%。
4.3.7阻垢剂投加系统
反渗透装置在长时间运行后，会在膜表面逐渐形成结垢物，严重时对产水量影响较大，为降低反渗透膜结垢的倾向，减少化学清洗的次数，固本系统设
置了阻垢剂投加系统，选用进口美国阻垢剂MDC 系列。
4.3.8 NaOH投加系统
因反渗透膜对CO2截留率低，且一级反渗透脱盐装置产水pH 值小于6.0，在此条件下，CO2溶解度较高，使一级反渗透装置产水中含有较高的CO2，经二级反渗透装置处理后，产水pH 值和电导率达不到技术指标，因此二级反渗透装置进水需要进行pH 值调节。在二级反渗透进水处注入NaOH 溶液，调节进水的pH 值至7.0左右。这样，一方面CO2和OH-反应生成HCO3-，反渗透对HCO3-有很高的去除率，使产水电导率指标得到了保证，另一方面，调整进水pH 值在7.0左右，使反渗透处在最佳工作条件，同时使产水的pH 值符合要求。
4.3.9化学清洗系统
无论预处理多么完善。反渗透装置运行较长时间后，总会出现产水量下降，脱盐率下降和压差上升等现象，这是由于水中的污染物在膜面结垢引起的，需用化学药剂进行循环清洗。
4.3.10混床
为了使产水符合实验用水，电阻长时间达到1M Ω.CM ，（实际最高可达5M Ω.CM ）满足用户的使用要求，必须在反渗透后加混床处理。
混床床身采用透明有机玻璃材料，耐酸碱，而且能方便观察交换树脂的颜色变化，极大方便再生工作。
树脂采用混床专用型阴阳树脂，由于之前反渗透已脱除98%的离子，此时的混床交换负荷非常小，因此再生周期将大大延长，降低了再生费用。
心得体会
在这3个多月的时间里，下到车将后，首先了解到的就是整个纯水及制备PVC 的过程，从采购，到生产，再到最后成品的出售，对整个车间的生产我也有了基本认识，这也使的进行实务操作打下了基础
刚开始，我对车间的生产与纯水的制备几乎一无所知，但是，在进入车间后，我不仅了解了生产流程，还进一步了解了纯水的生产工艺流程和用途，由于纯水制备完成后是直接用于公司后面的PVC 的生产，所以每个月的生产有一定的额度，而且由于季节和温度等条件的限制，机器开工的时间长度及强度也有相关的规定。
由于化工生产是不间断的，所以车间生产必须时刻有人，所以要经常行的倒班。在工作中，也时常遇到技术方面的问题，对于操作不是很熟练，在日复一日的工作中，还有师傅的悉心教导下，而后再通过多次操作，使我对于设备也有了新的认识，并且对于操控更加的熟练和自信了。而我所在的车间则是全场的心脏“纯水车间”因为在纯水的制备过程中，由原水泵把地下水抽出，经过多介质过滤器过滤之后，进入活性炭过滤器中进行再次的杂质沉淀，使水中的有机物被活性炭吸附，在经过软化器拦截有可能从活性炭过滤器露出的细小颗粒。进入到整个纯水过程中的中心反渗透装置中，是原水进行脱盐、能除去水中大部分无机盐、有机物、微生物等，并进行离子交换，出去水中的电离子。之后经过多次过滤的原水就变为了工业上所用的工业用水-纯水。纯水的特性是基本不导电。
总之，这次实习是有收获的，自己也有许多的心得体会。首先，感受颇深的一点是，理论学习是业务实战的基础，但实际工作与理论的阐述又是会不同，在工作的闲暇之间，在同一些工作多年的老师傅的交谈中，深知，在工作岗位上，有着良好的业务能力是基础，而处理好与同事的关系，为自己的和他人的工作创建一个和谐的氛围，才是要义。在实习时的工作学习同时让我认识到社会是残酷的，但同时社会又是美好的，只要你肯干、有进取心，它就会给你回报、让你得到自己想要的！
总结
本系统设计思路主要针对纯水制备过程中，需要生产饮用纯净水、实验用去离子水等使用标准不同的用水。创新点在于设置共用的前置反渗透处理设备，出水旁路再设置一台生产去离子混床，达到一套系统两个用途的生产目的。主要流程为：预处理—多介质过滤、活性炭过滤、精密过滤、通过一二级反渗透脱盐处理，生产饮用纯净水，产量为2.0m 3/h，产水电导率:≤10μs/cm；分流出水通过混床进一步脱盐处理，生产去离子水，出水电阻率:≥1M Ω.CM 。再分流出水通过粗、精混床，生产工业用水，出水电导率：＜1.3μs/cm。
