【學(xué)員問題】超純水技術(shù)制備技術(shù)分析？

　　【解答】1、超純水制備的發(fā)展進(jìn)程

　　早期超純水的需求主要是來自發(fā)電、醫(yī)藥化工、造紙等行業(yè)，水質(zhì)要求相對較低，其制備只要采用離子交換，該方法的主要缺點(diǎn)是化學(xué)藥劑再生，既麻煩又不經(jīng)濟(jì)，而且由于強(qiáng)行樹脂對一般有機(jī)分子除去效果差，出水中TOC含量高，隨著半導(dǎo)體工業(yè)法杖，對超純水質(zhì)量要求提高，從而大大的推動了純水技術(shù)的發(fā)展，到了上個世紀(jì)末，膜技術(shù)得到了廣泛的應(yīng)用，微濾，超濾，電滲析和反滲透技術(shù)先進(jìn)的水處理技術(shù)得到了飛速的發(fā)展，膜法制備純水取代了傳統(tǒng)的離子交換器系統(tǒng)，解決了TOC問題，滿足了電子行業(yè)對純水質(zhì)量的要求

　　2、超純水制備工藝

　　1、傳統(tǒng)超純水制備工藝流程：

　　原水—多介質(zhì)過濾器—活性炭過濾器—一級除鹽—混床—超純水

　　2、膜法超純水制備工藝流程：

　　原水—超濾—反滲透—EDI—超純水

　　在膜法工藝中，超濾，微濾替代澄清，石英砂過濾器，活性炭過濾器，除去水中的懸浮物膠體和有機(jī)物，降低濁度，SDI，COD等，可以實(shí)現(xiàn)反滲透裝置對污水回用的安全，高效運(yùn)行，以反滲透替代離子交換器脫鹽，進(jìn)一步除去有機(jī)物，膠體，細(xì)菌等雜志，可以保證反滲透出水滿足EDI進(jìn)水的要求，以EDI代替混床深度脫鹽，利用電而不是酸堿對樹脂再生，避免了二次污染。

　　3、原水水質(zhì)概論

　　水中的雜質(zhì)按存在的形態(tài)的不同可以分為懸浮物，膠體和溶解性固體三種，其中固體含量用總固體量作為指標(biāo)，把一定量水樣在105-110°烘箱中烘干到恒重，所得的重量及為總固含量。

　　第一類是懸浮物物指懸浮于水中的物質(zhì)，顆粒直徑在10-4mm以上，如泥沙，粘土，動植物殘骸，微生物，有機(jī)物，藻類等

　　第二類是膠體，指水中帶電荷的膠體為例，顆粒直徑在10-5mm之間，膠體顆粒是許多分子或離子集合體，這種細(xì)小顆粒具有較大的比表面積，從而使他具有特殊的吸附能力，而被吸附的物質(zhì)往往是水中的離子，因此膠體顆粒帶有一定的電荷，如硅鐵鋁化合物及一些高分子有機(jī)物如腐殖質(zhì)等，也有一些在此粒徑范圍的細(xì)菌，病毒等。

　　第三類是溶解物，只被水所溶解的，分子或離子狀態(tài)的溶質(zhì)或氣體如氯化物，硫酸鹽等。

　　懸浮物和膠體是使天然水產(chǎn)生渾濁的主要原因。

　　4、原水的預(yù)處理

　　反滲透因?yàn)槟げ牧霞霸�件的關(guān)系，對進(jìn)水水質(zhì)有一定的要求，預(yù)處理解決的問題是賭賽，結(jié)構(gòu)，污染和波壞，堵塞時指水中的顆粒，懸浮物，膠體，鐵氧化物沉淀等堵塞膜元件的流道，結(jié)垢是指難溶鹽在濃水側(cè)濃縮厚結(jié)晶析出，可預(yù)先除去或加阻垢劑。污染是指油脂，有機(jī)物吸附在膜的表面，微生物繁殖，膠體吸附等，采用殺菌，氧化破壞，絮凝過濾，活性炭吸附等辦法解決，波壞是指自由楊，臭氧等氧化劑破壞膜材料，采用活性炭吸附或者加還原劑

