在制藥行業(yè),嚴(yán)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(chǎn)靜脈注射藥物時(shí),超純水中的微生物及其代謝產(chǎn)物(如內(nèi)素)可能會(huì)引起患者發(fā)熱、過(guò)敏反應(yīng),甚至更嚴(yán)重的醫(yī)療事故。在細(xì)胞培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)中,微生物污染會(huì)干擾細(xì)胞的正常生長(zhǎng)和代謝,導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)結(jié)果的偏差和不可靠。同時(shí),在食品和飲料行業(yè)中,超純水用于產(chǎn)品調(diào)配等環(huán)節(jié),微生物含量也需要嚴(yán)格控制,一般要求 CFU/mL 在個(gè)位數(shù)以下,以防止微生物在產(chǎn)品中繁殖,延長(zhǎng)產(chǎn)品的保質(zhì)期和保證產(chǎn)品質(zhì)量。 超純水電阻率的測(cè)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(duì)電流阻礙作用的一種屬性,對(duì)于均勻材料,它與電阻、橫截面)和長(zhǎng)度的關(guān)系為。在測(cè)量超純水電阻率時(shí),通過(guò)在水中放置電極,施加一定的電壓,測(cè)量產(chǎn)生的電流,從而計(jì)算出電阻,再結(jié)合電極的幾何參數(shù)(面積和間距)就可以得到電阻率。超純水的分配系統(tǒng)需有完善的水質(zhì)監(jiān)測(cè)點(diǎn)。江蘇新型超純水發(fā)展
清洗前準(zhǔn)備,收集反滲透系統(tǒng)運(yùn)行數(shù)據(jù),包括進(jìn)水壓力、產(chǎn)水壓力、產(chǎn)水量、脫鹽率等參數(shù)在一段時(shí)間內(nèi)的變化曲線(xiàn),以確定膜性能下降的程度和趨勢(shì)。對(duì)反滲透膜元件進(jìn)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(tài),通過(guò)傅里葉變換紅外光譜(FTIR)分析污染物的化學(xué)成分,從而確定主要的污染類(lèi)型,如無(wú)機(jī)鹽垢、有機(jī)物污染、生物膜污染等。準(zhǔn)備清洗設(shè)備與藥劑,清洗水箱:選用耐腐蝕、耐酸堿且與清洗液不發(fā)生反應(yīng)的材質(zhì)制成的水箱,容量根據(jù)膜組件數(shù)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(jìn)行循環(huán)操作,例如,對(duì)于一套處理量為 100m3/h 的反滲透系統(tǒng),清洗水箱容量可選擇 5 - 10m3。清洗泵:泵的流量和揚(yáng)程應(yīng)滿(mǎn)足清洗要求,流量一般為膜組件正常運(yùn)行流量的 1/3 - 1/2,揚(yáng)程要能克服膜組件和管道的阻力并提供一定的循環(huán)動(dòng)力,如選用流量為 30 - 50m3/h、揚(yáng)程為 30 - 50m 的離心泵。半導(dǎo)體超純水需求膜生物反應(yīng)器可在超純水生產(chǎn)中協(xié)同處理有機(jī)物。
進(jìn)水調(diào)節(jié):調(diào)節(jié)預(yù)處理后的水的壓力、流量和溫度等參數(shù),使其符合反滲透系統(tǒng)的運(yùn)行要求。一般來(lái)說(shuō),進(jìn)水壓力需根據(jù)反滲透膜的規(guī)格和型號(hào)確定,通常在 1-3MPa 之間;進(jìn)水溫度宜控制在 20℃-30℃,以保證反滲透膜的分離效果和運(yùn)行穩(wěn)定性3.反滲透過(guò)濾:在高于原水滲透壓的壓力作用下,使原水通過(guò)反滲透膜,水分子透過(guò)膜形成純水,而有機(jī)污染物、無(wú)機(jī)鹽離子、膠體、微生物等雜質(zhì)則被截留,隨濃水排出系統(tǒng)。