软化工艺用水：定义、分类与应用

软化工艺用水：定义、分类与应用

软化工艺用水是通过去除水中的钙、镁等离子和盐分，使其达到特定电导率标准的水。这种水在工业和实验室环境中有着广泛的应用，特别是在化学、生物技术以及医疗设备等领域。本文将详细介绍软化工艺用水的定义、分类、生产方法及其在不同领域的具体应用。

在技术用法中，术语“软化水”通常用作“完全软化水”或软化水的缩写。自来水中的离子和盐（包括钙、镁、锶、氯化物、钠等）在软化水中并不存在。基本上，在“去离子工艺用水”一词下，可以概括 3 种水质：

• 电导率 < 50 μS/cm：低盐处理水，例如通过使用单级反渗透系统。
• 电导率 < 1 μS/cm：超纯水，例如，通过使用两级反渗透系统和补充工艺（例如使用混床树脂）生产，具体取决于初始水质。
• 电导率 < 0.1 μS/cm：例如，通过使用反渗透、电去离子和混床工艺组合生产高纯度水。

为了提高所谓的反渗透产量，通常在之前有一个所谓的软化工厂。

电导率法（例如Select、N-LF2000、N-LF420）用于确定去离子水的纯度。电导率（西门子 S = Ω-1）是通过交流电和欧姆定律（G=I/R 电流强度 （I）、电压 （U） 和电导率 （G））或其倒数确定的。计量单位为mS/m（毫西门子/米）。

根据处理和初始质量，软化水可能仍含有额外的杂质。它也被称为“馏出物样水”或“软化水”。在贸易中，它通常以熨烫水或电池水的形式提供。类似蒸馏水的液体经过额外消毒，以完全杀死它可能含有的任何细菌。

此外，由于缺乏盐和离子，去离子工艺水的溶解度比普通水更具腐蚀性。由于通过膜过滤工艺生产去离子水（完全软化水），如果需要，还可以与离子交换工艺结合使用，因此生产成本大大降低，因为这需要的能源和冷却水要少得多。同时，由于其过滤细度，膜代表了细菌屏障，这与蒸馏过程中发生的有机化合物和微生物的破坏相当。在蒸馏过程中，去离子水的生产比水便宜得多。因此，在工业或实验室环境中，它经常被用作蒸馏水的替代品。

去离子水的实际应用是多方面的。然而，主要应用是在化学和生物学技术领域，即作为溶剂、冷却回路中的传热介质或医疗设施中的传热介质。处理过的水在大量的工业制造过程中起着至关重要的作用。

工艺用水对水质和性能的要求越来越高，因此对水处理的要求也越来越高（例如，在门诊临床区域）。水中含有某些物质，这些物质会对设备和过程产生有害影响。工艺用水处理后所需的质量和剩余物质的允许残留含量始终取决于应用领域。工艺用水根据需要进行过滤、软化或淡化，以满足技术标准、法律要求或机器制造商的规定。未经适当处理的工艺用水会对人员和机器造成巨大损害，并对生产线或整个增值过程产生巨大影响。

例如，含有错误成分（例如硅酸盐含量过高）的工艺用水可能会损坏灭菌器和其中的再加工医疗器械，因此，随着时间的推移，进入流通的器械被认为没有经过MDR（医疗器械法规）意义上的适当再处理。在这种情况下，只有通过机械去除表面或使用高腐蚀性介质（如氢氟酸）才能进行适当的再处理。因此，所有受影响的医疗设备的使用寿命都会大大缩短，并产生高昂的再投资成本。

在该过程的整体方法中，水处理的设计是一个决定性因素，它对经济效率、操作安全和环境保护以及是否符合法律要求有重大影响。由于系统复杂性，在设计系统时始终建议咨询独立专家。

水处理必须考虑所需的工艺水质和所需的体积。为了符合质量、数量和法律标准，各种工艺组合的设计需要高水平的技术专长。

为了生产工艺用水，通常使用来自市政供水的水。后者从井水和地表水（德国大约74%的饮用水来自地下水）或从这些水源的组合中获取水，并按照法律要求进行处理，然后再将其送入供水网络。在这种情况下，应该注意的是，以这种方式生产的饮用水的化学成分因集水区而异（在法律允许的饮用水限度内），因此必须始终根据具体情况考虑其处理以供进一步使用。