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什麽是工業純水設備(bèi)?
what is industrial pure water工業純水設(shè)備是現代工業生產中不可或缺的重要設備,它的組成和主要(yào)用途都是圍繞著一個核心目(mù)標:為工業生產提供高質量、高純度的純水。工業純水設備廣泛應用於(yú)醫藥、食品、電子、化工、精密機械、熱(rè)處理等多個行業(yè)。此外,在化(huà)工、精(jīng)密機械和熱處理等行業中,工業(yè)純水設備也發揮著不可替代的作用。
科普一
純水是如何製取的呢?
我們先了(le)解製取的“純水”是什麽在醫藥行業(yè)中,純水用於(yú)藥品生產、製(zhì)劑製備和實驗室分析等環節(jiē)。在食品行業中,純水用於食品生產、飲料加工和食(shí)品檢驗等領域。在電子行業中,純水則用(yòng)於半導體製造、電子元器件(jiàn)生(shēng)產和電路板(bǎn)清洗等工藝。按照純度級別高低順序是:超(chāo)純水、去離子水、雙蒸水(ddH2O)、純水(RO水)、蒸餾水;而在工業用水中主(zhǔ)要會用到的就是超純水(shuǐ)和去離(lí)子水。
01
去離子水在國際標準化組織ISO/TC147規定的“去離子”定義為(wéi):“去離子水完全或(huò)不完(wán)全地去除離子物質。”通俗來說去離子水(shuǐ)指的是沒有任何離子和幾乎沒(méi)有電荷的水。這種狀(zhuàng)態通常是通過使用帶(dài)電(diàn)樹(shù)脂來實現的,由此產生的去離子水是(shì)高度反應性的,這一特(tè)性意味著任何接觸空氣都(dōu)會引起反應,改變其特性。去離子(zǐ)水的(de)PH值為7,是完全中性的,此屬性是非常寶貴的,特別是對於半導(dǎo)體行業、製藥公(gōng)司而言(yán)。由於常用的自來水中會殘留微量鈣、鎂、鋁等離子,會產生一些不必要的反應,為確保我們得到所需要的成分,故因(yīn)需要對水中的離子進行(háng)處理(lǐ)。在半導體行業中,去離子水被稱為“超純水”或是“18兆歐水”。
02
超純水超純水(shuǐ)又稱UPW水,超純水指對離子去除的程度較高,通常指(zhǐ)電阻率達到18MΩ·cm的水;超純水既將水中的導電(diàn)介質幾乎完全去除,又將水中不離解的(de)膠體物(wù)質、氣體及有(yǒu)機物均去除至很低(dī)程度的水。其主要應用在生(shēng)物、化學化工、冶金(jīn)、宇航、電力(lì)等領域電阻率大(dà)於18MΩ·cm,或接近(jìn)18MΩ·cm極限值。超純水是美國科技界為了研製超純材料(半導體原件材料、納米精細(xì)陶瓷材料等)應用蒸餾、去離子化、反滲透(tòu)技(jì)術或其它適當的超臨界(jiè)精細技術生產出來的水,這種水中除了(le)水(shuǐ)分子(H2O)外,幾乎沒有什麽雜質,更沒有細菌、病毒、氯、二(èr)噁英等有機物,當然也(yě)沒有人體所需的(de)礦物(wù)質微量元素,一般不可直接飲用。
超純水和去(qù)離子水意思一樣,兩種說(shuō)法都是指純水,製備工藝也大(dà)體相(xiàng)同。去離子水指除去了呈離子形式雜質後的純(chún)水(shuǐ),雜質去得越徹底,水質也就(jiù)越純(chún)淨。各方法做出來的水的純度都會隨(suí)著重複次數的增加而提高。純化任務要(yào)考慮的是原混合物的具體(tǐ)情況,選擇有(yǒu)針對性的純(chún)化方法。所(suǒ)以,要比(bǐ)較(jiào)的話,必須指明從什(shí)麽水開始,經過幾次蒸餾或幾級(jí)滲透膜。純化不是(shì)向水中添加指定的物質,而是(shì)從水中除去指定的(de)物質,所以成分有什麽不一樣,也跟用什麽水去(qù)純化有關,用池塘水和自來水(shuǐ)的結果當(dāng)然就不一(yī)樣。
