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超純水設備

簡介

超純水最初是美國科技界為了研制超純材料(半導體原件材料、納米精細陶瓷材料等)應用蒸餾、去離子化、反滲透技術或其它適當的超臨界精細技術生產出來的水,如今超純水已在生物、醫藥、汽車等領域廣泛應用。這種水中除了水分子(H20)外,幾乎沒有什么雜質,更沒有細菌、病毒、含氯二惡英等有機物,當然也沒有人體所需的礦物質微量元素,超純水無硬度,口感較甜,又常稱為軟水,可直接飲用,也可煮沸飲用。超純水,是一般工藝很難達到的程度,如水的電阻率大于18MΩ*cm,接近于18.3MΩ*cm則稱為超純水。
采用預處理、反滲透技術、超純化處理以及后級處理等方法,將水中的導電介質幾乎完全去除,又將水中不離解的膠體物質、氣體及有機物均去除至很低程度的水處理設備。
超純水系統設備的脫鹽核心部件為進口反滲透膜組件,超純水系統設備通常由預處理部分,反滲透主機部分,后處理部分共同組成。
1、預處理由石英砂過濾器、活性碳過濾器、全自動軟水器、精密過濾器組成(我司采用全自動控制閥頭),也可選用超濾系統作為預處理,但通常工程造價要高。預處理主要目的是去除原水中含有的泥沙,鐵銹、膠體物質、懸浮物、色度、異味、生化有機物。當原水中硬度較高時,可選擇全自動軟水器,這樣有效的保護了反滲透膜,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、進口反滲透膜組件,在線儀表、控制電氣等組成。只要膜的數量及泵的型號選型得當,反滲透主機脫鹽率及產水量都能達到額定指標,出水電導率可保證在≤10us. CM以下,(原水電導率小于500us/cm,工作溫度:1~40℃)
3、后處理部分是對反滲透制取的純水作進一步的深化處理以制取超純水,通常是離子交換混床設備或EDI設備,根據客戶要求,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生器,從而使生產出來的水達到直飲標準。
交換反應在模組的純化學室進行,在那里陰離子交換樹脂用它們的氫氧根據離子(OH)來交換溶解鹽中的陰離了(如氯離子C1)。相應地,陽離子交換樹脂用它們的氫離子(H)來交換溶解鹽中的陽離子(如Na)。
在位于模組兩端的陽極(+)和陰極(-)之間加一直流電場。電勢就使交換到樹脂上的離子沿著樹脂粒的表面遷移并通過膜進入濃水室。陽極吸引負電離子(如OH,CI)這些離子通過陰離子膜進入相臨的濃水流卻被陽離子選擇膜阻隔,從而留在濃水流中。陰極吸引純水流中的陽離子(如H,Na)。這些離子穿過陽離子選擇膜,進入相臨的濃水流卻被陰離子膜陰隔,從而留在濃水流中。當水流過這兩種平行的室時,離子在純水室被除去并在相臨的濃水流中聚積,然后由濃水流將其從模組中帶走。在純水及濃水中離子交換樹脂的使用是ElectropupreEDI技術和專利的關鍵。一個重要的現象在純水室的離子交換樹脂中發生。在電勢差高的局部區域,電化學反應分解的水產生大量的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 膜堆是由夾在兩個電極之間一定對數的單元組成。在每個單元內有兩類不同的室:待除鹽的淡水室和收集所除去雜質離子的濃水室。淡水室中用混勻的陽、陰離子交換樹脂填滿,這些樹脂位于兩個膜之間:只允許陽離子透過的陽離子交換膜及只允許陰離子透過的陰離子交換膜。 樹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-,水中的這些離子受相應電極的吸引,穿過陽、陰離子交換樹脂向所對應膜的方向遷移,當這些離子透過交換膜進入濃室后, H +和 OH-結合成水。這種 H+和 OH-的產生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-等雜質離子吸咐到相應的離子交換樹脂上時,這些雜質離子就會發生象普通混床內一樣的離子交換反應,并相應地置換出 H+及 OH-。一旦在離子交換樹脂內的雜質離子也加入到 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。這些雜質離子由于相鄰隔室交換膜的阻擋作用而不能向對應電極的方向進一步地遷移,因此雜質離子得以集中到濃水室中,然后可將這種含有雜質離子的濃水排出膜堆。
工作原理
1. 水進入 EDI 系統,主要部分流入樹脂 / 膜內部,而另一部分沿模板外側流動,以洗去透出膜外的離子。
2. 樹脂截留水中的溶存離子。
3. 被截留的離子在電極作用下,陰離子向正極方向運動,陽離子向負極方向運動。
4. 陽離子透過陽離子膜,排出樹脂 / 膜之外。
5. 陰離子透過陰離子膜,排出樹脂 / 膜之外。
6. 濃縮了的離子從廢水流路中排出。
7. 無離子水從樹脂 / 膜內流出。
特點
1: 零部件均采用進口產品 , 技術先進
2: 質量可靠 , 整體化程度高 , 易于擴展 , 增加膜數量即可增加處理量
3: 自動化程度高 , 遇故障立即自停 , 具有自動保護功能
4: 膜組件為復合膜卷制而成 , 表現出更高的溶質分離率和透過速率
5: 能耗低 , 水利用率高 , 運行成本低
6: 結構合理 , 占地面積少
7: 先進的膜保護系統 , 在設備關機 , 淡化水可自動將膜面污染物沖洗干凈 , 延長膜壽命
8 系統無易損部件 , 無須大量維修 , 運行長期有效
9: 設備設計有膜清洗系統用阻垢系統

主要用途

1、超純材料和超純試劑的生產和清洗
2、電子產品的生產和清洗
3、電池產品的生產[1]
4、半導體產品的生產和清洗[2]
5、電路板的生產和清洗[3]
6、其他高科技精細產品的生產

水質標準

出水水質

電阻率>15MΩ.cm

行業標準

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,以區分不同水質。

制取要求

新興的光電材料生產、加工、清洗;LCD液晶顯示屏、PDP等離子顯示屏、高品質燈管顯像管、微電子工業、FPC/PCB線路板、電路板、大規模、超大規模集成電路需用大量的高純水、超純水清洗半成品、成品。集成電路的集成度越高,對水質的要求也越高,這也對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、可持續性等提出了更加嚴格的要求。

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鄂公網安備 42011102001618號

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