膜法超纯水制取设备工艺流程

2024年10月11日 11:25:46人气：906来源：江苏权坤环保科技有限公司

　　超纯水，作为一种几乎去除所有溶解固体、颗粒物、细菌、病毒及其他有机物的水，是半导体、电子、制药、化工及生物科技等领域的原料。其制备过程需经历严格且复杂的工艺流程，以确保水质纯净。

　　膜法超纯水制取设备工艺流程概述:

　　膜法超纯水制取设备以其高效、环保、节能的特点，逐渐成为现代超纯水制备的主流技术。其工艺流程大致可分为预处理、反渗透(RO)、电去离子(EDI)及终端处理几个关键步骤。

　　一、预处理阶段

　　预处理是膜法超纯水制取过程中的首要环节，其目的在于去除原水中的悬浮物、胶体、有机物、余氯及大部分细菌等杂质，为后续的反渗透膜提供清洁、稳定的进水水质。常见的预处理设备包括多介质过滤器、活性炭过滤器、软化水器及精密过滤器等。

　　1. 多介质过滤器：通过不同粒径的砂、石英砂、无烟煤等介质的层层过滤，有效去除水中的悬浮物、胶体及部分有机物，降低水的浊度。

　　2. 活性炭过滤器：利用活性炭的强吸附能力，进一步去除水中的有机物、余氯及部分重金属离子，改善水的口感和气味。

　　3. 软化水器：通过离子交换原理，将水中的钙、镁离子置换为钠离子，降低水的硬度，防止后续设备结垢。

　　4. 精密过滤器：采用高精度滤芯(如PP棉、尼龙膜等)，进一步拦截微小颗粒物，确保进入反渗透膜的水质清澈透明。

　　二、反渗透(RO)阶段

　　反渗透是膜法超纯水制取的核心环节，它利用半透膜的选择透过性，在高压泵的推动下，使水分子通过膜而大部分溶质被截留。反渗透膜能有效去除水中的溶解盐、胶体、有机物、细菌及病毒等杂质，出水水质可达到较高的纯度。

　　1. 反渗透膜的选择：根据原水水质及出水要求，选择合适的反渗透膜材料(如聚酰胺复合膜、醋酸纤维素膜等)及膜元件(如卷式膜、中空纤维膜等)。

　　2. 操作参数控制：严格控制进水压力、温度、pH值及回收率等参数，确保反渗透膜的稳定运行及高效除盐效果。

　　3. 清洗与维护：定期对反渗透膜进行清洗，去除膜表面的污染物，延长膜的使用寿命，保证出水水质稳定。

　　三、电去离子(EDI)阶段

　　电去离子技术是在反渗透基础上进一步深度脱盐的技术，它利用电场作用下的离子交换膜和电渗析原理，将水中的残余离子进一步去除，使出水水质达到超纯水的标准。

　　1. EDI膜块结构：EDI膜块通常由阴阳离子交换膜、淡水隔板及浓水隔板交替排列而成，形成多个独立的脱盐单元。

　　2. 工作原理：在直流电场的作用下，水分子被电离成氢离子和氢氧根离子，分别通过阳膜和阴膜进入浓水室，同时水中的残余离子被离子交换膜截留并随浓水排出，从而实现深度脱盐。

　　3. 优点：EDI技术无需使用酸碱进行树脂再生，避免了二次污染，且连续运行、出水水质稳定。

　　四、终端处理阶段

　　经过反渗透和电去离子处理后的水，虽然已经达到了很高的纯度，但在某些特定应用场合(如半导体制造)中，仍需进行进一步的终端处理，以确保水质的绝对纯净。

　　1. 抛光树脂：采用高纯度的混合床离子交换树脂，对EDI出水进行最后的深度抛光处理，去除残留的微量离子及有机物。

　　2. 微孔过滤器：通过微孔滤芯(如PTFE膜)的过滤作用，去除水中的微小颗粒物及细菌等杂质，确保出水水质的绝对安全。

　　3. 紫外消毒：在必要时，可采用紫外消毒器对出水进行杀菌处理，进一步提高水质的生物安全性。

　　结语

　　膜法超纯水制取设备工艺流程的每一个环节都至关重要，它们共同构成了一个高效、稳定、环保的超纯水制备系统。随着科技的不断进步和工艺的不断优化，膜法超纯水制取技术将在更多领域发挥重要作用，推动相关行业的持续发展。

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