　　1、傳統(tǒng)預(yù)處理方法

　　多介質(zhì)過濾器對有機(jī)物除去主要是依靠絮凝作用加以捕獲，只對顆粒狀或膠體狀的大分子物質(zhì)有效，對溶解狀態(tài)的天然有機(jī)物和許多工業(yè)有機(jī)污染物無效

　　活性炭吸附可以通過吸附作用，部分除去小分子的有機(jī)物，活性炭對于COD德除去率在40-90%.活性炭不作為過濾截留用。

　　2、膜法預(yù)處理

　　膜法預(yù)處理為下游的拖延系統(tǒng)提供可靠的進(jìn)水水質(zhì)保證。

　　過濾是一種以篩分為分離原理，以壓力位推動力的膜分離過程，過濾精度在0.005um-0.01um范圍，可以有效除去水中的微粒，膠體，細(xì)菌以及高分子有機(jī)物等，超濾過程無相轉(zhuǎn)化，具有良好的耐溫，難酸堿和耐氧化性能。超濾采用不同的截留分子量的膜材料及工藝設(shè)計(jì)，可以適應(yīng)各種不同水質(zhì)條件及分離功能。

　　5、反滲透

　　反滲透簡稱RO，主要是高壓泵與反滲透膜組成，在高壓的情況下，除去水分子以為，水中的其他物質(zhì)，礦物質(zhì)，有街舞，微生物等，并被高壓水流沖擊滲透到另一面的水即使安全，衛(wèi)生，純凈的水。利用反滲透的分離特征可以有效除去水中的溶解鹽，膠體，有機(jī)物，細(xì)菌等雜志，反滲透具有能耗低，無污染，工藝陷阱，操作簡單等優(yōu)點(diǎn)，反滲透技術(shù)可慣犯應(yīng)用于過濾補(bǔ)給水的軟化除鹽，海水，苦咸水的淡化，飲用純凈水的制備，電子工業(yè)超純水的制備，虎穴，食品工業(yè)中的分離，濃縮及回收，以及其他工藝用水等。

　　反滲透膜影響因素

　　1、回收率：過高的回收率會使膜污染或濃水中過量的溶解鹽沉淀，導(dǎo)致膜的結(jié)垢。

　　2、溫度：溫度對滲透壓與水通量均有影響，水通量與溫度成正比，通常與溫度變化的粘度成正比，一般水溫升高一度，膜產(chǎn)水量增加3%.

　　3、壓力：對給定的一組進(jìn)水條件，增大壓力會使單位膜面積的水流量提高，雖然鹽通量不受壓力影響，但是增加壓力引起水流量的增大卻稀釋了鹽對膜的通過，其結(jié)果使透過液的鹽濃度減低。

　　6、EDI技術(shù)

　　EDI特征是：將電滲析技術(shù)和離子交換技術(shù)相融合，無需酸堿而連續(xù)制取高品質(zhì)的純水，利用電而不是酸堿對樹脂進(jìn)行再生，簡單的說，DEI是一種不消耗酸堿而制取純水的新技術(shù)，俗稱電混床，填充床電滲析，DEI具有可連續(xù)生產(chǎn)連續(xù)再生，產(chǎn)水品質(zhì)穩(wěn)定，運(yùn)行費(fèi)用低，操作管理方便，占地面積小等優(yōu)點(diǎn)，同時無廢水，化學(xué)污染排放，有利于節(jié)水和環(huán)保，也節(jié)省了污水處理投資和水處理費(fèi)用。

　　7、結(jié)論

　　利用超濾，反滲透，EDI等膜元件組合集成的膜法工藝，構(gòu)成了沒有酸堿的脫鹽系統(tǒng)，其中超濾系統(tǒng)作為預(yù)處理，實(shí)現(xiàn)了反滲透系統(tǒng)的高效，安全運(yùn)行，使用高脫鹽率反滲透膜處理，世紀(jì)反滲透產(chǎn)水水質(zhì)滿足EDI的進(jìn)水標(biāo)準(zhǔn)。EDI膜元件的模塊化設(shè)計(jì)，可方便使組合任意產(chǎn)水規(guī)模，徹底避免酸堿，縮小占地空間，適用各種用途的脫鹽系統(tǒng)，使水處理技術(shù)的發(fā)展上升到了新的高度�！　�1、超純水制備的發(fā)展進(jìn)程

