研发新材料实验级超纯水机运用从理论上说,这种工艺流程的预处理效果十分有限,而且国产纯水器在设计上一是在停留时间上没有细致的考虑,二是对预处理目的认识不清,所以现在预处理工艺亟待改进。根据实际情况,参考城市自来水的水质标准,实验室纯水器的预处理工艺主要目的应该为降低水中的有机物,余氯、微生物等含量。

预处理系统——大型纯水系统在选择预处理工艺方面有着较大的灵活性,例如有传统的混凝-砂滤,投放杀菌剂、阻垢剂、还原氧化剂,超滤工艺,而对于特殊水质还可采用锰砂、曝气及过滤工艺等。然而实验室用纯水器由于自身的限制,在预处理工艺方面一般只选择精滤和杀菌、防氧化工艺,即为1-5微米的PP棉和活性炭。超滤膜逐步被应用到预处理领域,但是由于超滤膜片价格较高,不适合小型的实验室纯水器,只有超滤膜组件由于价格较低,并对压力的要求相对偏低,所以有可能被用于实验室纯水器中,但是其缺点是有废水排出,并且膜组件易断裂,寿命较低。目前国产的实验室用纯水器的预处理工艺是以活性炭、PP棉为主。提高预处理效果的途径,一是提高过滤精度,即选择0.1-2m过滤精度的棉类。二是选择设置超滤单元,常见膜组件的过滤精度为0.1-0.2m,工作压力小于0.25Mpa,标定流量大于120L/H。另一途径是在活性炭处理阶段降低流速,提高停留时间。

研发新材料实验级超纯水机运用反渗透膜的发展分为两个阶段：非对称膜和复合膜。在反渗透膜发展的早期，主要的膜材料为三醋酸纤维素(CA)。这种膜材料对进水pH值的要求比较严格(一般在4-6之间)，且工作压力相对较高、脱盐率相对较低，但是其具有耐生物污染和耐氧化性杀菌剂的优点。近年来，随着高分子材料科学的不断发展，脱盐率更高、水通量更大、工作压力更低的芳香聚酰胺被用来制备反渗透膜。与CA非对称膜不同的是，芳香聚酰胺反渗透膜是复合膜，即分离层与支撑层不是同一种材料，并且是通过界面聚合交联在一起的。芳香聚酰胺复合反渗透膜不但具有高脱盐率、大水通量以及低运行压力等优点，由于其分离皮层是经过后聚合而成，因此可以人为控制分离皮层的特征，从而达到制备不同用途反渗透膜的要求。