由于實驗室級水處理系統的流速、容量要求及生產工藝限制,純水的儲存是純水系統中必須的步驟。實驗證明,合適的儲水系統材質、紫外燈和空氣過濾器,可以防止空氣污染和內部生物膜的形成,以保證儲存過程中的純水質量能夠滿足實驗對電阻率、TOC和細菌含量的需求。
01 空氣過濾器的組成和作用
在純水儲存系統的外部污染中,排氣口是主要的污染源,空氣過濾器能有效降低空氣中污染物的進入,維持水質穩定。
1、顆粒和微生物截留
濾膜必須有較低的壓降才能讓儲水系統進行正常的注水和排水,為此我們采用了0.65微米疏水Durapore®濾膜,它具有良好的顆粒和細菌截留率。
2、揮發性有機物截留
通過實驗臺裝置測試了不同的活性炭對揮發性有機物的截留能力。
3、降低二氧化碳的溶入
二氧化碳溶解于水中形成碳酸,電離后形成碳酸鹽、氫離子,導致純水的離子含量升高。蘇打能夠吸附自身重量25%-35%的二氧化碳。
02 空氣過濾器對揮發有機物截留能力測試
活性炭C對丙酮的截留能力約是活性炭A的兩倍,活性炭B的三倍;對于甲苯,對應的倍數為1.5和2.5。因此,活性炭C被選作空氣過濾器的填充材料會有最佳的截留效率。
03 空氣過濾器對TOC控制的作用
空氣過濾器的有效性測試是將其安裝在30L儲水系統進行的。試驗結果與無活性炭空氣濾膜進行比較,模擬一個普通工作8小時實驗室用水情況,安裝在儲水系統出口端的泵按照設定的程序自動清空儲水系統30分鐘,出口端的TOC儀監控總有機碳的含量。為了穩定導入污染空氣,排氣口與一個含有甲苯蒸汽的30L儲水系統連接,該瓶中的揮發性有機物的TOC高達7050ppm。
空氣過濾器有/無活性炭的儲水系統中TOC水平。從數據中可以看出,達到平衡后,無活性炭的空氣過濾器比有活性炭的空氣過濾器的儲水系統中的TOC含量高60-100倍。
04 儲存的純水,水質究竟會如何變化?
一個60L的儲水系統與Elix 10 純水機相連接,進水和儲水由Elix系統自動控制,配置Milli-Q®專用過濾器。實驗前,連續兩次注滿、排空儲水系統,以降低原有污染物的影響。分別用電導率儀和TOC儀器,監控儲水系統的進水和儲水的電導率和TOC。