Pagrindinis gryno vandens įrangos projektavimo principas yra laipsniškas priemaišų pašalinimas ir tiksli vandens kokybės rodiklių kontrolė organiškai sujungiant daugiapakopius procesus. Šis principas pagrįstas sinergetiniu technologijų, tokių kaip fizinis sijavimas, cheminis pašalinimas ir jonų mainai, poveikiu. Projektuojant turi būti vadovaujamasi tiksline vandens kokybe, kartu su žaliavinio vandens charakteristikomis, valymo mastu ir eksploatacinėmis išlaidomis, kad būtų sukurta stabili, efektyvi ir ekonomiška valymo sistema.
Projektavimas prasideda nuo žaliavinio vandens kokybės analizės, išaiškinant šalinamų teršalų tipus ir koncentracijas ir atitinkamai suplanuojant pirminio, pagrindinio ir po{0}}valymo proceso grandinę. Išankstinio apdorojimo etapas sumažina tolesnių įrenginių apkrovą naudojant fizikinius ir cheminius metodus: daugialypės terpės filtravimas pašalina suspenduotas kietąsias medžiagas ir koloidus, aktyvintosios anglies adsorbcija pašalina likutinį chlorą ir kai kurias organines medžiagas, o minkštinimo procesai sumažina kalcio ir magnio jonų koncentraciją, kad būtų išvengta tolesnių membranų modulių mastelio. Svarbiausia šiame etape yra suderinti išankstinio apdorojimo tikslumą su membranos sistemos tolerancijos slenksčiu, kad būtų išvengta membranos užsiteršimo arba veikimo pablogėjimo dėl per didelės apkrovos.
Pagrindinis apdorojimas yra gėlinimo ir gryninimo pagrindas, o jo dizainas priklauso nuo membranų atskyrimo ir jonų mainų technologijų pasirinkimo. Atvirkštinio osmoso (RO) atveju naudojama pusiau pralaidi membrana veikiant slėgiui, kad sulaikytų ištirpusias druskas, dideles organines molekules ir mikroorganizmus, todėl gėlinimo greitis yra didesnis nei 99%. Kita vertus, elektrodejonizacija (EDI) naudoja elektrinį lauką nuolatinei jonų migracijai ir dervos regeneracijai, stabiliai gamindama itin gryną vandenį, kurio savitoji varža viršija 15 MΩ·cm, o tai suteikia pranašumų ir ekologiškumo, ir mažo energijos suvartojimo požiūriu. Projektuojant reikia optimizuoti membranos srautą, regeneravimo greitį ir darbinį slėgį, kad būtų subalansuotas vandens gamybos efektyvumas ir membranos tarnavimo laikas.
Po{0}}valymo pagrindinis dėmesys skiriamas galutinės vandens kokybės gerinimui. Ultravioletinė sterilizacija sunaikina mikrobų DNR, tikslus filtravimas pašalina smulkias daleles, o poliruotas mišrus{2} sluoksnis arba ultrafiltravimas toliau pašalina likutinius jonus ir pirogenus, užtikrinant, kad nuotekos atitiktų aukštus-grynumo reikalavimus elektronikos ir farmacijos pramonėje.
Bendras dizainas pabrėžia sistemos integravimą ir protingą valdymą. Internetiniai stebėjimo prietaisai teikia vandens kokybės parametrų{1}}grįžtamąjį ryšį realiuoju laiku, susiejant automatinio plovimo, regeneravimo ir aliarmo funkcijas, kad būtų užtikrintas stabilus veikimas be žmogaus įsikišimo. Modulinė architektūra suteikia lankstų mastelio keitimą ir prisitaiko prie įvairių scenarijų nuo laboratorinių iki pramoninių pritaikymų. Gryno vandens įrangos projektavimo principas iš esmės yra sudėtingas vandens kokybės problemas paversti kiekybiškai įvertinamais ir kontroliuojamais inžineriniais sprendimais, naudojant laipsnišką valymą ir tikslią kontrolę, taip užtikrinant patikimą vandens kokybės užtikrinimą aukščiausios klasės-gamybiniams ir moksliniams tyrimams.
