纯水|纯水的分类|纯水处理技术

　　纯水处理系统利用反渗透原理，集中制水，使用管道向各用水点供水的模式，有效地去除了蒸馏水和去离子水存在的挥发性杂质和可溶性有机物，同时又解决了这两种模式制水共同存在的纯水存放过程中的二次污染问题。

　　纯水系统由原水管道、纯水处理系统和纯净水输送管道组成。

　　1、纯水系统的流程

　　原水→原水加压泵→多介质过滤器→活性炭过滤器→软水器→精密过滤器→增压泵→反渗透膜→EDI装置→紫外线杀菌器→微孔过滤器→用水点

　　2、纯水系统各部件原理功能

　　多介质过滤器：多介质过滤器利用石英沙作为过滤介质，在一定的压力下，有效的截留除去水中大于20μm的杂质等，是降低水浊度、净化水质效果的一种GX过滤器。

　　活性碳过滤器：活性碳过滤器是一种内装填活性炭的压力容器，作用主要是去除大分子有机物、铁氧化物、余氯。

　　软化器：软化器是应用离子交换技术，通过树脂上的功能离子与水中的钙、镁离子进行交换，从而吸附水中多余的钙、镁离子，达到去除水垢的目的。

　　精密过滤器：精密过滤器又称保安过滤器，其内部装5μm的孔隙的过滤滤芯用来滤除大于5μm的物质，确保原水水质达到反渗透膜的进水要求，保护渗透膜不受损坏。

　　增压泵：增压泵为反渗透膜提供反渗透压力。

　　反渗透膜：反渗透膜采用RO膜，原理：水加压之后，将由高浓度流向低浓度。由于RO膜的孔径0.0001μm，一般肉眼无法看到，细菌、病毒是它的5000倍，因此，只有水分子能够通过。

　　EDI装置：EDI是一种将离子交换技术、离子交换膜技术和离子电迁移技术相结合的纯水制造技术。它巧妙的将电渗析和离子交换技术相结合，利用两端电极高压使水中带电离子移动，并配合离子交换树脂及选择性树脂膜以加速离子移动去除，从而达到水纯化的目的。

　　紫外线杀菌器：紫外线杀菌器主要是用于杀死纯水中的微生物，以来保证纯水中微生物限度不超标。有的使用臭氧发生器杀菌。

　　微孔过

　　超纯水是指电阻率达到18MΩ·cm(25℃)的水。这种水中除了水分子外，几乎没有什么杂质，更没有细菌、病毒、含氯二噁英等有机物，当然也没有人体所需的矿物质微量元素，也就是几乎去除氧和氢以外所有原子的水。

　　超纯水是为了研制超纯材料(半导体原件材料、纳米精细陶瓷材料等)应用蒸馏、去离子化、反渗透技术或其它适当的超临界精细技术生产出来的水，其电阻率大于18MΩ·cm，或接近18.3MΩ·cm极限值(25℃)。

　　简单得说超纯水就是几乎去除氧和氢以外所有原子的水。这样的水是一般工艺很难达到的程度，理论上可以采用二级反渗透再经过串联的混合型交换树脂柱对二次反渗水进行处理，但是交换树脂的再生不便，质量难以保证。

　　超纯水可以用于超纯材料(半导体原件材料、纳米精细陶瓷材料等)应用蒸馏、去离子化、反渗透技术或其它适当的超临界精细技术的制备过程。

　　1、预处理部分

　　预处理主要是指对原水进行有效的加工处理，提取符合RO部分的要求进行给水，预处理主要是用来将原水中的胶体和悬浮物进行去除，从而使得SDI≤5;同时，将游离氯等氧化性物质、部分有机物等去除，从而降低LSI，防止出现各种碳酸盐结垢。

　　在超纯水制造工艺中，常用的传统方式主要是利用多介质过滤器+活性炭过滤器来作为超纯水系统的预处理部分。而半导体厂主要采用粗过滤器+超滤装置来作为超纯水系统的预处理部分，具体原因如下：

　　①由于传统的处理方式SDI值不能有效的进行控制，一般情况下SDI>5，不利于后期的系统运行，而采用超滤装置的SDI就比较稳定，则可以有效的保证后期系统的运行;

　　②与传统的预处理相比，超滤装置的占地面积比较少，可以有效的节约建筑费用与成本;

　　③与传统的处理方式相比，超滤装置的更换更为方便;