在实际工作中，纯水的应用也十分广泛，尤其是在工业生产中，起到“润滑剂”和“调节剂”的作用。随着科技的发展，许多行业如医院、电子行业，尤其是化工业对水的质量提出了越来越高的要求。只有水质指标更高的高纯水或超纯水才能满足需求。所谓的高纯水或超纯水是指25℃时电阻率不低于18 M Ω·cm 、总固形物含量不超过每升数十维克的水，而且其中微生物、溶解气体、胶体及固体颗粒物质的含量也接近于零，只是先进对于水制造的关注。
参考文献
[1] 康勇 王志 朱宏吉 工业纯水制备技术、设备及应用，北京：化学工业出版社，2006.11
[2] 崔玉川 李福勤 纯净水与矿泉水处理工艺及设施设计计算，北京：化学工业出版社，2003.4
致 谢
在离校之际，借着毕业论文的最后一页，表达对老师们和同学们的谢意。 感谢我的指导王伟老师对我的论文要严格，细致入微，不厌其烦的给我讲解，修改，补充，订正，使我的论文得以按时保质完成，在此向老师致以最诚挚的感谢和敬意！
感谢给我代过课的所有教师们，感谢他们对我的教育培养。老师细心指导我的学习与研究，在此，我要向各位老师深深鞠上一弓。
感谢我朝夕相处的室友们，正是你们的帮助与支持，我才克服了一个个的困难和疑惑，直至我的毕业论文顺利完成。
在论文即将完成之际，我的心情仍无法平静，从开始进入课题到论文的顺利完成，有多少可敬的老师，同学，朋友给了我无言的帮助，在这里请接受我诚挚的谢意！最后我还要感谢培养我长大含辛茹苦的父母，谢谢你们！
新疆轻工职业技术学院
纯水的制备过程及应用
学 生 姓 名： 吴皓
学 号： 2008110662
所 在 系 部： 机电系
专 业 名 称： 电气自动化
指 导 教 师： 王伟
填 表 日 期： 2010年10月12号
摘 要
随着我国社会主义现代化建设的深入进行、城市化进程的加快以及人民生活水平的不断提高，不仅用水量将迅速增加，而且对水质的要求也会越来越高。
而人们对水的认识是随着制水工艺的发展而逐步深化的，早期把蒸馏水当做纯水，在25℃时其电阻率通常只有0.10～0.52M Ω·cm ，总固形物含量高达1～5mg/L。随着科技的发展，许多行业如医院、化工，尤其是电子行业对水的质量提出了越来越高的要求。只有水质指标更高的高纯水或超纯水才能满足需求。所谓的高纯水或超纯水是指25℃时电阻率不低于18 M Ω·cm 、总固形物含量不超过每升数十维克的水，而且其中微生物、溶解气体、胶体及固体颗粒物质的含量也接近于零。
水处理是对水质成分的变革，亦即采用各种必要的物理、化学或生物学的工艺技术，将水中的污染物质分离出去，使水质达到所要求水质标准的一种加工净化过程。按照原水水质性质类别的不同，水处理通常分为给水处理和污（废）水处理两大类。近些年来，由于天然水源水质不断污染以及污水资源化的逐步实施，使原来两类水处理工艺技术的隶属关系正在模糊，从而也使两类水处理技术的界限日渐淡化。
本主要论述了纯水的制备过程，而其中反渗透装置则是整个系统的中心，使得整个纯水系统各设备相互补充、相辅相成，系统设计先进、运行可靠、操作简单、监控自动化程度高。
关键词：水处理工艺；反渗透；反渗透膜技术；纯水
目 录
一、绪论 . .................................................................................................... 1
二、实习单位简介、经营理念及发展历史 ............................................ 2
三、工业纯水制备的概述 ........................................................................ 3
3.1、纯水的应用 ....................................................................................... 3
3.2、纯水的分类 ....................................................................................... 3
