國產去離子水機是一種通過去除水中的溶解離子,如陽離子和陰離子,使水達到高純度的水處理設備。尤其是在實驗室、工業制造、制藥、半導體等領域,其技術原理與工作機制主要基于離子交換技術、反滲透技術和電滲析技術。
一、技術原理
國產去離子水機的核心原理是通過離子交換,通過交換水中溶解的離子來去除水中的有害離子。水中的正離子(如鈉、鈣、鉀等)和負離子(如氯、硫酸根等)會與去離子水機中的離子交換樹脂上的離子發生交換,從而有效去除水中的溶解鹽分,達到去離子的目的。
二、離子交換技術
離子交換是其主要工作原理。內部通常裝有陽離子交換樹脂和陰離子交換樹脂,它們分別負責去除水中的陽離子和陰離子。
1、陽離子交換樹脂:該樹脂通常是由樹脂顆粒構成,表面帶有負電荷。當水中的陽離子接觸到樹脂時,它們會與樹脂上的氫離子H?發生交換,水中的陽離子被吸附到樹脂上,同時釋放出氫離子。通過這種方式,水中的陽離子被去除。
2、陰離子交換樹脂:陰離子交換樹脂的工作原理與陽離子樹脂類似,不過它與水中的陰離子發生交換。樹脂表面帶有正電荷,能夠與水中的陰離子發生交換,將水中的陰離子吸附并釋放出氫氧根離子OH?,從而去除水中的負離子。
通過陽離子和陰離子交換樹脂的作用,水中的各種溶解離子被去除,從而得到高純度的去離子水。

三、工作機制
國產去離子水機的工作機制通常包括以下幾個步驟:
1、預處理階段:水源水通常需要先經過一段預處理過程,包括過濾雜質、去除大顆粒的污染物。這一階段一般通過使用活性炭濾芯、顆粒物過濾器等設備進行,目的是減少水中雜質對后續設備的損傷。
2、離子交換階段:經過預處理的水會進入離子交換柱,其中裝有陽離子和陰離子交換樹脂。水中的陽離子與樹脂中的氫離子發生交換,陰離子與樹脂中的氫氧根離子交換,從而去除水中的溶解鹽和離子。
3、后處理階段:去離子水的純度已經相當高,但為了進一步提高水質,還會加入后處理步驟,如使用超濾或反滲透技術進行進一步凈化,或者使用紫外線消毒以去除微生物。
4、樹脂再生:離子交換樹脂在使用一段時間后,會因吸附了過多的離子而失去交換能力,因此需要進行定期再生。樹脂再生的過程一般是通過使用濃鹽水來將樹脂吸附的離子交換掉,再將樹脂恢復到初始狀態。再生后,樹脂的交換能力恢復,可以繼續用于去離子過程。
國產去離子水機通過離子交換技術實現水中離子的去除,是現代化工業生產和實驗研究中重要的設備之一。隨著技術的發展和創新,在性能、穩定性和性價比方面逐步縮小與進口設備的差距,逐漸成為市場的主流選擇。其在保證水質純凈、提升生產效率、保障實驗數據準確性等方面發揮著重要作用,并將在智慧城市、制藥、半導體等行業中發揮越來越重要的作用。