水純化知識的概述(七)
水純化技術(shù)
蒸餾
優(yōu)點(diǎn)VS不足
優(yōu)點(diǎn):
可去除較廣范圍的雜質(zhì)
儲存期長(cháng)
不足:
純化速度緩慢
會(huì )將某些不定量的雜質(zhì)帶入冷凝水中
同樣需要用經(jīng)過(guò)預純化的水作為給水
蒸餾水在長(cháng)期儲存期間極易被再次污染,因此需要悉心保存
既不經(jīng)濟也不環(huán)保 —— 需要用大量電力能耗進(jìn)行加熱,同時(shí)需要大量耗費原水進(jìn)行冷卻
蒸餾(Distillation)
蒸餾是一種歷史悠久的水純化方法。它通過(guò)將水先從液相變?yōu)槠?,然后又變回為液相?lái)實(shí)現水與雜質(zhì)的分離。每一次這樣的轉變都提供了一個(gè)將水與雜質(zhì)分離的機會(huì )。水首先被加熱到沸點(diǎn),而水蒸汽上升到冷凝器中。在此用冷卻水降低水蒸汽的溫度,使其發(fā)生冷凝,然后收集和儲存。在原理上,除了蒸汽壓與水和共沸物的蒸汽壓接近的雜質(zhì)外,蒸餾可以去除其它所有類(lèi)別的雜質(zhì)。采用經(jīng)過(guò)預處理的水可以最充分地發(fā)揮蒸餾的效力,因為這可以最大限度減少沉積和夾雜。
實(shí)驗室蒸餾器不太可能對那些未經(jīng)處理的原水進(jìn)行足夠的凈化,尤其在有沉積現象發(fā)生的時(shí)候。因此,實(shí)驗室蒸餾器使用的水往往都經(jīng)過(guò) RO 或離子交換工藝的預處理。實(shí)驗室蒸餾器是連續工作的;隨著(zhù)鍋爐中的水蒸發(fā),便會(huì )有新的給水補充進(jìn)來(lái)。為了盡量減少低揮發(fā)性雜質(zhì)的污染,比如因為飛濺或因為表面或蒸汽夾帶,必須要進(jìn)行嚴格又精心地設計。蒸汽壓比水高的雜質(zhì)在蒸餾的冷凝階段被去除。為了有效去除這些雜質(zhì),需要使用復合式(多級)冷凝器。多級冷凝器應用特別設計的多個(gè)隔離腔室平衡水蒸汽和沸水,這對于有效去除這些污染物是十分必要的。在蒸餾過(guò)程中,來(lái)自環(huán)境空氣的雜質(zhì)(比如塵埃、揮發(fā)物等等)也必須盡量減少。
像反滲透( RO) 一樣,蒸餾也只能以緩慢的速度制取純水,并且必須將蒸餾液儲存起來(lái)供以后使用。蒸餾器非常耗能,制取 1 升水通常需要使用 1kW 的電力。根據蒸餾器的設計,蒸餾水的電阻率可能達到 1 MΩ-cm(因為空氣中的 CO2 會(huì )溶解在蒸餾水中)。剛制取的蒸餾水是無(wú)菌的,但為了保持無(wú)菌性,需要將其盛裝在無(wú)菌瓶中,并對其進(jìn)行壓力蒸汽滅菌;然而,一旦打開(kāi)無(wú)菌瓶,它便會(huì )接觸到細菌和其它氣載雜質(zhì),因此其純度也會(huì )迅速降低。
不同的純化技術(shù),每種都有自己的優(yōu)點(diǎn)和局限。一些能夠同時(shí)有效去除多種雜質(zhì),而另一些只能針對某種特定雜質(zhì)降到極低水平。因此,如何選擇合適的純化方法需要以了解每一種純化技術(shù)的優(yōu)勢和不足為基礎。
——ELGA實(shí)驗室純水專(zhuān)家.
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