四、纯水的制备技术及工艺 .................................................................... 5
4.1、反渗透................................................................................................ 5
4.2、水处理系统工艺流程 ....................................................................... 6
4.3、设备介绍............................................................................................ 7
心得体会 . .................................................................................................. 10
总结 . .......................................................................................................... 11
参考文献 . .................................................................................................. 12
致 谢 . ........................................................................................................ 13
一、绪论
实习期间我在新疆天业集团天辰化工40万吨2期化工厂实习工作，期间我在纯水车间工作，车间分布着溴化锂，制氮，纯水、PVC 循环等 四个车间进行实习，在工作中接触到纯水生产和制氮等工作，并且在工作中发现了现在化工生产业中对纯水应用的重要性，所以我将以纯水的生产为中心来做论文。
在现代工业生产中，人们对水的认识也随着制水工艺的发展而逐步深化而被逐渐了解吗，而随着科技的发展，许多行业如医院、电子行业，尤其是化工业对水的质量提出了越来越高的要求。只有水质指标更高的高纯水或超纯水才能满足求。尤其是在实习的这短时间里，在老师和工人师傅的帮助和指导下，使我对于一些平常理论的东西，有了感性的认识，感觉受益匪浅。这对我以后的学习和工作有很大的帮助，最重要的是使我对于工业生产中的纯水制备有了更深的了解。
二、实习单位简介、经营理念及发展历史
新疆天业有限公司组建于1996年7月，是新疆生产建设兵团农八师的大型国有企业。在自治区、兵团及师市党委的关心支持下，已步入又好又快的发展轨迹。集团所属产业涉及塑料制品、节水器材、化工、电石、食品、热点、矿业、建材、对外贸易、建筑与房地产等多个领域。企业产品——农用地膜、节水器材、PVC 管材、聚氯乙烯树脂、烧碱获得新疆名牌产品名称，烧碱还被评委国家免检产品；2007年，“天业”牌聚氯乙烯被评为中国名牌产品；2008年，“天业”被评为新疆驰名商标，企业连续多年位列全国制造业500强。
新疆天业集团拥有国家级企业技术中心和国家节水灌溉工程技术研究中心，有2000多名各类专业技术人员，其中，研究生以上学历近百人。而新疆天业集团的经营理念是研究、开发成本低、性能好、农民用得起的“天业滴灌系统”在全国累积推广，并走向西亚等国家，并且集团贯彻自治区优势资源转化战略，充分利用新疆的煤、盐、石灰石等资源优势，坚持科技创新，不断加强信息化用工业化的融合，用循环经济的理念发展煤电一体化产业，使传统高污染、高效能的电石法聚氯乙烯生产工艺产生了本质变革。
三、工业纯水制备的概述
3.1、纯水的应用
