簡介
超純水最初(chū)是美國科技界為了研製超純材料(liào)(半導體原件材料、納(nà)米精細陶(táo)瓷材料等)應用蒸餾、去離子化、反滲透技術或其它適(shì)當的超臨(lín)界精細技術生產(chǎn)出來的水,如今超純水已在生(shēng)物、醫藥、汽車等領域廣泛應用。這種水中除(chú)了水分(fèn)子(H20)外,幾乎(hū)沒有(yǒu)什麽雜質,更沒有(yǒu)細菌(jun1)、病毒、含氯二惡英等有機物,當然也沒(méi)有人體所(suǒ)需的礦物質微量元素,超純水無硬度,口感較甜,又(yòu)常稱(chēng)為軟水,可直接飲用,也可煮沸(fèi)飲用。超純水,是一般工藝很難達到的程度,如水的電阻率大(dà)於18MΩ*cm,接(jiē)近於18.3MΩ*cm則稱為超純(chún)水。
采(cǎi)用預處理、反滲透技術、超(chāo)純化處理以及後級處理等方(fāng)法,將水中的導電介質幾乎完全去除,又將水中不離解的膠(jiāo)體物質、氣體及有機(jī)物均去除至很低程度的(de)水處理設備。
超純水係統設備的脫鹽核心部件為進口(kǒu)反滲透膜組件,超純水係統設備通常由預處理部分,反(fǎn)滲透主機部分(fèn),後處理部分共同組(zǔ)成。
1、預處理由石(shí)英砂(shā)過濾器、活性碳過濾器、全自動軟水器、精密過濾器(qì)組成(我司采用全自動控製閥頭),也(yě)可選用超濾(lǜ)係統作(zuò)為(wéi)預處理,但(dàn)通常工(gōng)程造價要高。預處理主要目的是去除原水中(zhōng)含有的泥沙,鐵鏽、膠體物質、懸浮(fú)物、色度、異味、生化有機物。當原(yuán)水中硬度較高時,可選擇全自動(dòng)軟水器,這樣有效的保(bǎo)護了反滲透膜,從而延長了反滲透膜的使用壽命。
2、反滲透主機主要由高壓泵、膜殼、進口反滲透膜(mó)組件,在線儀表、控(kòng)製電氣等組成(chéng)。隻要(yào)膜的數量及泵的型號選型得當,反滲(shèn)透(tòu)主機(jī)脫鹽率及產水量(liàng)都能達到額定指標,出水電導率可保證在(zài)≤10us. CM以下,(原水(shuǐ)電導率(lǜ)小於500us/cm,工作溫度:1~40℃)
3、後處(chù)理部分是對反滲(shèn)透製取的純水作進一步的(de)深化處理以製取超純水,通常是離子交(jiāo)換混床設備或EDI設備,根據客戶(hù)要求(qiú),出水阻率可達到18.2MΩ.CM,如果是應用在直飲水工藝上,則加上殺菌裝置即可,通常為紫外線殺菌器或者臭氧發(fā)生器,從(cóng)而使(shǐ)生產出來的水達(dá)到直(zhí)飲標準。
交換反應在模組的純化學室進行,在那裏(lǐ)陰(yīn)離子交換樹脂用它們(men)的氫氧根據離子(OH)來交換溶解鹽中(zhōng)的陰離了(如氯離子C1)。相應地,陽(yáng)離子交換樹脂用它們的氫離子(H)來(lái)交換溶解鹽中的陽離子(如Na)。
在位於模組兩端的(de)陽極(+)和陰極(-)之間加一直流(liú)電場。電勢就使交換到樹脂上的離子沿著樹脂粒的表麵遷移並通過膜(mó)進入濃水室。陽極吸引負電離子(如OH,CI)這些離(lí)子通過陰離子膜進入相臨的(de)濃水流卻被陽離子選擇膜阻隔,從而留在(zài)濃水流中。陰極吸引純水流中的(de)陽離子(zǐ)(如(rú)H,Na)。這些離子穿過陽離子選擇膜,進入相臨(lín)的濃水(shuǐ)流卻被陰離(lí)子(zǐ)膜陰隔,從而留在濃水流中。當水流過這兩種平行的室時,離子在純水室(shì)被除去並在相臨的濃水流中聚積,然後由濃水流將其從模組中(zhōng)帶走。在(zài)純水及濃水中離子交(jiāo)換樹脂的(de)使用是ElectropupreEDI技術和專利的關鍵。一個重(chóng)要的現象在純水室的離子交換(huàn)樹脂中發生(shēng)。在電勢差高的局部區域,電(diàn)化學(xué)反應分(fèn)解的水產生大量的H和OH。在混床離子交換樹脂中局部H和OH的產生使樹脂和膜不需要添加化學藥品就可以持續再生。
