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Advantech東洋超純水凈化系統的工作原理是什么

來源:玉崎科學儀器(深圳)有限公司   2025年07月15日 11:59  
一、產品定位
Advantech 東洋超純水凈化系統是一套面向化工、生物產業、能源、電氣及綜合實驗室的高純制水解決方案,可直接以市政自來水或 RO 預處理水為進水,連續產出符合 ASTM、ISO 3696 一級標準的超純水(電阻率 18.25 MΩ·cm,25 ℃)
二、產品特性
  1. 水質等級
    – 產水等級:一級(Type I)
    – 電阻率:18.2 MΩ·cm@25 ℃(在線監測)
    – TOC:< 5 ppb(UV 型)
    – 微生物:< 1 CFU / mL(終端 0.2 µm 超濾器)
    – 熱源:< 0.001 EU / mL(超濾型)
  2. 模塊化結構
    – 標準型:基礎離子交換 + 精混床
    – UV 型:增加 185 nm / 254 nm 雙波長紫外燈,分解有機物
    – UV+TOC 型:內置在線 TOC 分析儀,實時顯示 TOC 值,滿足藥典、GLP 數據追溯要求
  3. 智能監控
    – 7″ 彩色液晶觸摸屏,中文界面,實時顯示水質、流量、水箱液位、運行歷史、耗材壽命;
    – 支持 USB 數據導出,RS-485 通訊,可接入 LIMS 或 SCADA;
    – 三級權限管理,符合 21 CFR Part 11 電子簽名需求。
  4. 供水方式靈活
    – 直接自來水型:內置三級預處理(PP+AC+軟化),無需額外前級;
    – 批量型:自帶 30 L / 60 L PE 無菌水箱,自動補水;
    – 自動供水型:外接中央純水系統,實現 24 h 無人值守。
  5. 節水節能
    – 回收率 ≥ 75 % 的低廢液 RO 模組;
    – 待機功耗 < 10 W,LED 狀態指示,符合 RoHS 與 REACH 指令。
  6. 維護友好
    – 快插式濾芯,單人 30 s 更換;
    – 系統自診斷,濾芯到期聲光報警;
    – 整機可濕熱滅菌(121 ℃,30 min),滿足無菌實驗室需求。
三、工作原理
  1. 總體流程
    市政自來水 → 三級預處理 → 低壓 RO(一級除鹽)→ 185 nm UV(有機物裂解)→ 連續電去離子 CEDI → 精混床拋光 → 0.2 µm 終端過濾 → 超純水取用點。
  2. 關鍵單元說明
    ① 三級預處理
    – 5 µm PP 熔噴濾芯:去除泥沙、膠體;
    – 高容量活性炭:吸附余氯、有機物;
    – 軟化樹脂:降低 Ca2?、Mg2?,防止 RO 膜結垢。
    ② 低壓反滲透
    – 采用 1812 低壓復合膜,操作壓力 0.8–1.2 MPa;
    – 在線電導率探頭即時監測 RO 產水質量,不合格水自動旁路排放。
    ③ 185 nm UV 氧化
    – 雙波長紫外燈同時產生 185 nm(裂解 TOC)與 254 nm(殺菌)輻射;
    – 光氧化反應將有機物最終轉化為 CO? + H?O,TOC 去除率 > 99 %。
    ④ 連續電去離子 CEDI
    – 通過電場驅動,離子選擇性遷移至濃水室,實現無化學再生深度除鹽;
    – 產水電阻率穩定 ≥ 15 MΩ·cm,連續運行無需停機再生。
    ⑤ 精混床拋光
    – 核級混床樹脂(H?/OH?型)進一步去除痕量離子,使最終電阻率達到 18.2 MΩ·cm;
    – 樹脂封裝于拋棄式濾芯,避免交叉污染。
    ⑥ 終端過濾
    – 0.2 µm PES 超濾或 PVDF 超濾:截留細菌、微粒、熱源;
    – 在線流速 1.5 L/min,瞬時取水量 2 L/min(水箱增壓)。
  3. 水質安全保障
    – 雙電導率監測(RO 出口、拋光出口),實現全過程質量追溯;
    – 紫外燈壽命計時器,低于 80 % 強度自動報警;
    – 漏水傳感器 + 自動切斷閥,防止實驗室水淹風險。
四、規格參數(RFU400BC 為例)
表格
項目參數
進水要求自來水 0.15–0.4 MPa,5–35 ℃,TDS < 1000 ppm
產水能力10 L/h(15 ℃)
超純水取水1.5 L/min @ 0.2 MPa
超純水電阻率18.2 MΩ·cm(在線顯示)
TOC< 5 ppb(UV 型)
微生物< 1 CFU / mL
熱源< 0.001 EU / mL(選配超濾)
尺寸(W×D×H)350 × 450 × 520 mm
重量22 kg
電源AC 220 V,50 Hz,120 VA
五、安裝與維護
  1. 安裝條件
    – 環境溫度 5–40 ℃,濕度 ≤ 80 % RH;
    – 預留 10 cm 散熱空間,接地電阻 < 4 Ω;
    – 排水口須低于設備 10 cm 以上,確保負壓排放。
  2. 日常維護周期
    – 預處理濾芯:3–6 個月或壓差 > 0.1 MPa;
    – RO 膜:12–18 個月或產水流量下降 15 %;
    – UV 燈:8000 h;
    – 拋光混床:電阻率下降至 16 MΩ·cm 時更換;
    – 終端超濾:6 個月或菌落超標時更換。
  3. 驗證與校準
    – 電導率電極每年用 84 µS/cm 標準液校準一次;
    – TOC 分析儀每年以鄰苯二甲酸氫鉀標準溶液進行線性驗證;
    – 出具符合 ISO/IEC 17025 的校準證書,確保數據可追溯。
六、應用領域
• 半導體/光伏:晶圓清洗、光刻膠稀釋;
• 制藥:注射用水、HPLC 流動相配制;
• 臨床診斷:質譜、PCR 試劑配置;
• 高校/研究所:生命科學、痕量分析實驗。
七、總結
Advantech 東洋超純水凈化系統通過多級凈化、在線監測和智能控制,實現從自來水到一級超純水的一步到位制備。其模塊化、智能化、低能耗的設計,不僅滿足精密實驗室對水質的嚴苛要求,也為用戶的合規性、數據完整性和運行經濟性提供了全面保障。


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