水一向被称为工业系统的“血液”。随着高新技术的发展，工业部门对水、气、化学试剂及环境这些基础条件提出了越来越高的要求。这也促进了相应产业和技术的进步，水作为一种应用量最大、面最广的基本材料，其发展的速度尤为迅速。当今，纯水和超纯水已成为现代工业部门必不可少的基础材料之一，它们在电子、医药、能源、化工、汽车、机械、电镀、电池、冶金等几乎全部的工业及实验室领域中已得到了广泛的应用。
3.2、纯水的分类
在工业用水中，根据对水的不同要求可按其纯度进行分类。
3.2.1软化水
一般是是指将水中的Ca2+、Mg2+等离子的含量降低或去除至一定程度的水。水在软化过程中，硬度降低，软化水一般广泛用于低压工业锅炉用水。软化方法通常为离子交换法和药剂软化法。
3.2.2脱盐水（包括一级脱盐与二级脱盐）
一般是指用物理、化学等方法将水中易于去除的强电解质去除至一定程度的水。在除盐过程中亦除去了部分机械杂质和有机物质。脱盐水中的剩余含盐量一般应在1~5mg/L，25℃时的电导率为1~10μS/cm。常用的脱盐方法有蒸馏、膜分离、离子交换或几种方法的组合使用。
3.2.3纯水
又称去离子水。一般是指用物理、化学的方法将水中易于去除的强电解质去除之外，还将水中难以去除的硅酸即二氧化碳等弱电解质去除至一定程度的水。25℃时纯水中的电导率一般为0.1~1μS/cm，剩余含盐量一般应在1mg/L以下。纯水制备的常用方法有离子交换、灭菌、膜分离等方法。
3.2.4高纯水
又称“超纯水”。一般是指将水中的导电介质几乎完全去除，又将水中不离解的胶体物质、气体即有机物均去除至极低程度的水。高纯水中剩余含盐量应在
0.1mg/L以下，25℃时的电导率在0.1μS/cm以下。
3.2.5理论水
又称理想水，即不含任何杂质的水，这样的水是不存在的。
四、纯水的制备技术及工艺
4.1、反渗透
4.1.1 基本原理
当纯水和盐水被理想半透膜隔开，理想半透膜只允许水通过而阻止盐通过，此时膜纯水侧的水会自发地通过半透膜流入盐水一侧，这种现象称为渗透，若在膜的盐水侧施加压力，那么水的自发流动将受到抑制而减慢，当施加的压力达到某一数值时，水通过膜的净流量等于零，这个压力称为渗透压力，当施加在膜盐水侧的压力大于渗透压力时，水的流向就会逆转，此时，盐水中的水将流入纯水侧，上述现象就是水的反渗透（RO ）处理的基本原理。
4.1.2 RO反渗透膜
RO （Reverse Osmosis）反渗透技术是利用压力表差为动力的膜分离过滤技术，源于美国二十世纪六十年代宇航科技的研究，后逐渐转化为民用，目前已广泛运用于科研、医药、食品、饮料、海水淡化等领域。
RO 反渗透膜孔径小至纳米级（1纳米=10-9米），在一定的压力下，H2O 分子可以通过RO 膜，而源水中的无机盐、重金属离子、有机物、胶体、细菌、病毒等杂质无法通过RO 膜，从而使可以透过的纯水和无法透过的浓缩水严格区分开来。
一般性的自来水经过RO 膜过滤后的纯水电导率5μs/cm（RO 膜过滤后出水电导=进水电导×除盐率，一般进口反渗透膜脱盐率都能达到99%以上，5年内运行能保证97%以上。对出水电导要求比较高的，可以采用2级反渗透，再经过简单的处理，水电导能小于1μs/cm）, 符合国家实验室三级用水标准。再经过原子级离子交换柱循环过滤，出水电阻率可以达到18.2M .cm，超过国家实验室一级用水标准（GB 6682—92）。
目前的主要困难是研制价格便宜、稳定、长期受压无损的反渗透膜 。中国从21世纪初开始掌握自主反渗透膜生产技术，在国家的大力支持下，将该计划列入国家计委高新技术产业化重点发展专项计划，由国家海洋局下的杭州水处理研究开发中心的子公司——杭州北斗星膜制品有限公司承担并研发成功。目前反
渗透膜市场95％为进口膜，国产膜只占据了5%左右的市场，中国的反渗透技术还有很长的路要走。
4.1.3应用范围
太空水、纯净水、蒸馏水等制备； 酒类制造及降度用水； 医药、电子等行业用水的前期制备； 化工工艺的浓缩、分离、提纯及配水制备； 锅炉补给水除盐软水； 海水、苦咸水淡化； 造纸、电镀、印染等行业用水及废水处理。
以高分子分离膜为代表的膜分离技术作为一种新型、高效流体分离单元操作技术，30年来取得了令人瞩目的飞速发展，已广泛应用于国民经济的各个领域。
4.2、水处理系统工艺流程
根据水质情况，设计水处理系统工艺流程如下：
