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Advantech东洋超纯水净化系统的工作原理是什么

更新时间:2025-07-15点击次数:18
一、产品定位
Advantech 东洋超纯水净化系统是一套面向化工、生物产业、能源、电气及综合实验室的高纯制水解决方案,可直接以市政自来水或 RO 预处理水为进水,连续产出符合 ASTM、ISO 3696 一级标准的超纯水(电阻率 18.25 MΩ·cm,25 ℃)
二、产品特性
  1. 水质等级
    – 产水等级:一级(Type I)
    – 电阻率:18.2 MΩ·cm@25 ℃(在线监测)
    – TOC:< 5 ppb(UV 型)
    – 微生物:< 1 CFU / mL(终端 0.2 µm 超滤器)
    – 热源:< 0.001 EU / mL(超滤型)
  2. 模块化结构
    – 标准型:基础离子交换 + 精混床
    – UV 型:增加 185 nm / 254 nm 双波长紫外灯,分解有机物
    – UV+TOC 型:内置在线 TOC 分析仪,实时显示 TOC 值,满足药典、GLP 数据追溯要求
  3. 智能监控
    – 7″ 彩色液晶触摸屏,中文界面,实时显示水质、流量、水箱液位、运行历史、耗材寿命;
    – 支持 USB 数据导出,RS-485 通讯,可接入 LIMS 或 SCADA;
    – 三级权限管理,符合 21 CFR Part 11 电子签名需求。
  4. 供水方式灵活
    – 直接自来水型:内置三级预处理(PP+AC+软化),无需额外前级;
    – 批量型:自带 30 L / 60 L PE 无菌水箱,自动补水;
    – 自动供水型:外接中央纯水系统,实现 24 h 无人值守。
  5. 节水节能
    – 回收率 ≥ 75 % 的低废液 RO 模组;
    – 待机功耗 < 10 W,LED 状态指示,符合 RoHS 与 REACH 指令。
  6. 维护友好
    – 快插式滤芯,单人 30 s 更换;
    – 系统自诊断,滤芯到期声光报警;
    – 整机可湿热灭菌(121 ℃,30 min),满足无菌实验室需求。
三、工作原理
  1. 总体流程
    市政自来水 → 三级预处理 → 低压 RO(一级除盐)→ 185 nm UV(有机物裂解)→ 连续电去离子 CEDI → 精混床抛光 → 0.2 µm 终端过滤 → 超纯水取用点。
  2. 关键单元说明
    ① 三级预处理
    – 5 µm PP 熔喷滤芯:去除泥沙、胶体;
    – 高容量活性炭:吸附余氯、有机物;
    – 软化树脂:降低 Ca²⁺、Mg²⁺,防止 RO 膜结垢。
    ② 低压反渗透
    – 采用 1812 低压复合膜,操作压力 0.8–1.2 MPa;
    – 在线电导率探头即时监测 RO 产水质量,不合格水自动旁路排放。
    ③ 185 nm UV 氧化
    – 双波长紫外灯同时产生 185 nm(裂解 TOC)与 254 nm(杀菌)辐射;
    – 光氧化反应将有机物最终转化为 CO₂ + H₂O,TOC 去除率 > 99 %。
    ④ 连续电去离子 CEDI
    – 通过电场驱动,离子选择性迁移至浓水室,实现无化学再生深度除盐;
    – 产水电阻率稳定 ≥ 15 MΩ·cm,连续运行无需停机再生。
    ⑤ 精混床抛光
    – 核级混床树脂(H⁺/OH⁻型)进一步去除痕量离子,使最终电阻率达到 18.2 MΩ·cm;
    – 树脂封装于抛弃式滤芯,避免交叉污染。
    ⑥ 终端过滤
    – 0.2 µm PES 超滤或 PVDF 超滤:截留细菌、微粒、热源;
    – 在线流速 1.5 L/min,瞬时取水量 2 L/min(水箱增压)。
  3. 水质安全保障
    – 双电导率监测(RO 出口、抛光出口),实现全过程质量追溯;
    – 紫外灯寿命计时器,低于 80 % 强度自动报警;
    – 漏水传感器 + 自动切断阀,防止实验室水淹风险。
四、规格参数(RFU400BC 为例)
表格
项目参数
进水要求自来水 0.15–0.4 MPa,5–35 ℃,TDS < 1000 ppm
产水能力10 L/h(15 ℃)
超纯水取水1.5 L/min @ 0.2 MPa
超纯水电阻率18.2 MΩ·cm(在线显示)
TOC< 5 ppb(UV 型)
微生物< 1 CFU / mL
热源< 0.001 EU / mL(选配超滤)
尺寸(W×D×H)350 × 450 × 520 mm
重量22 kg
电源AC 220 V,50 Hz,120 VA
五、安装与维护
  1. 安装条件
    – 环境温度 5–40 ℃,湿度 ≤ 80 % RH;
    – 预留 10 cm 散热空间,接地电阻 < 4 Ω;
    – 排水口须低于设备 10 cm 以上,确保负压排放。
  2. 日常维护周期
    – 预处理滤芯:3–6 个月或压差 > 0.1 MPa;
    – RO 膜:12–18 个月或产水流量下降 15 %;
    – UV 灯:8000 h;
    – 抛光混床:电阻率下降至 16 MΩ·cm 时更换;
    – 终端超滤:6 个月或菌落超标时更换。
  3. 验证与校准
    – 电导率电极每年用 84 µS/cm 标准液校准一次;
    – TOC 分析仪每年以邻苯二甲酸氢钾标准溶液进行线性验证;
    – 出具符合 ISO/IEC 17025 的校准证书,确保数据可追溯。
六、应用领域
• 半导体/光伏:晶圆清洗、光刻胶稀释;
• 制药:注射用水、HPLC 流动相配制;
• 临床诊断:质谱、PCR 试剂配置;
• 高校/研究所:生命科学、痕量分析实验。
七、总结
Advantech 东洋超纯水净化系统通过多级净化、在线监测和智能控制,实现从自来水到一级超纯水的一步到位制备。其模块化、智能化、低能耗的设计,不仅满足精密实验室对水质的严苛要求,也为用户的合规性、数据完整性和运行经济性提供了全面保障。


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