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什麽是工業純水設備?
what is industrial pure water工業純水設備是現代工(gōng)業生產中不可或缺的重要設備,它的(de)組成和主要用途都是圍繞著一個核心目標:為工業生產提供高質量、高純度的純水。工業(yè)純水設備廣泛應用於醫藥、食品(pǐn)、電子、化工、精密(mì)機械、熱處理等多個(gè)行業。此外,在化工、精(jīng)密機械和熱處理等行業中,工業純水設備也發揮著(zhe)不可替代的作用。
科普一
純水是(shì)如何製取(qǔ)的呢?
我們先(xiān)了解製取的“純(chún)水”是什(shí)麽(me)在醫藥行業中,純水用於藥品生產、製劑製備和(hé)實驗室分析等(děng)環節。在食品行業中,純水用於食品生產、飲料加工和食品檢驗等領域(yù)。在電子行業中,純水(shuǐ)則用(yòng)於半導體製(zhì)造、電子元器件生產和電路板清洗等工藝。按照(zhào)純度(dù)級別高低順序是:超純水、去離子水、雙蒸(zhēng)水(ddH2O)、純水(RO水)、蒸餾水;而在工業用水中主要會用到的就(jiù)是超純水和去離子水。
01
去離子水在(zài)國際標準化(huà)組織ISO/TC147規定的“去離子”定義為(wéi):“去離子水(shuǐ)完全或不完全地去除離子物質。”通俗來說去離子水指的是沒有任何離子和幾乎(hū)沒有電荷的水。這種狀態通常是通過使用(yòng)帶電樹脂(zhī)來實現的(de),由此產生的去離子水是高度反應性的,這一特性意味著任何接觸空氣都會引起反(fǎn)應,改變其特性。去離子水的PH值為7,是完全中性的,此屬性是非常寶貴的,特別是對於半導體行業(yè)、製藥公司而言(yán)。由於常用的自來水中會殘留微量鈣、鎂、鋁等(děng)離子,會產生一些不必要的反應,為確保我(wǒ)們得到所需要的成分,故因(yīn)需要對(duì)水(shuǐ)中的離子進行處理(lǐ)。在半導體行(háng)業(yè)中,去(qù)離子水被稱為“超(chāo)純水”或是“18兆歐水(shuǐ)”。
02
超純水超純水又(yòu)稱UPW水,超純水指對離子去除的程度較高,通常指電阻率達到18MΩ·cm的水;超純水(shuǐ)既將水中的導電介質(zhì)幾乎(hū)完全去除,又將水(shuǐ)中不離解的膠體物質、氣體及有(yǒu)機(jī)物均去除(chú)至很低程度的水。其主要(yào)應用在(zài)生物(wù)、化學化工、冶金、宇航、電力等領域電(diàn)阻率大(dà)於18MΩ·cm,或接(jiē)近18MΩ·cm極限值。超純水是美國科技界為(wéi)了研製超純(chún)材料(半導體原(yuán)件材料、納米(mǐ)精細陶瓷材料等)應用蒸餾、去離子化、反滲透技術或其(qí)它適當的超臨界精細技術生(shēng)產出來的水,這種水中除了水分子(H2O)外(wài),幾乎沒有什麽雜質,更沒有細菌、病毒、氯、二噁英等有機(jī)物,當然也沒有(yǒu)人體所需的礦物質微量元素,一般不可直接飲用。
超純水和去(qù)離子水意思一樣,兩種說法都是(shì)指純水,製(zhì)備工藝也大體相同。去(qù)離(lí)子水指除去了(le)呈離(lí)子(zǐ)形式雜質後(hòu)的純水,雜質去得越徹底,水質也就越純淨。各方法做出來的水的(de)純度都(dōu)會隨著重複次數的增加而提高(gāo)。純化任務要考慮的是原混合(hé)物的具體情況,選擇(zé)有針對(duì)性的(de)純化方法。所以(yǐ),要比(bǐ)較的(de)話,必須指明從(cóng)什麽水開始,經過幾次蒸餾或幾(jǐ)級滲透(tòu)膜(mó)。純化不是向水中添加指定的物質,而是從水中除去指定的物質,所(suǒ)以成分有什麽(me)不一樣,也跟(gēn)用什麽水去純化有關,用池塘水和自來水的(de)結果當然就不一樣。
所以根據(jù)水質要求的不同,我們的製備工(gōng)藝也會有差異。
科普二
純化製備工藝大體為反滲透技術
反滲透工作原理:滲透是一種(zhǒng)物(wù)理現象,當兩種含有不同鹽類濃度的溶液用一張半透膜隔開(kāi)時會發現,含鹽量少的一邊的溶劑會自發地向含鹽量高的一側流動,這(zhè)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(tòu)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(lái),鹽濃度越高,滲透壓越高。滲透平衡時,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(xià)向淡溶液(yè)側滲透(tòu), 這個滲透由於與(yǔ)自(zì)然滲透方向相反,故叫反滲(shèn)透。
其餘的工藝流程大都是在以下這(zhè)三種基本工(gōng)藝流程的基礎上進行不同(tóng)組合搭配衍生而來。
01
采用離子交換(huàn)方式
自來水→電動(dòng)閥(fá)→多介質過(guò)濾器→活(huó)性炭過濾器→軟化水器→中間水箱→低(dī)壓泵(bèng)→精密過濾器→陽樹脂床→陰樹脂床→陰陽樹脂混合床(chuáng)→微孔過(guò)濾器→用水點;其優點在(zài)於初次投資少,占用的地方少,但缺點就是需要(yào)經常進行離子再生(shēng),耗費大量酸堿,而且對環(huán)境有一定的破壞。
02
采用兩級反滲透方式
自來水→電動閥→多介質過濾器(qì)→活性炭過濾器→軟化水器→中間水(shuǐ)箱→低壓泵→精密(mì)過濾器→一級反滲透主機→pH調節→混合器(qì)→二級反滲透主機(反滲透膜表麵帶正電荷)→純水箱→純水泵→陰(yīn)陽樹脂混(hún)合床→微孔過濾(lǜ)器→用水點(diǎn);其特點為初次投資比采用離(lí)子交換樹脂方式要稍高,但(dàn)離(lí)子再生周期相對要長,耗費(fèi)酸堿比單純采用離子樹脂的方式要少,較為經濟。
03
采用高效反滲透加EDI方式
自來水→電動閥→多介質過(guò)濾器→活性炭過(guò)濾器→軟化水器→中間水(shuǐ)箱→低壓泵→pH值調節係統→高效混合器→精密過濾器→高效反滲透→中間水箱→EDI水泵→EDI係統→微孔過濾器→用水點;目前製取超純水最先進、環保(bǎo)的(de)工藝,不需要用酸堿進(jìn)行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(bèi)通過其複雜的組成和先(xiān)進的技術,為工(gōng)業生產提(tí)供了(le)高質量、高純度的純水,隨(suí)著科技的不斷進步和工(gōng)業生產需求的不(bú)斷提高,設備和管道清潔度、材質選擇要求越來越高,對純水設備的穩定性越來越(yuè)高。純水(shuǐ)係統的雜質控(kòng)製越來越有廣度,設備和管道材質要求越來越有高度(dù),安全運行越來越有穩度(dù),而且更注重水資源高效利用,節水技術越來越有深度。