簡介
超純水最初是美國科技界為了研製超純材料(liào)(半導體原(yuán)件材料、納米精細(xì)陶瓷材(cái)料等)應用蒸餾、去離子化(huà)、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(yī)藥、汽車等領域廣泛應用(yòng)。這種水中除了水分子(H20)外,幾乎沒有什麽雜(zá)質,更沒(méi)有細菌、病毒、含氯二惡英等有機物(wù),當然也沒有人體所需的礦物質微量元素,超純水(shuǐ)無硬度,口感較甜,又常稱為軟水,可直接飲用,也(yě)可煮沸飲用。超純水,是(shì)一般工藝很難達到的(de)程度,如水的電阻率大於18MΩ*cm,接近於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(yǐ)及後級處理等方法,將水中的導電介質(zhì)幾乎(hū)完全去除,又將水中不離解的膠體物質、氣體及(jí)有機物均去除至很低程度(dù)的水處理設備。
超純水係統設(shè)備的脫鹽核心部件為進口反滲透膜組件(jiàn),超純水係統(tǒng)設備通常由預處理部分,反滲透主機部分,後處理(lǐ)部分共同組成(chéng)。
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(chéng)(我司采用全(quán)自動控製閥頭),也可選用超濾係統作為預處理,但通常(cháng)工程造價要(yào)高。預處理主要目的是去除(chú)原水中含有的泥沙,鐵鏽、膠體物質、懸浮物、色度、異味(wèi)、生化有機物。當原水中硬度較(jiào)高時,可選擇全(quán)自動軟水(shuǐ)器,這樣有(yǒu)效的(de)保護了反滲透膜,從而(ér)延長了反滲透(tòu)膜的使用(yòng)壽命。
2、反滲透主機主要(yào)由高壓泵、膜殼(ké)、進口(kǒu)反滲透膜組件,在(zài)線儀表、控製電氣等組成。隻要(yào)膜(mó)的數量及泵的型號(hào)選型得當,反滲透主機脫鹽率及產(chǎn)水量都能達到額定指標(biāo),出水(shuǐ)電導率可保證在≤10us. CM以下(xià),(原水電導(dǎo)率小(xiǎo)於(yú)500us/cm,工作溫度:1~40℃)
3、後處理(lǐ)部分是對反滲透(tòu)製取的純水作進(jìn)一步的(de)深化處理以製取超純水,通(tōng)常是離子交換混床設備或EDI設備,根據客戶要求,出水阻(zǔ)率可達(dá)到18.2MΩ.CM,如果是應用在直飲水工藝上,則加上殺菌裝(zhuāng)置即可,通(tōng)常為紫外線殺菌器或者(zhě)臭氧發生器,從而使(shǐ)生產出來(lái)的(de)水達到直飲標準。
交換反應在模組的純(chún)化學室進行,在那裏陰離子交換樹脂用(yòng)它們的氫氧根(gēn)據離子(zǐ)(OH)來交換溶解鹽中的陰離了(如氯離子C1)。相應地,陽離子(zǐ)交(jiāo)換樹脂用它(tā)們的氫離子(H)來交換(huàn)溶解鹽中的陽離子(如Na)。
在位於模組兩(liǎng)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麵遷移並通過膜進入濃水(shuǐ)室。陽極(jí)吸引負電離子(zǐ)(如OH,CI)這些離子通過陰離子膜進(jìn)入相臨的濃水流卻被(bèi)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(de)陽離子(zǐ)(如H,Na)。這些離子穿過陽離子(zǐ)選擇膜,進入相臨的濃水流卻被陰(yīn)離子膜陰(yīn)隔(gé),從(cóng)而留在濃水流中。當水流過這兩種(zhǒng)平行(háng)的室時,離子在純(chún)水室被除去(qù)並在(zài)相臨(lín)的濃水流中聚積,然後由濃水流將其從模組(zǔ)中帶(dài)走。在(zài)純水及濃水中離子交換樹脂的使用是ElectropupreEDI技術和專(zhuān)利的關鍵。一個重(chóng)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(lí)子交換樹脂中局(jú)部H和OH的產(chǎn)生使樹脂和膜不需要添加化(huà)學藥品就可以持續(xù)再生(shēng)。
