10吨/小时（10T/H）超纯水设备的原理基于多级净化工艺组合，通过物理、化学和电化学方法逐步去除水中的离子、有机物、颗粒物和微生物，最终达到电阻率≥18.2 MΩ·cm、TOC<5ppb的超纯水标准。以下是其核心工作原理和典型流程：

1. 系统组成与工艺流程

(1) 预处理系统（降低原水负荷）

• 多介质过滤器：去除悬浮物、胶体（如砂滤+活性炭）。

• 活性炭吸附：去除余氯、有机物（降低TOC初始值）。

• 软化器（可选）：通过离子交换树脂去除Ca²⁺、Mg²⁺，防止RO膜结垢。

• 保安过滤器：5μm精密过滤，保护RO膜。

(2) 反渗透（RO）系统（核心脱盐）

• 一级/二级RO膜：

  • 去除99%以上的离子、有机物和微生物（产水电导率<10μS/cm）。

  • 二级RO可进一步降低TOC至50-100ppb。

• 高压泵：提供RO膜所需压力（通常0.8-1.5MPa）。

(3) 电去离子（EDI）系统（深度纯化）

• 工作原理：

  • 通过离子交换膜+直流电场，连续去除残余离子（无需酸碱再生）。

  • 产水电阻率可达5-15 MΩ·cm。

• 优势：替代传统混床，无废酸废碱排放。

(4) 终端精处理（超纯水抛光）

• 185nm紫外氧化（UV）：

  • 分解有机物（TOC氧化为CO₂），降至<5ppb。

• 核级抛光混床：

  • 超高纯度树脂吸附残余离子，电阻率提升至18.2 MΩ·cm。

• 超滤（UF）：

  • 0.1μm过滤，去除细菌、颗粒物。

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2. 关键设计参数

• 产水量：10吨/小时（需预留20%余量，实际设计12T/H）。

• 回收率：RO系统约60-75%（视原水水质调整）。

• 能耗：

  • RO系统：约3-5kW·h/吨水

  • EDI系统：约0.5-1kW·h/吨水

3. 行业应用与定制化

• 电子行业：需控制硼、硅等痕量元素，可能增加特种RO膜。

• 制药行业：需符合GMP，增加巴氏消毒或臭氧杀菌。

• 实验室：强调低TOC和微生物（<1 CFU/ml）。

4. 运维要点

• RO膜清洗：定期化学清洗（柠檬酸或NaOH溶液）。

• EDI维护：监测电压/电流，防止结垢。

• TOC控制：UV灯寿命监控（每9000小时更换）。

5. 常见问题解决

• 产水量不足：检查RO膜堵塞或高压泵压力。

• 电阻率下降：抛光树脂失效或EDI模块故障。

• TOC超标：UV氧化效率不足或原水有机物波动。