　　④伴随着超滤技术的不断深入与发展，超滤技术得到了进一步的完善，均能稳定安全的进行运行，且超滤膜的价

　　纯水电导率是纯水的特征性指标之一，各类纯水电导率值均有相关规定。对于纯水电导率值的精确测量，是控制纯水质量的关键。

　　1、监测反渗透过程的效率

　　去除大多数的有机物和离子，在diyi阶段和/或第二阶段快要结束的时候，纯水电导率≈1μs/cm(例如电阻率≈1MΩ·cm)，进口和出口之间的差异/比率，拒绝计算的百分比，使用双通道(8920变送器)。

　　2、监测除盐厂

　　3、在阳离子交换器的出口处

　　①将阳离子交换为H+(Na+，Ca2+等等)。

　　②在酸性分子形式中的阴离子，与H+结合(例如Cl-，SO42-等等)：纯水电导率上升。

　　③纯水电导率被称之为“阳离子纯水电导率”。

　　④使用双通道的变送器可以确定树脂的消耗情况。

　　⑤如果纯水电导率在出口处下降，则有树脂被消耗。

　　4、在阴离子交换树脂的出口处

　　①阴离子(Cl-，SO42-等等)被交换成为OH-。

　　②OH-与H+结合生成水。

　　③纯水电导率<1μs/cm(例如电阻率>1MΩ·cm)。

　　④纯水电导率增加等于树脂被消耗，需要再生。

　　5、混床

　　①在同一个床上有阳离子交换树脂和阴离子交换树脂的交换器。

　　②纯水电导率<1μs/cm(例如电阻率>1MΩ·cm)。

　　6、适用于半导体水样的特定的抛光器

　　①可以消除痕量离子不纯度的离子交换器。

　　②超纯水的水质：18.2MΩ·cm(0.055μs/cm)。

　　对于监测水中的离子杂质，对纯水电导率的测量是一种非常可靠的测试方法。

　　纯水电导率主要用来控制：

　　①软化水厂的性价比。

　　②锅炉给水和冷凝水中、微电子冲洗水中、制药过程水中的离子污染物水平。

　　③准确地调节锅炉给水的化学处理中。

　　④为了避免产量的损失或腐蚀问题的发生，电厂、微电子和制药行业都必须要确保它们的过程水的水质，并且需要对纯水电导率或电

　　工业纯水由预处理系统、精处理系统、后处理系统三大部分组成。原水经砂棒过滤器、活性炭单元、软水器单元等预处理系统后，使得到的工业纯水中悬浮物(颗粒物质)、胶体、有机物、硬度、微生物等杂质含量大大降低。

　　目前，我国工矿企业的纯水制备，大多采用生活饮用自来水作水源。生活饮用自来水，虽然符合国家《生活饮用水卫生标准》，但其中仍含有胶体物质、结垢物质、氧化物和有机物等。

　　胶体物质依靠分子的布朗运动、静电斥力、水化作用等长期保持着分散悬游状态，成为纯水制备过程中的主要污染物。

　　氧化物则是用加氯法对自来水消毒时的产物，通常以Cl2、HClO、ClO-和NHCl2等形式存在，对纯水的制备影响较大。

　　有机物是以大分子有机酸为主，当其含量较高时，在前处理过程中，将与絮凝剂形成絮体，造成过滤性污染，同时，这种有机物所带的负电荷，与阴离子交换树脂的正电荷产生吸力，使其被吸附在阴离子交换树脂上，阻塞树脂微孔，使交换能力下降。

　　结垢物质是以碳酸盐、硫酸盐和二氧化硅的形态存在，一旦形成结垢，清洗十分困难。

　　由于环境污染自来水水质下降，增加了水的纯化处理的难度。原水未进行预处理或预处理不完善会对纯水制备装置的正常运转带来极为不利的影响。

　　1、对电渗析脱盐的影响

　　由于悬浮物的粒径通常在100μm以上，会对电渗析器产生影响。悬浮物会粘附在水流通道和渗析膜上，堵塞水流通道。

　　胶体可以粘附在离子交换膜表面，阻碍膜的离子穿流。金属氧化物含量高时，易在膜的表面形成氢氧化物胶体;水中含有多量硫酸根时，会产生硫酸钙沉淀;如含多量二氧化硅亦易产生沉淀。

　　2、离子交换反应的影响

　　原水浊度太大在树脂层表面形成一层污垢层还易污染树脂，影响原水水质。原水中存在的有机物在离子交换过程中，浊度大会增加再生次数。树脂被有机物污染后不易再生，洗脱困难，将影响树脂的使用寿命。

　　细菌