　　早期超純水的需求主要是來自發(fā)電、醫(yī)藥化工、造紙等行業(yè)，水質(zhì)要求相對較低，其制備只要采用離子交換，該方法的主要缺點(diǎn)是化學(xué)藥劑再生，既麻煩又不經(jīng)濟(jì)，而且由于強(qiáng)行樹脂對一般有機(jī)分子除去效果差，出水中TOC含量高，隨著半導(dǎo)體工業(yè)法杖，對超純水質(zhì)量要求提高，從而大大的推動了純水技術(shù)的發(fā)展，到了上個世紀(jì)末，膜技術(shù)得到了廣泛的應(yīng)用，微濾，超濾，電滲析和反滲透技術(shù)先進(jìn)的水處理技術(shù)得到了飛速的發(fā)展，膜法制備純水取代了傳統(tǒng)的離子交換器系統(tǒng)，解決了TOC問題，滿足了電子行業(yè)對純水質(zhì)量的要求

　　2、超純水制備工藝

　　1、傳統(tǒng)超純水制備工藝流程：

　　原水—多介質(zhì)過濾器—活性炭過濾器—一級除鹽—混床—超純水

　　2、膜法超純水制備工藝流程：

　　原水—超濾—反滲透—EDI—超純水

　　在膜法工藝中，超濾，微濾替代澄清，石英砂過濾器，活性炭過濾器，除去水中的懸浮物膠體和有機(jī)物，降低濁度，SDI，COD等，可以實(shí)現(xiàn)反滲透裝置對污水回用的安全，高效運(yùn)行，以反滲透替代離子交換器脫鹽，進(jìn)一步除去有機(jī)物，膠體，細(xì)菌等雜志，可以保證反滲透出水滿足EDI進(jìn)水的要求，以EDI代替混床深度脫鹽，利用電而不是酸堿對樹脂再生，避免了二次污染。

　　3、原水水質(zhì)概論

　　水中的雜質(zhì)按存在的形態(tài)的不同可以分為懸浮物，膠體和溶解性固體三種，其中固體含量用總固體量作為指標(biāo)，把一定量水樣在105-110°烘箱中烘干到恒重，所得的重量及為總固含量。

　　第一類是懸浮物物指懸浮于水中的物質(zhì)，顆粒直徑在10-4mm以上，如泥沙，粘土，動植物殘骸，微生物，有機(jī)物，藻類等

　　第二類是膠體，指水中帶電荷的膠體為例，顆粒直徑在10-5mm之間，膠體顆粒是許多分子或離子集合體，這種細(xì)小顆粒具有較大的比表面積，從而使他具有特殊的吸附能力，而被吸附的物質(zhì)往往是水中的離子，因此膠體顆粒帶有一定的電荷，如硅鐵鋁化合物及一些高分子有機(jī)物如腐殖質(zhì)等，也有一些在此粒徑范圍的細(xì)菌，病毒等。

　　第三類是溶解物，只被水所溶解的，分子或離子狀態(tài)的溶質(zhì)或氣體如氯化物，硫酸鹽等。

　　懸浮物和膠體是使天然水產(chǎn)生渾濁的主要原因。

　　4、原水的預(yù)處理

　　反滲透因?yàn)槟げ牧霞霸�件的關(guān)系，對進(jìn)水水質(zhì)有一定的要求，預(yù)處理解決的問題是賭賽，結(jié)構(gòu)，污染和波壞，堵塞時指水中的顆粒，懸浮物，膠體，鐵氧化物沉淀等堵塞膜元件的流道，結(jié)垢是指難溶鹽在濃水側(cè)濃縮厚結(jié)晶析出，可預(yù)先除去或加阻垢劑。污染是指油脂，有機(jī)物吸附在膜的表面，微生物繁殖，膠體吸附等，采用殺菌，氧化破壞，絮凝過濾，活性炭吸附等辦法解決，波壞是指自由楊，臭氧等氧化劑破壞膜材料，采用活性炭吸附或者加還原劑

　　1、傳統(tǒng)預(yù)處理方法

　　多介質(zhì)過濾器對有機(jī)物除去主要是依靠絮凝作用加以捕獲，只對顆粒狀或膠體狀的大分子物質(zhì)有效，對溶解狀態(tài)的天然有機(jī)物和許多工業(yè)有機(jī)污染物無效