EDI 膜堆是由夾在(zài)兩個電極之間一定對數的單元組成。在每個(gè)單元內有兩類不同的室:待(dài)除鹽的(de)淡水室和(hé)收集所除去雜質離(lí)子的濃水室。淡水室中(zhōng)用混勻的陽、陰離(lí)子交換樹脂填滿,這些樹脂位於兩個膜之間:隻允許陽離(lí)子(zǐ)透過的陽離子交換膜及隻允許陰離子透過的陰離子交換膜。 樹(shù)脂床利用加在室兩端的直流電進行連續地再生,電壓使進水中的水分子分解成 H+及 OH-,水中的這些(xiē)離子受相應電極的吸(xī)引(yǐn),穿過陽、陰離子交換樹脂向所對應(yīng)膜的方向遷移,當這些離子透過交(jiāo)換(huàn)膜(mó)進入濃室後, H +和 OH-結合成水。這種(zhǒng) H+和 OH-的產生(shēng)及遷移正是樹脂得以實現連續再生的機理。
當進水中的 Na+及 CI-等雜(zá)質離子吸咐到相應的離子交換樹脂上時(shí),這些雜質離子就會發生象普通混(hún)床內一樣的離子交換反應,並相應地置換出(chū) H+及 OH-。一旦在離子交換樹脂內的(de)雜質離(lí)子也加入到 H+及 OH-向交換膜方向的遷移,這些離子將連續地穿過樹脂直至透過交換膜而進入濃水室。這(zhè)些雜質離子由於相鄰隔室交換膜的阻擋作用而不能向對應電極的方(fāng)向進一步地遷移,因此雜質(zhì)離子得以集中到濃水室中,然後可將這種含有雜(zá)質離子的濃水排出膜堆。
工作原理
1. 水進入 EDI 係統,主要部分流(liú)入樹脂 / 膜內部,而另一部分沿模(mó)板外側流動,以(yǐ)洗去透出膜外的離子。
2. 樹脂截留(liú)水中的溶存離子。
3. 被截留的(de)離子在(zài)電極作用下(xià),陰離子向正極(jí)方向運動,陽(yáng)離子向負極方向運動。
4. 陽離(lí)子透過陽離子膜,排出樹脂 / 膜之外。
5. 陰離(lí)子透過陰離子膜,排出樹脂 / 膜之外。
6. 濃縮(suō)了的離子從廢水流(liú)路中排出。
7. 無離子水從樹脂 / 膜內流出。
特點(diǎn)
1: 零部件均采用進口產品(pǐn) , 技術先進
2: 質量可靠 , 整體化程度(dù)高 , 易(yì)於擴(kuò)展 , 增加膜數量即可(kě)增加處理量
3: 自動化程度高 , 遇(yù)故障立即自停 , 具有自動保護功能
4: 膜組(zǔ)件為複合膜卷製而成 , 表現出更高的(de)溶質(zhì)分離率和透過速率
5: 能耗低 , 水利(lì)用率高 , 運行成(chéng)本低
6: 結構合理 , 占地麵積少
7: 先進的膜保護係統 , 在設備關機 , 淡化水可自動將膜麵汙染物衝洗幹淨 , 延長膜壽命
8 係統無易(yì)損部件 , 無須大量維修 , 運行長期(qī)有效
9: 設備設計有膜清洗係(xì)統用阻垢係統
主要用途
1、超純材料和超純試劑的生(shēng)產和清(qīng)洗
2、電子(zǐ)產品的生產和(hé)清洗
3、電(diàn)池(chí)產品的生產(chǎn)[1]
4、半導體產品的生產(chǎn)和(hé)清洗[2]
5、電路板的生產和清(qīng)洗[3]
6、其他高科技精細(xì)產品的生產
水質標準
出水水質
電阻率>15MΩ.cm
行業標準(zhǔn)
超純水水質分為五個行業標準,分別為18MΩ.cm、15MΩ.cm、10MΩ.cm、2MΩ.cm、0.5MΩ.cm,以區(qū)分(fèn)不同水質。
製取要求
新興的光電材料生產、加工、清(qīng)洗;LCD液晶顯示屏、PDP等離子顯示屏、高品質燈(dēng)管顯像(xiàng)管、微電子工業、FPC/PCB線路板、電路板、大規模、超大規模(mó)集成(chéng)電路需(xū)用大量的高純水、超純水清洗半成品、成品。集成電路的集成度(dù)越高,對水質的要求也越高,這也對(duì)超純水處理工藝及產品的簡易性、自動化程度、生產的連續性(xìng)、可持續性(xìng)等提出了更加嚴格的要求。