顆粒物質(zhì):原水中的泥沙、鐵銹、懸浮顆粒等會對超純水制備設(shè)備造成損害。這些顆粒物質(zhì)可能會堵塞反滲透膜的微孔、磨損超濾膜,或者覆蓋離子交換樹脂的表面,從而影響水的凈化效果。例如,在反滲透過程中,如果膜表面被顆粒物質(zhì)堵塞,會導(dǎo)致膜通量下降,需要更高的壓力才能維持正常的水通量,而且還會縮短膜的使用壽命。反滲透膜性能:反滲透是超純水制備的主要工藝之一,反滲透膜的性能直接影響超純水的質(zhì)量。膜的材質(zhì)、孔徑大小、通量和截留率等參數(shù)至關(guān)重要。例如,品質(zhì)好的反滲透膜可以有效截留 99% 以上的溶解性固體和幾乎全部的微生物。如果膜的孔徑過大或者存在缺陷,就會導(dǎo)致雜質(zhì)離子和微生物透過膜,降低超純水的質(zhì)量。而且,隨著使用時間的延長,膜的性能會逐漸下降,如膜的通量會因污染而減小,需要定期對膜進(jìn)行清洗和維護(hù),以保證其良好的性能。超濾膜的截留分子量選擇影響超純水的凈化效果。湖南什么是超純水生產(chǎn)廠家
各類科學(xué)實驗:在化學(xué)實驗、生物實驗、物理實驗等實驗室中,超純水常被用作反應(yīng)物、溶劑或沖洗用水等。例如,在細(xì)胞培養(yǎng)實驗中,需要使用超純水來配制培養(yǎng)基,以避免水中的有機(jī)污染物和雜質(zhì)對細(xì)胞生長產(chǎn)生影響;在化學(xué)分析實驗中,超純水可作為空白對照或用于配制標(biāo)準(zhǔn)溶液,確保實驗數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性和可靠性機(jī)械過濾:通常采用石英砂過濾器、活性炭過濾器等,去除原水中的懸浮物、泥沙、鐵銹、膠體等大顆粒雜質(zhì)和部分有機(jī)物,保護(hù)后續(xù)的反滲透膜。比如,石英砂過濾器可有效截留 5μm 以上的顆粒物質(zhì)245.軟化處理:若原水硬度較高,還需進(jìn)行軟化處理,一般使用軟化樹脂過濾器,去除水中的鈣、鎂離子,防止其在反滲透膜表面結(jié)垢,影響膜的性能和壽命4.精密過濾:在進(jìn)入反滲透系統(tǒng)前,經(jīng)過保安過濾器進(jìn)行精密過濾,進(jìn)一步去除水中殘留的微小顆粒雜質(zhì),確保進(jìn)水的 SDI 值滿足反滲透膜的要求,通常要求 SDI 值小于 5,保護(hù)反滲透膜不受堵塞23.湖南常見的超純水功用原子吸收光譜分析用水必須為超純水,避免背景干擾。
反滲透膜及組件:反滲透系統(tǒng)的主要部件是反滲透膜,高質(zhì)量的反滲透膜價格相對較高。而且,根據(jù)處理水量的需求,可能需要多個膜組件,這使得初始設(shè)備投資較大。例如,用于大規(guī)模工業(yè)生產(chǎn)超純水的反滲透膜組件,一套可能需要數(shù)萬元到數(shù)十萬元不等。此外,還需要配套的壓力泵、管道、閥門、過濾器等設(shè)備,這些輔助設(shè)備也增加了投資成本。預(yù)處理設(shè)備:由于反滲透系統(tǒng)對進(jìn)水水質(zhì)要求較高,需要一系列預(yù)處理設(shè)備,如機(jī)械過濾器、活性炭過濾器、軟化器等。這些預(yù)處理設(shè)備的購置和安裝成本也不容忽視,特別是對于處理高硬度、高有機(jī)物含量的原水,可能需要更復(fù)雜的預(yù)處理系統(tǒng)。然而,與其他一些高級水處理方法相比,反滲透法也有一定的成本優(yōu)勢。例如,與蒸餾法相比,反滲透法的能耗相對較低,而且在處理效率和水質(zhì)穩(wěn)定性方面表現(xiàn)較好,綜合考慮長期運行和處理效果,其成本在一些應(yīng)用場景下是可以接受的。同時,對于對水質(zhì)要求極高的行業(yè),如電子、制藥等,反滲透法能夠有效去除有機(jī)污染物,保證產(chǎn)品質(zhì)量,其成本投入可以看作是確保產(chǎn)品高質(zhì)量生產(chǎn)的必要支出。
