制药公司（以及半导体制造商和高压蒸汽产生电站)在生产过程中需要高纯度的化妆水。杂质浓度必须在极低的ppb范围内，甚至更低。可靠和高效生产高纯度水是这些努力不可或缺的一部分。

在上个世纪，合成离子交换树脂的发展是高纯水生产的主要踏脚石。用树脂去除溶解的阳离子(如钙、镁、钠等)和阴离子、氯化物、硫酸盐，甚至弱电离二氧化硅，成为处理系统的主要工具。然而，很明显，当被用作化妆水的主要净化技术时，离子交换树脂会很快耗尽，因为化妆水中的离子浓度很高，即使是来自淡水。这些系统通常需要每天用强酸进行交换树脂的再生，强酸用于阳离子树脂，强碱用于阴离子树脂。

膜技术的发展极大地改变了这一过程。下面概述了现代工业中用于高纯度化妆水制备的通用核心结构。

现代反渗透（RO）膜可以除去超过99％的溶解固体，这需要通过离子交换或电去离子（EDI）或有时均串联抛光RO渗透物，以产生高纯度化妆。

预处理是可靠的RO单元操作的关键方面，特别是最小化细颗粒携带到RO膜。许多20世纪的水处理系统采用澄清剂设计，其次是多介质过滤器，以除去来自入口植物化妆流的大部分悬浮固体。与其他技术一样，随着时间的推移，澄清已经大大提高，现代化的澄清者现在可以在比过去的传统大型圆形澄清器更高的速度下升高10-20倍。然而，细颗粒仍然可以逸出澄清器/过滤器流出物和污起的RO膜，尤其是领先元件。通常建议使用微滤（MF）或超滤（UF）用于新的化妆系统，以提供低悬浮固体RO饲料。MF或UF可以放置在澄清器的下游，或者有时可以用作独立过滤装置。

反渗透元件利用螺旋缠绕膜(将在本系列的第2部分中显示)，微过滤器和超滤膜典型地具有中空纤维结构，在这种结构中，膜类似于长长的细面条束或纤维，通常称为管腔。压力型系统很常见。

在这种MF装置中，纤维被封装在并联的压力容器中。

图2所示的装置被选择作为一个老化澄清器的替代品，其主要功能是去除湖泊供水中的悬浮物。这种转变产生的结果是即时的，在某些情况下是显而易见的。例如，反渗透装置进口流的浊度从0.5-1.0 NTU(浊度单位)的典型范围下降到小于0.05 NTU。反渗透滤筒更换的时间间隔从几周增加到几个月。此外，上游MF或UF可以提高反渗透性能，通常可以减少膜清洗的次数，延长膜的使用寿命。

今天超滤非常普遍，提供比MF更精细的过滤。表1概述了四种主要膜技术的一般孔径。

表1 -膜的一般孔径

需要记住的重要一点是MF和UF是专为颗粒去除而设计的，而纳滤和反渗透是为了去除溶解的离子。函数不能互换。

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与所有其他技术一样，在确定使用方法的可行性时，必须进行尽职调查。请经常查阅设备手册和指南。

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