4.2.1主系统见下接图1
原水箱→原水泵→多介质过滤器→活性炭过滤器→精密过滤器→二级反渗透→纯水箱→增压泵→混床→实验水箱
辅助系统
（1）絮凝剂注入系统
絮凝剂溶解计量箱→计量泵→多介质过滤器进口母管
（2）阻垢剂注入系统
阻垢剂溶解计量箱→计量泵→精密过滤器进口母管
（3）氢氧化钠注入系统
氢氧化钠溶解计量箱→计量泵→二级反渗透进口母管
（4）膜清洗系统
清洗溶液箱→清洗泵→精滤器→膜组件清洗接口
图1 水处理系统工艺流程
4.3、设备介绍
4.3.1原水箱
贮存中转，供后道预处理使用。
4.3.2原水泵
原水泵的主要作用是对原水增压到0.3Mpa 左右供后道使用，本原水泵选用南方特种泵，叶轮为304不锈钢材料，该泵外型漂亮，体积小，效率较高，噪音低。
反冲泵可作为多介质过滤器、活性炭过滤器反洗时用。
4.3.3多介质过滤器
多介质过滤器的设计应充分考虑反洗周期、流量及强度，如反洗不彻底，会导致上层滤层结块，影响过滤效果。反洗周期以过滤器进出水压差来确定，反洗应使滤层膨胀20%左右，强度为18-20升/秒·米2，和压缩空气混合反洗效果最佳，并能节约反洗用水。
4.3.4活性炭过滤器
活性炭过滤器的工作是通过碳床来完成的，组成碳床的活性炭颗粒有非常
多微孔和巨大的比表面积，具有很强的物理能力。水通过碳床，水中的有机污染物、余氯被活性炭有效吸附，从而防止反渗透膜被污染及氧化损伤，延长膜的使用寿命。
4.3.5精密过滤器
精滤器的作用主要是拦截有可能从活性炭过滤器漏出的细小颗粒，以防止损伤高压泵机械密封和划伤反渗透膜表面。
4.3.6反渗透装置
（1）高压泵
本系统选用1台南方多级不锈钢高压泵，该泵制作精良，外型美观，体积小，效率较高，噪音低，性价比较高。仿GRUNDFOS 泵。
(2)反渗透装置构成
反渗透分为一级反渗透和二级反渗透2个过程
一级反渗透装置的作用是对原水进行脱盐、能去除水中大部分无机盐、有机物、微生物等，反渗透装置由高压泵、反渗透膜组件、控制监测仪表等组成。良好的前处理措施，可以使反渗透膜获得相对较高的产水量，单支膜元件脱盐率不小于99.5%。反渗透装置长期运行的脱盐率可达98%，反渗透装置正常运行压力在1.2MPa 左右，装置回收率为70%。
二级反渗透脱盐装置的作用是对一级反渗透装置产水进行二级脱盐，保证产水达到纯净水技术指标。反渗透装置由高压泵、反渗透膜组件、控制监测仪表等组成。经一级反渗透脱盐后，可以使二级反渗透膜获得相对较高的产水量，单支膜元件脱盐率不小于99.5%。反渗透装置长期运行的脱盐率可达98%，反渗透装置正常运行压力在1.0MPa 左右，二级反渗透脱盐装置产水进入纯水箱，浓水水质较好不需排放，可回流至一级反渗透脱盐装置进水管路，提高水的利用率。该装置回收率为80%。
4.3.7阻垢剂投加系统
反渗透装置在长时间运行后，会在膜表面逐渐形成结垢物，严重时对产水量影响较大，为降低反渗透膜结垢的倾向，减少化学清洗的次数，固本系统设
置了阻垢剂投加系统，选用进口美国阻垢剂MDC 系列。
4.3.8 NaOH投加系统
因反渗透膜对CO2截留率低，且一级反渗透脱盐装置产水pH 值小于6.0，在此条件下，CO2溶解度较高，使一级反渗透装置产水中含有较高的CO2，经二级反渗透装置处理后，产水pH 值和电导率达不到技术指标，因此二级反渗透装置进水需要进行pH 值调节。在二级反渗透进水处注入NaOH 溶液，调节进水的pH 值至7.0左右。这样，一方面CO2和OH-反应生成HCO3-，反渗透对HCO3-有很高的去除率，使产水电导率指标得到了保证，另一方面，调整进水pH 值在7.0左右，使反渗透处在最佳工作条件，同时使产水的pH 值符合要求。
4.3.9化学清洗系统
无论预处理多么完善。反渗透装置运行较长时间后，总会出现产水量下降，脱盐率下降和压差上升等现象，这是由于水中的污染物在膜面结垢引起的，需用化学药剂进行循环清洗。
4.3.10混床
为了使产水符合实验用水，电阻长时间达到1M Ω.CM ，（实际最高可达5M Ω.CM ）满足用户的使用要求，必须在反渗透后加混床处理。
混床床身采用透明有机玻璃材料，耐酸碱，而且能方便观察交换树脂的颜色变化，极大方便再生工作。