所以根據水質(zhì)要求的不同,我們的製備工(gōng)藝也會有差異。
科普二
純化製(zhì)備工藝大體(tǐ)為反滲透技術
反滲透工作原理:滲透(tòu)是一種物理現象,當兩種(zhǒng)含有不同鹽類濃度的(de)溶液用一(yī)張半透(tòu)膜隔(gé)開時會發現,含鹽量少的一邊的溶劑會(huì)自發地向含(hán)鹽量高的一側流動,這個過程叫做滲透。滲透直到兩側的液位差(即壓力差)達到一個定值時,滲透停止,此時的壓力差叫滲透壓。滲透壓隻與溶液的種類、鹽濃度和溫度有關,而與半透膜無關。一般說來,鹽濃(nóng)度越高,滲透(tòu)壓(yā)越高。滲透平衡(héng)時(shí),如果在濃溶液側施加一個壓力,那麽濃(nóng)溶液側會在壓力作用下向淡溶液側滲透, 這個滲透由於與自然滲透(tòu)方向相反,故叫反滲透。
其餘的工藝流程(chéng)大(dà)都是在以下這三種(zhǒng)基本工藝流程的基(jī)礎上進行不同組合搭配衍生而來。
01
采用(yòng)離子交換方式
自來水(shuǐ)→電動閥(fá)→多介質過濾器→活性炭過濾器→軟化水器→中間水箱→低壓泵→精密過濾器→陽樹脂床→陰樹(shù)脂床→陰陽樹脂混合(hé)床→微孔過濾器→用水點;其優點在(zài)於初次投資少,占用的地(dì)方少,但缺(quē)點就是需(xū)要經常進(jìn)行離(lí)子再生(shēng),耗費大量酸(suān)堿,而且對環境有一定的破壞。
02
采用兩級反滲透方式
自來水→電動閥→多(duō)介質過濾器→活性(xìng)炭過濾器→軟化(huà)水器(qì)→中間水箱→低壓泵→精(jīng)密過濾器→一級反滲透主機→pH調節→混合器→二級反(fǎn)滲透主機(反滲透膜表麵帶正電荷(hé))→純水箱→純水泵→陰陽樹脂混合床→微孔過濾器→用水(shuǐ)點;其(qí)特點為初次投資(zī)比采用離子交換樹脂方式(shì)要稍高,但離子再生周期相對要長,耗費酸(suān)堿(jiǎn)比單純采用離子樹脂的方式要(yào)少,較為經濟。
03
采用(yòng)高效反滲透加EDI方式(shì)
自來水→電動閥→多介(jiè)質過濾器→活性炭過濾器→軟化(huà)水器(qì)→中間水箱→低壓泵→pH值調節係統→高效混合器→精密過(guò)濾器→高效反滲透(tòu)→中(zhōng)間(jiān)水(shuǐ)箱→EDI水泵→EDI係統→微孔過濾(lǜ)器→用水點(diǎn);目前製取超純水最先進、環(huán)保的(de)工藝,不需要用酸堿進行(háng)再生便可連續製取超純水,對環境幾乎沒有破壞性。其缺點在於初次投資相對以上兩種方式過於昂貴。
工業純水設備通過其複雜的組成和先(xiān)進的技術,為工(gōng)業生產提供了高質量、高純度的純水,隨著科技的不斷進步和工業生產需求的不斷提高,設備和管道(dào)清潔度(dù)、材質選擇要求越來越高,對純水設備的穩定性越來(lái)越高。純水係統的雜(zá)質控製(zhì)越來(lái)越有廣度,設備和管道材質要求越來越有高度,安全運行越來越有穩度,而且更(gèng)注(zhù)重水資源高效利用,節(jiē)水技術越來越有深度。