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超纯水系统组成及各组件原理


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发布时间:2024-04-01 08:48

超纯水最初是美国科技界用蒸馏、去离子化、反渗透技术或其他适当的超临界精细技术生产的水,用于开发超纯材料(半导体原件材料、纳米精细陶瓷材料等)。).现在超纯水已经广泛应用于生物、医药、汽车、半导体等制造领域。除了水分子(H20),这种水中几乎没有杂质。超纯水是一般工艺难以达到的程度,比如水的电阻率大于18M。Ω*cm,接近于18.2MΩ*cm被称为超纯水。

超纯水系统简介

超纯水系统包括4个处理系统:

预处理系统;反渗透系统;EDI(混合床)系统;精细处理系统

传统的超纯水系统工艺流程:

原水箱→原水泵→絮凝剂(PAC)→多介质过滤器(MMF)→活性炭过滤器(ACF)→阳床→预处理水箱→RO送水泵→阻垢剂杀菌剂→安全过滤器RO→一级RO高压泵→一级反渗透→中间水箱→二级RO送水泵→二级RO高压泵→二级反渗透→中间水箱→EDI送水泵→EDI装置(或混床)→混合床保安过滤器→紫外线杀菌UV→氮封纯水箱→终端循环泵→除TOC UV装置→抛光混床→终端安全过滤器→终端微滤→循环提升泵→终端用水点→氮封水箱

预处理的作用

原水箱:

对外网自来水供水系统进行检修的压力进行缓冲,水箱大小可取纯水系统产水量的2-3倍。

多介质过滤器(MMF):

石英砂过滤器可通过添加混凝剂去除水中的颗粒杂质和悬浮物。(PAC)能使胶体颗粒絮凝,从而降低原水的浊度(NTU)、颗粒(SS)改善原水水质。

活性炭过滤器(ACF):

活性炭吸附器除了具有MMF特性外,还含有大量表面积和吸附能力强的活性炭,对水中游离氯的吸附率在99%以上,对有机物和色度的去除率也很高。

阳床:

水中溶解的钙镁离子可以交换,从而降低水的硬度。

超滤(UF):

超滤是以超滤膜为过滤介质。在一定压力下,当原液流过膜表面时,超滤膜表面密集的许多微孔只允许水和小分子物质通过。功能与多介质过滤器相同。

预处理水箱:

主要是缓冲预处理系统的反洗再生维修压力,水箱大小可取纯水系统产水量的2-3倍。

反渗透(RO)作用

RO安全过滤器:

RO安全过滤器通常由SUS304制成。经过石英砂过滤器和活性炭过滤器后,原水中的大颗粒悬浮物已经基本去除,而一些小颗粒悬浮物没有去除。在这里,再次进行微滤,去除5个μ超过m的悬浮物,以保护RO膜不被堵塞。与此同时,一些活性炭细沫也被截留在反渗透系统之外。

反渗透(RO):

RO系统主要用于去除水中的阴离子、阳离子和有机物、热源和细菌。RO系统是一种由RO膜导流布和中心管制成的膜分离技术膜元件,具有选择透过(半透过)膜的功能,以压力为驱动力。多个RO元件装入不锈钢耐压外壳,形成RO元件。

工艺脱盐系统的关键、成熟的工艺设计和合理的操作、控制和管理直接决定了系统的正常稳定出水。与RO膜的使用寿命有关。RO系统处理后的出水量去除了大多数无机盐和几乎所有的有机物质、微生物(细菌、热源等)。),从而保证了RO系统的质量和质量。

EDI混床(MB)作用

EDI:

结合电渗析和离子交换的优点,在EDI设备中,进水中的各种离子在树脂交换后被去除,水被纯化。这时,离子交换原理被用来去除水中的离子。水分子被电解成氢离子和氢氧根离子来再生树脂,同时,在电流的作用下,氢离子和氢氧根离子交换的离子被转移到浓水室排放,从而达到连续再生和连续产水的目的。

与混合床相比,EDI的优点是不需要酸碱再生、酸碱储备和酸碱稀释运输设施,使用安全可靠,避免工人接触酸碱。节约了再生水和再生污水处理设施。降低了运行维护成本,占地面积小,安装简单,产水率高,连续运行,产品水质稳定,不会因再生而停机。

混床:

将树脂与阴阳混合,吸附置换水中的阴阳离子,可以制备不同的电阻值得纯净水。

混合床保安过滤器:

一方面是防止混床树脂泄漏污染氮密封水箱,另一方面是过滤阻挡混床树脂再生时摩擦产生的微小颗粒。一般混床安全过滤器的过滤直径为1μm。

杀菌UV:

256nm紫外线杀死混床产水中的细菌,防止氮封水箱细菌滋生。

精处理系统

氮封水箱:

超纯水氮密封水箱是在密封的水箱中加入一定量的氮气,以确保水箱的一定压力。氮是一种惰性气体,可以防止二氧化碳等其他物质溶解在水中,影响水质,保证水箱内的水不受二次污染,导致水质下降。

除了TOC紫外灯(TOCUV):

高能紫外线灯发出185nm波长,可以刺激水的光分解,产生能量极高的氢氧根离子。当TOC完全氧化时,这些氢氧根离子会攻击有机化合物,并将其分解为二氧化碳和水。一些有机物被分解成易氧化的酸基,这些酸基很容易被抛光混合床去除。

抛光混床(polish):

为了确保超纯水系统的终端出水水质。一般来说,出水水质可达18兆欧以上,对TOC、SiO2具有一定的控制能力。不可再生的抛光混床。

终端安全过滤器:

一方面是防止抛光混床树脂泄漏污染终端超滤和纯水循环管道,另一方面是过滤阻挡使用抛光树脂时摩擦产生的微小颗粒。终端安全过滤器的过滤直径为0.1μm。