Milli-Q讲堂 | 详聊自来水预处理的重要性

众所周知，自来水中含有多种污染物质。根据其粒径的大小，我们可将污染物质分成五大类，分别为颗粒物&胶体、微生物、有机物、离子和溶解的气体。

因为这些污染物质的存在，对我们的实验和分析仪器产生干扰，所以我们需要对自来水进行纯化来达到实验用水的要求。

关于现有的自来水纯化技术，主要有：

由上表我们可以看出，没有一项纯化技术能够将自来水中的污染物质完全去除，所以想要得到比较纯净的水，需要结合多种纯化技术来完成。

在自来水纯化过程中，RO 膜由于其广泛的污染物移除能力，在纯化过程中起非常重要的作用。RO膜能够移除进水中 95%-99% 的离子污染物，99% 的有机物污染物，99% 颗粒物等。（我们通常用RO膜的截留率来表征RO膜的工作性能）

当然，RO 膜的截留率也会受到污染物质的影响：如进水中的余氯对 RO 膜的孔径有破坏作用，较高钙镁离子含量的进水容易在 RO 膜表面形成结垢，影响 RO 膜的通透性；同样较大的固体颗粒物也会将 RO 膜孔径堵塞。

所以为了保证 RO 膜的纯化效率，我们需要提高 RO 膜的进水水质，降低这些物质对 RO 膜的破坏作用。

这就需要在自来水和纯水机间

加装预处理装置

预处理装置

（预处理装置示意图）

① 一般情况下，我们通常连接两级预处理，第一级为 PP 纤维滤芯，第二级为离子交换树脂柱（针对北方水质，如果在南方，第二级也为PP纤维滤芯）。PP 纤维滤芯主要用于截留大粒径颗粒物质，离子交换树脂主要用于去除钙镁离子，降低水的硬度。

② 如果自来水中的有机物含量较高，或者游离氯的含量较高时，我们建议连接第三级纯化柱-活性炭滤芯。天然活性炭能够吸附大分子的有机物和余氯 ，防止过量余氯对 RO 形成破坏。

③ 关于预纯化柱的更换周期，可以通过以下方法判断：

✩关于三根柱子的更换频率，一般更换 2 根 PP 纤维滤芯时，更换 1 根树脂柱和 1 根活性炭柱。

大流量纯水系统预处理装置

产水量大于40L/h

当我们为大流量纯水系统（产水量大于40L/h）设计预处理装置时，由于日均产水量较大，预处理对自来水的处理量也很大。如果使用普通树脂柱进行软化处理的话，树脂柱会很快达到饱和状态，更换频率会很高，成本会大大增加。

为了提高进水水质，同时降低树脂的消耗，一般会安装树脂再生装置，此装置能够对柱内的树脂进行定期的再生，延长树脂的使用时间，降低了运行成本。

对于大流量纯水系统，预处理装置的设计是至关重要的，好的预处理系统能够大大降低仪器的维护成本，得到更好的水质。预处理如果设计不当的话，RO 膜的寿命会大大缩短，进而会影响 EDI 的使用寿命，产水水质也会下降。

为了给 RO 膜提供最佳的保护，一般在纯水系统内部 RO 膜之前安装预纯化柱-Progard 柱，预纯化柱内的主要成分有深层过滤棉芯，软化剂多磷酸盐以及银浸渍的天然活性炭。Merck 会根据用户自来水的不同情况为其提供不同型号的预纯柱，以达到 RO 膜的最佳保护效果。

总 结 

1、预处理装置对于纯水系统的稳定运行是至关重要的，尤其是自来水水质较差的地区；

2、预处理柱的定期更换，能够延长RO膜的使用寿命，降低水质风险，节约运行成本。

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