EDI 膜堆是由夾在兩個(gè)電極之(zhī)間一定對數的單元組成。在每個單元內有(yǒu)兩類不同的室:待除鹽的淡水(shuǐ)室和收集所除去雜質離子的濃水室。淡(dàn)水室中用混勻的陽、陰離子交換樹脂(zhī)填滿,這(zhè)些樹脂位於兩個膜之(zhī)間:隻允許陽離子透過的陽離子交(jiāo)換膜及隻允許陰離子透過的陰離子交換膜(mó)。 樹脂(zhī)床利用(yòng)加在室兩端的直流電進行連續(xù)地再生,電壓使進水中(zhōng)的水分(fèn)子分解成 H+及 OH-,水中(zhōng)的這些(xiē)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(jiāo)換膜進入濃室(shì)後, H +和 OH-結(jié)合成水。這種 H+和 OH-的產(chǎn)生及遷移正是樹脂得以實現連(lián)續再生的(de)機(jī)理。
當進水中的 Na+及 CI-等雜質離子吸咐到相應的離子(zǐ)交換樹(shù)脂上時,這些雜質離子就會發生象普通混床內一樣的離子(zǐ)交換反應,並相應地置換出 H+及 OH-。一旦在離子交換樹脂內的雜質離子也加入(rù)到(dào) H+及 OH-向交換膜方向的遷(qiān)移,這些離子將連續地穿過樹脂直(zhí)至透過交換膜而進入(rù)濃水室。這些雜質離子由於相鄰隔(gé)室交換膜的阻(zǔ)擋作用而不能(néng)向對應電極的方向進一步(bù)地遷移,因此雜質離(lí)子(zǐ)得以集中到濃水室中,然後可將這種含有雜質離子的濃水(shuǐ)排出膜堆。
工作原(yuán)理
1. 水進入 EDI 係(xì)統,主要部分流入樹脂 / 膜內部(bù),而另一部分沿模板外側流動,以洗去透出膜(mó)外的離(lí)子。
2. 樹脂截留水中的溶存(cún)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(fāng)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(shù)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(zhī) / 膜內流出(chū)。
特點
1: 零部件(jiàn)均(jun1)采用進(jìn)口產品 , 技術先進
2: 質量可(kě)靠 , 整體化程(chéng)度(dù)高 , 易(yì)於擴展 , 增加膜數量即可增加處理量
3: 自動化程度高(gāo) , 遇故障立即自停 , 具有自動保(bǎo)護功能
4: 膜(mó)組件(jiàn)為(wéi)複合膜卷(juàn)製(zhì)而成 , 表現出更(gèng)高(gāo)的溶質(zhì)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(hé)理 , 占地(dì)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(yán)長膜壽命
8 係統無易(yì)損部(bù)件 , 無(wú)須大量維修(xiū) , 運行長(zhǎng)期有效(xiào)
9: 設備設計有膜清洗係統用阻垢係統
主(zhǔ)要用途
1、超純材料和(hé)超純試劑的生產和(hé)清洗
2、電子產品的生產和清洗
3、電池產(chǎn)品的生(shēng)產[1]
4、半導體產品(pǐn)的生產和清洗[2]
5、電路板的生產和(hé)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(biāo)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。
製取要求
新興的光電材(cái)料生產、加(jiā)工、清洗;LCD液晶(jīng)顯示屏(píng)、PDP等離子(zǐ)顯示(shì)屏、高品質(zhì)燈管顯像管、微電子工業(yè)、FPC/PCB線路板、電(diàn)路板、大規(guī)模、超(chāo)大規模集(jí)成電路(lù)需用大量的高純水(shuǐ)、超純水清洗半成品、成品。集(jí)成電路的集成度越高,對水質的要求也越高,這(zhè)也(yě)對超(chāo)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(qiú)。