树脂采用混床专用型阴阳树脂，由于之前反渗透已脱除98%的离子，此时的混床交换负荷非常小，因此再生周期将大大延长，降低了再生费用。
心得体会
在这3个多月的时间里，下到车将后，首先了解到的就是整个纯水及制备PVC 的过程，从采购，到生产，再到最后成品的出售，对整个车间的生产我也有了基本认识，这也使的进行实务操作打下了基础
刚开始，我对车间的生产与纯水的制备几乎一无所知，但是，在进入车间后，我不仅了解了生产流程，还进一步了解了纯水的生产工艺流程和用途，由于纯水制备完成后是直接用于公司后面的PVC 的生产，所以每个月的生产有一定的额度，而且由于季节和温度等条件的限制，机器开工的时间长度及强度也有相关的规定。
由于化工生产是不间断的，所以车间生产必须时刻有人，所以要经常行的倒班。在工作中，也时常遇到技术方面的问题，对于操作不是很熟练，在日复一日的工作中，还有师傅的悉心教导下，而后再通过多次操作，使我对于设备也有了新的认识，并且对于操控更加的熟练和自信了。而我所在的车间则是全场的心脏“纯水车间”因为在纯水的制备过程中，由原水泵把地下水抽出，经过多介质过滤器过滤之后，进入活性炭过滤器中进行再次的杂质沉淀，使水中的有机物被活性炭吸附，在经过软化器拦截有可能从活性炭过滤器露出的细小颗粒。进入到整个纯水过程中的中心反渗透装置中，是原水进行脱盐、能除去水中大部分无机盐、有机物、微生物等，并进行离子交换，出去水中的电离子。之后经过多次过滤的原水就变为了工业上所用的工业用水-纯水。纯水的特性是基本不导电。
总之，这次实习是有收获的，自己也有许多的心得体会。首先，感受颇深的一点是，理论学习是业务实战的基础，但实际工作与理论的阐述又是会不同，在工作的闲暇之间，在同一些工作多年的老师傅的交谈中，深知，在工作岗位上，有着良好的业务能力是基础，而处理好与同事的关系，为自己的和他人的工作创建一个和谐的氛围，才是要义。在实习时的工作学习同时让我认识到社会是残酷的，但同时社会又是美好的，只要你肯干、有进取心，它就会给你回报、让你得到自己想要的！
总结
本系统设计思路主要针对纯水制备过程中，需要生产饮用纯净水、实验用去离子水等使用标准不同的用水。创新点在于设置共用的前置反渗透处理设备，出水旁路再设置一台生产去离子混床，达到一套系统两个用途的生产目的。主要流程为：预处理—多介质过滤、活性炭过滤、精密过滤、通过一二级反渗透脱盐处理，生产饮用纯净水，产量为2.0m 3/h，产水电导率:≤10μs/cm；分流出水通过混床进一步脱盐处理，生产去离子水，出水电阻率:≥1M Ω.CM 。再分流出水通过粗、精混床，生产工业用水，出水电导率：＜1.3μs/cm。
在实际工作中，纯水的应用也十分广泛，尤其是在工业生产中，起到“润滑剂”和“调节剂”的作用。随着科技的发展，许多行业如医院、电子行业，尤其是化工业对水的质量提出了越来越高的要求。只有水质指标更高的高纯水或超纯水才能满足需求。所谓的高纯水或超纯水是指25℃时电阻率不低于18 M Ω·cm 、总固形物含量不超过每升数十维克的水，而且其中微生物、溶解气体、胶体及固体颗粒物质的含量也接近于零，只是先进对于水制造的关注。
参考文献
[1] 康勇 王志 朱宏吉 工业纯水制备技术、设备及应用，北京：化学工业出版社，2006.11
[2] 崔玉川 李福勤 纯净水与矿泉水处理工艺及设施设计计算，北京：化学工业出版社，2003.4
致 谢
在离校之际，借着毕业论文的最后一页，表达对老师们和同学们的谢意。 感谢我的指导王伟老师对我的论文要严格，细致入微，不厌其烦的给我讲解，修改，补充，订正，使我的论文得以按时保质完成，在此向老师致以最诚挚的感谢和敬意！
感谢给我代过课的所有教师们，感谢他们对我的教育培养。老师细心指导我的学习与研究，在此，我要向各位老师深深鞠上一弓。
感谢我朝夕相处的室友们，正是你们的帮助与支持，我才克服了一个个的困难和疑惑，直至我的毕业论文顺利完成。
在论文即将完成之际，我的心情仍无法平静，从开始进入课题到论文的顺利完成，有多少可敬的老师，同学，朋友给了我无言的帮助，在这里请接受我诚挚的谢意！最后我还要感谢培养我长大含辛茹苦的父母，谢谢你们！