桶裝純凈水設備的工作原理

原水預處理原理

• 多介質過濾原理

  • 攔截作用：原水通過多介質過濾器時，水中的大顆粒懸浮物、泥沙等雜質會被石英砂等過濾介質機械攔截，截留在過濾介質的表面和孔隙中，使水的濁度降低。

  • 沉淀作用：在重力作用下，一些密度較大的雜質會在過濾器中逐漸沉淀到底部，進一步去除水中的固體雜質。

  
  

• 活性炭吸附原理

  • 物理吸附：活性炭具有巨大的比表面積和豐富的孔隙結構，能通過分子間的范德華力，將水中的余氯、有機物、異味等吸附在其表面和孔隙內，從而凈化水質。

  • 化學吸附：活性炭表面的一些活性基團還能與某些物質發(fā)生化學反應，如與余氯發(fā)生反應，將其去除，保護后續(xù)設備。

  
  

• 軟化原理

  • 離子交換：軟化器中的離子交換樹脂含有可交換的陽離子（如鈉離子），當硬水通過樹脂層時，水中的鈣、鎂離子與樹脂上的鈉離子發(fā)生交換反應，鈣、鎂離子被吸附在樹脂上，而樹脂上的鈉離子進入水中，從而降低水的硬度。

  
  

反滲透原理

• 滲透壓與反滲透

  • 滲透壓：當把相同體積的稀溶液和濃溶液分別置于半透膜兩側時，稀溶液中的溶劑（如水）會自然地通過半透膜向濃溶液一側滲透，這種現象叫滲透。當滲透達到平衡時，濃溶液一側的液面會比稀溶液的液面高出一定高度，即形成一個壓力差，此壓力差就是滲透壓。

  • 反滲透：在桶裝純凈水設備中，通過高壓泵給原水施加高于滲透壓的壓力，使原水中的水分子克服滲透壓，從濃溶液（原水）一側通過反滲透膜向稀溶液（產水）一側流動，而水中的各種雜質，如細菌、病毒、重金屬、有機物等由于無法通過反滲透膜而被截留，從而實現水與雜質的分離，得到純凈的水。

  
  

• 篩分與擴散

  • 篩分作用：反滲透膜的孔徑非常小，一般在 0.1 納米至 1 納米之間，只允許水分子等小分子物質通過，而大于膜孔徑的各種雜質則被攔截在膜的原水側，起到篩分的作用。

  • 擴散作用：水分子在壓力作用下，通過反滲透膜的孔隙時，還會發(fā)生擴散現象。水分子在膜內的擴散速度與膜的材質、結構以及壓力等因素有關，在合適的條件下，水分子能夠快速通過膜，而雜質的擴散速度則非常慢，從而實現了水與雜質的有效分離。

  
  

殺菌消毒原理

• 紫外線殺菌原理

  • 光能量作用：紫外線殺菌器發(fā)出的紫外線具有特定的波長范圍，一般在 200-280 納米之間，其中 254 納米左右的紫外線殺菌效果最佳。當細菌、病毒等微生物受到紫外線照射時，紫外線的光能量會被微生物的核酸（DNA 或 RNA）吸收。

  • 破壞核酸結構：紫外線的能量會使微生物核酸中的嘧啶堿基形成二聚體，破壞核酸的雙螺旋結構，干擾微生物的 DNA 復制和 RNA 轉錄過程，使其無法進行正常的新陳代謝和繁殖，從而達到殺菌的目的。

  
  

• 臭氧殺菌原理

  • 強氧化性：臭氧具有很強的氧化性，其氧化還原電位僅次于氟，高于氯和二氧化氯等消毒劑。當臭氧與水中的細菌、病毒等微生物接觸時，能迅速與微生物細胞內的多種生物活性物質發(fā)生化學反應。

  • 破壞細胞結構：臭氧可以氧化微生物細胞內的酶、蛋白質和核酸等物質，使細胞的代謝功能和生理活性受到破壞，導致細胞破裂、死亡，從而實現殺菌消毒的效果。同時，臭氧還能分解水中的有機物，去除水中的異味和色度等。

  
  

灌裝原理

• 等壓灌裝原理：在灌裝過程中，先將純凈水桶內的空氣抽出，然后向桶內充入一定壓力的純凈氣體（如氮氣），使桶內壓力與灌裝機儲液罐內的壓力相等。在等壓狀態(tài)下，純凈水依靠重力作用流入桶內，實現灌裝。這種灌裝方式可以保證灌裝速度快、灌裝量準確，且不會產生泡沫和飛濺現象。

• 負壓灌裝原理：先將純凈水桶與灌裝機的灌裝頭密封連接，然后通過真空泵將桶內抽成一定的負壓狀態(tài)。在外界大氣壓的作用下，儲液罐中的純凈水被壓入桶內，完成灌裝過程。負壓灌裝適用于一些對灌裝速度要求不高，但對灌裝精度要求較高的場合，能夠有效控制灌裝量，避免滴漏現象。

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