　　活性炭吸附可以通過吸附作用，部分除去小分子的有機(jī)物，活性炭對于COD德除去率在40-90%.活性炭不作為過濾截留用。

　　2、膜法預(yù)處理

　　膜法預(yù)處理為下游的拖延系統(tǒng)提供可靠的進(jìn)水水質(zhì)保證。

　　過濾是一種以篩分為分離原理，以壓力位推動力的膜分離過程，過濾精度在0.005um-0.01um范圍，可以有效除去水中的微粒，膠體，細(xì)菌以及高分子有機(jī)物等，超濾過程無相轉(zhuǎn)化，具有良好的耐溫，難酸堿和耐氧化性能。超濾采用不同的截留分子量的膜材料及工藝設(shè)計(jì)，可以適應(yīng)各種不同水質(zhì)條件及分離功能。

　　5、反滲透

　　反滲透簡稱RO，主要是高壓泵與反滲透膜組成，在高壓的情況下，除去水分子以為，水中的其他物質(zhì)，礦物質(zhì)，有街舞，微生物等，并被高壓水流沖擊滲透到另一面的水即使安全，衛(wèi)生，純凈的水。利用反滲透的分離特征可以有效除去水中的溶解鹽，膠體，有機(jī)物，細(xì)菌等雜志，反滲透具有能耗低，無污染，工藝陷阱，操作簡單等優(yōu)點(diǎn)，反滲透技術(shù)可慣犯應(yīng)用于過濾補(bǔ)給水的軟化除鹽，海水，苦咸水的淡化，飲用純凈水的制備，電子工業(yè)超純水的制備，虎穴，食品工業(yè)中的分離，濃縮及回收，以及其他工藝用水等。

　　反滲透膜影響因素

　　1、回收率：過高的回收率會使膜污染或濃水中過量的溶解鹽沉淀，導(dǎo)致膜的結(jié)垢。

　　2、溫度：溫度對滲透壓與水通量均有影響，水通量與溫度成正比，通常與溫度變化的粘度成正比，一般水溫升高一度，膜產(chǎn)水量增加3%.

　　3、壓力：對給定的一組進(jìn)水條件，增大壓力會使單位膜面積的水流量提高，雖然鹽通量不受壓力影響，但是增加壓力引起水流量的增大卻稀釋了鹽對膜的通過，其結(jié)果使透過液的鹽濃度減低。

　　6、EDI技術(shù)

　　EDI特征是：將電滲析技術(shù)和離子交換技術(shù)相融合，無需酸堿而連續(xù)制取高品質(zhì)的純水，利用電而不是酸堿對樹脂進(jìn)行再生，簡單的說，DEI是一種不消耗酸堿而制取純水的新技術(shù)，俗稱電混床，填充床電滲析，DEI具有可連續(xù)生產(chǎn)連續(xù)再生，產(chǎn)水品質(zhì)穩(wěn)定，運(yùn)行費(fèi)用低，操作管理方便，占地面積小等優(yōu)點(diǎn)，同時無廢水，化學(xué)污染排放，有利于節(jié)水和環(huán)保，也節(jié)省了污水處理投資和水處理費(fèi)用。

　　7、結(jié)論

　　利用超濾，反滲透，EDI等膜元件組合集成的膜法工藝，構(gòu)成了沒有酸堿的脫鹽系統(tǒng)，其中超濾系統(tǒng)作為預(yù)處理，實(shí)現(xiàn)了反滲透系統(tǒng)的高效，安全運(yùn)行，使用高脫鹽率反滲透膜處理，世紀(jì)反滲透產(chǎn)水水質(zhì)滿足EDI的進(jìn)水標(biāo)準(zhǔn)。EDI膜元件的模塊化設(shè)計(jì)，可方便使組合任意產(chǎn)水規(guī)模，徹底避免酸堿，縮小占地空間，適用各種用途的脫鹽系統(tǒng)，使水處理技術(shù)的發(fā)展上升到了新的高度。

　　以上內(nèi)容均根據(jù)學(xué)員實(shí)際工作中遇到的問題整理而成，供參考，如有問題請及時溝通、指正。