反滲透膜的選擇至關(guān)重要,需根據(jù)進(jìn)水水質(zhì)、處理要求和膜的性能特點(diǎn)等因素綜合確定,如聚酰胺復(fù)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(jī)污染物45.沖洗與維護(hù):反滲透系統(tǒng)運(yùn)行一段時(shí)間后,膜表面會(huì)逐漸積累污染物,導(dǎo)致通量下降和水質(zhì)變差。因此,需要定期對(duì)反滲透膜進(jìn)行沖洗,以去除表面的污垢和雜質(zhì)。一般采用低壓大流量的水進(jìn)行沖洗,沖洗時(shí)間根據(jù)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(jī)污染物。無(wú)論是大分子有機(jī)物,如蛋白質(zhì)、多糖、微生物產(chǎn)生的胞外聚合物等,還是小分子有機(jī)物,如農(nóng)藥、染料、石油類(lèi)有機(jī)物、有機(jī)鹵化物等,都能被大量去除。例如,在工業(yè)廢水處理用于回用制備超純水時(shí),對(duì)于廢水中的復(fù)雜有機(jī)污染物,反滲透法可以去除其中 90% 以上的有機(jī)成分,提高了水的純度。反滲透過(guò)程不僅對(duì)有機(jī)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(lèi))、膠體、細(xì)菌、病毒等雜質(zhì)。這是因?yàn)榘胪改さ奶匦允沟弥挥兴肿幽軌蛲ㄟ^(guò),而幾乎所有其他雜質(zhì)都被截留。在超純水制備過(guò)程中,這一特性可以簡(jiǎn)化處理流程,減少后續(xù)處理步驟的負(fù)擔(dān)。例如,在電子工業(yè)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(jī)雜質(zhì),為后續(xù)的離子交換和超濾等步驟提供較好的進(jìn)水水質(zhì)。分析實(shí)驗(yàn)中,超純水作為空白對(duì)照,確保結(jié)果準(zhǔn)確性。
紫外線(xiàn)殺菌效果:紫外線(xiàn)殺菌是確保超純水微生物質(zhì)量的重要環(huán)節(jié)。紫外線(xiàn)燈的功率、波長(zhǎng)、照射時(shí)間和水的流速等因素會(huì)影響殺菌效果。如果紫外線(xiàn)燈的功率不足或者水的流速過(guò)快,微生物可能無(wú)法被充分殺滅,導(dǎo)致超純水微生物超標(biāo)。而且,紫外線(xiàn)燈的使用壽命有限,隨著使用時(shí)間的延長(zhǎng),其殺菌能力會(huì)下降,需要定期更換。工藝銜接與控制:超純水制備過(guò)程是一個(gè)多步驟的連續(xù)過(guò)程,各個(gè)工藝環(huán)節(jié)之間的銜接和協(xié)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(chǔ)存環(huán)節(jié)控制不當(dāng),可能會(huì)導(dǎo)致水中滋生微生物或者重新混入雜質(zhì)。而且,整個(gè)制備過(guò)程中的自動(dòng)化控制水平也會(huì)影響超純水質(zhì)量,精確的流量、壓力、溫度等參數(shù)控制可以保證每個(gè)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(wěn)定。江蘇新型超純水發(fā)展
超純水的硬度近乎為零,不會(huì)產(chǎn)生水垢影響設(shè)備。江蘇新型超純水發(fā)展
超純水是一種純度極高的水,其電阻率高達(dá) 18.2 MΩ?cm 以上,幾乎去除了水中所有的雜質(zhì),包括溶解性固體、有機(jī)物、微生物、膠體以及氣體等。它的制備工藝極為復(fù)雜且精密,往往綜合運(yùn)用了反滲透、離子交換、超濾、紫外線(xiàn)殺菌、超濾膜過(guò)濾等多種先進(jìn)技術(shù)手段。 在半導(dǎo)體制造領(lǐng)域,超純水是芯片生產(chǎn)過(guò)程中的關(guān)鍵要素。芯片的微小電路結(jié)構(gòu)對(duì)雜質(zhì)極為敏感,哪怕是極其微量的離子或顆粒雜質(zhì)都可能導(dǎo)致芯片短路、性能下降甚至報(bào)廢。超純水用于芯片的清洗、光刻、蝕刻等各個(gè)工序,確保了芯片制造的高精度和高質(zhì)量。江蘇新型超純水發(fā)展