有機(jī)污染物容易在反滲透膜表面和膜孔內(nèi)吸附、沉積,導(dǎo)致膜污染。例如,水中的天然有機(jī)物(如腐殖酸、富里酸)、微生物及其分泌物等有機(jī)成分會在膜表面形成凝膠層或生物膜。膜污染會使膜通量下降,即單位時間內(nèi)通過膜的水量減少。這就需要更高的壓力來維持相同的水通量,增加了能耗。同時,膜污染還會影響膜的截留性能,導(dǎo)致有機(jī)污染物和其他雜質(zhì)的去除率降低。而且,膜污染后需要定期進(jìn)行化學(xué)清洗,清洗過程較為復(fù)雜,頻繁清洗還可能會縮短膜的使用壽命。反滲透過程需要較高的壓力來驅(qū)動水通過半透膜,一般壓力在 1 - 10MPa 之間。這就導(dǎo)致了較高的能耗,特別是在處理大量水或者進(jìn)水水質(zhì)較差(有機(jī)污染物和溶解性固體含量高)的情況下,能耗問題更加突出。在超純水制備的整個成本中,反滲透過程的能耗成本占比較大。例如,在一些大型的超純水生產(chǎn)工廠,如果沒有合理的能量回收系統(tǒng),反滲透環(huán)節(jié)的能耗可能占總生產(chǎn)成本的 30% - 50%。超純水的生產(chǎn)系統(tǒng)需具備良好的自動化控制能力。
電子行業(yè) 在半導(dǎo)體制造領(lǐng)域,超純水的應(yīng)用極為關(guān)鍵。芯片制造過程中,從硅片的清洗、光刻、蝕刻到離子注入等各個工序,都需要超純水。例如,在硅片清洗過程中,超純水可以有效去除硅片表面的顆粒、有機(jī)物和金屬離子等雜質(zhì)。因為芯片的線寬非常小,微小的雜質(zhì)顆粒都可能導(dǎo)致芯片短路或出現(xiàn)性能問題。在光刻工藝中,超純水用于沖洗光刻膠,確保光刻圖案的準(zhǔn)確性。其高純度能夠避免水中雜質(zhì)對光刻膠的溶解特性產(chǎn)生影響,從而保障芯片的高精度制造。 對于電子元器件的生產(chǎn),如電路板的制作,超純水也不可或缺。它用于清洗電路板,去除焊接過程中產(chǎn)生的助焊劑殘留物、金屬屑等雜質(zhì)。這些雜質(zhì)如果殘留在電路板上,可能會引起電路的腐蝕或短路,影響電子產(chǎn)品的可靠性和使用壽命。離子交換樹脂的再生劑選擇影響超純水成本與質(zhì)量。浙江進(jìn)口超純水有哪些
超純水的溶解氧含量需控制在極低水平,防止氧化反應(yīng)。湖南什么是超純水生產(chǎn)廠家
高錳酸鉀法,原理:在酸性或堿性條件下,以高錳酸鉀為氧化劑,將水樣中的有機(jī)物氧化,剩余的高錳酸鉀用草酸鈉溶液還原,再用高錳酸鉀溶液回滴過量的草酸鈉,通過計算求出高錳酸鹽指數(shù),即 CODMn。 適用范圍:適用于污染物相對較低的河流水和地表水。優(yōu)點:實驗過程中產(chǎn)生的污染比重鉻酸鉀法小。缺點:氧化性較低,氧化不徹底,測得的高錳酸鹽指數(shù)比重鉻酸鹽指數(shù)低,通常與國標(biāo)法測定結(jié)果相差 3-8 倍,且試驗中需要回滴過量草酸鈉,耗時長。湖南什么是超純水生產(chǎn)廠家