2025-02-25 15:16:42
超纯水是一种纯度极高的水,其电阻率高达 18.2 MΩ?cm 以上,几乎去除了水中所有的杂质,包括溶解性固体、有机物、微生物、胶体以及气体等。它的制备工艺极为复杂且精密,往往综合运用了反渗透、离子交换、超滤、紫外线杀菌、超滤膜过滤等多种先进技术手段。 在半导体制造领域,超纯水是芯片生产过程中的关键要素。芯片的微小电路结构对杂质极为敏感,哪怕是极其微量的离子或颗粒杂质都可能导致芯片短路、性能下降甚至报废。超纯水用于芯片的清洗、光刻、蚀刻等各个工序,确保了芯片制造的高精度和高质量。离子交换纤维在超纯水制备中有独特的应用优势。浙江教学用超纯水常见问题
活性炭具有高度发达的孔隙结构,包括微孔、中孔和大孔。这些孔隙提供了巨大的比表面积,能够通过物理吸附和化学吸附作用去除有机污染物。物理吸附是基于分子间的范德华力,活性炭的孔隙可以捕获有机分子。化学吸附则涉及活性炭表面的官能团(如羧基、羟基等)与有机污染物之间的化学反应。应用:在超纯水制备过程中,通常会使用颗粒活性炭(GAC)或粉末活性炭(PAC)。GAC 一般填充在吸附柱中,水通过吸附柱时,有机污染物被吸附在活性炭表面。PAC 则可以直接投加到水中,搅拌后通过过滤去除。例如,对于水中的腐殖酸、富里酸等天然有机物以及一些小分子的有机化合物,活性炭吸附都有很好的效果。不过,活性炭的吸附容量是有限的,随着吸附的有机污染物增多,其吸附效率会逐渐降低,需要定期更换或再生。江苏介绍超纯水有哪些超滤工艺可有效去除超纯水中大分子有机物与胶体。
原理:离子交换树脂分为阳离子交换树脂和阴离子交换树脂。对于含有酸性或碱性官能团的有机污染物,离子交换树脂可以通过离子交换反应将其去除。例如,带有羧基(-COOH)的有机酸可以与阳离子交换树脂上的氢离子(H?)进行交换,从而被树脂吸附;带有氨基(-NH?)的有机碱可以与阴离子交换树脂上的氢氧根离子(OH?)进行交换而被吸附。应用:在超纯水制备的离子交换步骤中,除了去除水中的无机离子外,也可以对部分有机污染物起到一定的去除作用。不过,离子交换树脂主要针对的是含有特定官能团的有机污染物,对于非离子型或中性的有机物去除效果有限。而且,树脂在吸附一定量的有机污染物后,需要进行再生或更换。
连接管道:采用耐酸碱的塑料管道(如 UPVC 或 PVDF)连接清洗水箱、清洗泵和反渗透膜组件,管道直径根据流量计算确定,同时要保证连接牢固、无泄漏。化学药剂,酸性清洗剂:如柠檬酸,纯度不低于 99%,用于去除钙、镁等无机盐垢。根据膜污染程度,将柠檬酸配制成 0.2% - 0.5%(质量分数)的溶液,例如,对于 5m? 的清洗水箱,需称取 10 - 25kg 柠檬酸,先在少量水中溶解后再加入清洗水箱并补充水至规定体积。碱性清洗剂:可选用氢氧化钠,纯度不低于 96%,用于去除有机物和生物膜污染。配制成 0.1% - 0.3%(质量分数)的氢氧化钠溶液,操作方法同酸性清洗剂配制。氧化剂清洗剂:如过氧化氢(浓度为 30%)或次氯酸钠(有效氯含量不低于 10%),用于处理生物膜和一些难以氧化的有机物。过氧化氢溶液浓度可配制成 0.1% - 0.3%(体积分数),次氯酸钠溶液有效氯浓度控制在 200 - 500ppm,配制时需注意安全,在通风良好的环境下操作并穿戴防护用品。超纯水在食品饮料行业用于高纯度原料配制与检测。
紫外线杀菌效果:紫外线杀菌是确保超纯水微生物质量的重要环节。紫外线灯的功率、波长、照射时间和水的流速等因素会影响杀菌效果。如果紫外线灯的功率不足或者水的流速过快,微生物可能无法被充分杀灭,导致超纯水微生物超标。而且,紫外线灯的使用寿命有限,随着使用时间的延长,其杀菌能力会下降,需要定期更换。工艺衔接与控制:超纯水制备过程是一个多步骤的连续过程,各个工艺环节之间的衔接和协同控制非常重要。例如,在反渗透和离子交换之间,如果中间的储存环节控制不当,可能会导致水中滋生微生物或者重新混入杂质。而且,整个制备过程中的自动化控制水平也会影响超纯水质量,精确的流量、压力、温度等参数控制可以保证每个工艺步骤的效果。超纯水在保险行业用于实验室检测与评估。江苏介绍超纯水有哪些
超纯水的分配管道材质需符合卫生与纯度要求。浙江教学用超纯水常见问题
膜性能测试,清洗完成后,重新启动反渗透系统,在正常运行条件下(进水压力、温度、流量等参数稳定),连续运行 2 - 4 小时,每隔 30 分钟采集一次产水水样,检测产水的电导率、pH 值、总有机碳(TOC)含量等指标,计算脱盐率,与清洗前的膜性能数据进行对比。例如,若清洗前脱盐率为 97%,清洗后脱盐率应恢复至 96% 以上,且产水水质其他指标也应接近或优于清洗前水平。同时观察系统的运行压力,包括进水压力、产水压力和浓水压力,正常情况下,清洗后的运行压力应有所降低,如清洗前进水压力为 1.5MPa,清洗后应降至 1.3MPa 以下,且各段压力差应保持在合理范围内。产水量:清洗前后对比产水量是很直观的方法之一。如果清洗彻底,产水量应恢复到接近或达到膜元件初始性能水平。在相同的操作压力、温度和进水水质条件下,清洗后的产水量与清洗前相比,偏差应在 ±10% 以内。例如,清洗前产水量为每小时 50 立方米,清洗后产水量应在 45 - 55 立方米每小时的范围内。浙江教学用超纯水常见问题