防止純水水質劣化的方法
由於(yu) 作為(wei) 進水的純水係統的製水速度較慢,因此在純水係統與(yu) 超純水係統之間必須有水箱作為(wei) 過渡。然而在水箱中貯放純水會(hui) 因為(wei) 材質的溶出、空氣中無機物質與(yu) 有機物質的汙染,以及微生物的繁殖等因素造成純水水質的劣化,進而增加超純水係統的純化負荷。為(wei) 了讓超純水裝置有穩定的進水水質,如何使水箱的水質劣化程度控製在最小範圍內(nei) 非常重要。
1)以空氣過濾器去除空氣中的汙染物質
實驗室的空氣中含有使純水水質劣化的二氧化碳與(yu) 浮遊微生物,使用有機溶劑實驗室空氣中則含有揮發性有機溶劑。當空氣中的二氧化碳溶解於(yu) 水中,會(hui) 形成碳酸根離子,使水箱中純水的電阻率大幅降低,將造成超純水係統中陰離子交交換樹脂的負荷量增加,而縮短其使用壽命。除此之外,水箱中的純水若混入微生物與(yu) 有機物質,也會(hui) 造成微生物增殖和有機物質的再次汙染。因此,純水水箱應呈密閉狀態,因為(wei) 水箱必須設置通氣口使純水可以順利的流出,所以為(wei) 了防止空氣中的汙染物質透過通氣扣、口進入純水水箱內(nei) ,加裝空氣過濾器是不可或缺的。
2)以殺菌用UV燈防止微生物繁殖
水質純化雖然有不同的方法,但仍有少量微生物殘存。隻要留存於(yu) 水箱中,就有繁殖的可能性。雖然純水中幾乎不含營養(yang) 成分(有機物等),但仍有能適應貧瘠營養(yang) 環境的微生物存在的可能。所以,在水純化的過程中,應該具備殺菌的相關(guan) 程序。
藥劑洗淨與(yu) 熱水殺菌,對於(yu) 純水中微生物的殺菌效果是單次性的,而非持續性的。相對而言,紫外線照射殺菌法,隻要在照射期間,對微生物的殺菌作用就能夠持續。紫外線的殺菌能力,以紫外線光強與(yu) 照射時間來表示。當純水中的微生物受到100mw.s/cm2的照射量處理時,殺菌率就可達99.9%。這裏,我們(men) 在水純化過程中加裝紫外燈,並對其殺菌效果進行檢測。首先我們(men) 在純水係統的水流管路中加裝紫外燈,采用連續照射方法,對進行殺菌效果進行檢測。

一般來說,水純化過程中若不使用紫外線照射,純水係統的細菌數會(hui) 超過100cfu/ml,而使用紫外線照射的純水係統,其細菌數可以降至10cfu/ml。也就是說,純水係統管路中若使用加裝紫外燈,對降低細菌數具有非常好的效果。但幾天後,就出現了細菌增殖的現象。這是因為(wei) ,水箱中的細菌的繁殖沒有受到抑製,細菌數逐漸增加。因此,對純水係統中的微生物進行控製時,隻對純化程序中的管線進行紫外線照射是不足的,應同時對水箱中的細菌繁殖進行抑製。
因此,如前述係統所言,我們(men) 在純水管路和水箱使用紫外燈照射處理,來檢測其對細菌數的影響。紫外燈的照射處理時間為(wei) 每日10分鍾。結果顯示,管路中純水的細菌數在紫外燈照射下約為(wei) 4-10cfu/ml。之後,在水箱紫外燈的照射下細菌數進一步降低。水箱內(nei) 經紫外燈照射後,雖因重新注入純水而使細菌數增加,但仍可使細菌繁殖獲得極大抑製。自開始檢測後的70天,水箱中的細菌數始終保持在極低的狀態,達到有效的且持續性的抑製細菌增長的效果。
由前述結果可知,在純水管線與(yu) 水箱中同時使用紫外燈照射,可將純水中的細菌降到最低。水箱中的細菌繁殖,即意味著將有細菌及其代謝的有機物流入超純水係統。所以,進行超純水純化時,有必要在純水管線與(yu) 水箱中同時使用紫外燈照射。
此外,細菌的繁殖容易發生在水流停滯的地方。因此,水箱的結構也很重要。平底水箱將貯水完全排除而稱為(wei) 水汙染的原因。針對這一問題,若將水箱底部設計為(wei) 傾(qing) 斜構造,使水能夠完全排除,就能夠加以解決(jue) 。水箱若放置在日光直射的窗邊,水溫便會(hui) 上升,容易造成細菌的繁殖。若使用半透明材質的水箱,將會(hui) 因為(wei) 日光通透而造成藻類繁殖。因此,在安裝超純水係統時必須注意這些要點。
3)超純水係統的耗材必須定期更新
由於(yu) 超純水係統中的離子交換樹脂對有機物有一定的吸附容量,經過一定的處理量之後,就必須加以更換。特別是PH值在7左右時,物質在水中不易離子化,尤其是硼、矽等成分會(hui) 由於(yu) 離子交換樹脂的吸附能力降低而不易被捕捉,此時,電阻率已無法正確反應非離子化無機物的濃度。也就是說,即使電阻率維持不變,事實上樹脂的去除性能已經降低,可能是超純水中某些離子濃度升高到對微量元素分析檢測產(chan) 生幹擾的程度。因此。在電阻率值發生變化之前,應考慮離子交換樹脂的處理負荷,定期對離子交換樹脂加以更換。相同的,活性炭柱與(yu) 空氣過濾器對有機物的吸附量也有一定的限製,使用者應根據實際用水情況及時加以更換。為(wei) 了延長這些純化柱的使用壽命,使用純化度更高的純水作為(wei) 進水也是很重要的。
另外,對於(yu) 所使用的各種濾膜,由於(yu) 使用期間會(hui) 有物理性劣化與(yu) 孔隙阻塞的現象發生,也應該定期加以更換。
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