貴州EDI超純水系統(tǒng)，純水處理設(shè)備系統(tǒng)
受成本、環(huán)境和質(zhì)量因素的影響， 超純水的生產(chǎn)工藝在近的幾十年內(nèi)經(jīng)歷了很多變化。一個趨勢特別明顯，即減少對離子交換(IX)的依賴程度，其目的在于將化學(xué)使用減少到，并提高水的利用率。
反滲透(RO)技術(shù)能將水中95%-98%的離子去除，從而減少了酸堿的用量，但還不能完全不使用化學(xué)。為了制備超純水，通常采用反滲透+混床工藝?；齑搽x子交換技術(shù)一直作為超純水制備的標(biāo)準(zhǔn)工藝。由于其需要周期性的再生，在再生過程中使用相應(yīng)的化學(xué)(酸堿)，已無法滿足現(xiàn)代工業(yè)清潔生產(chǎn)和環(huán)保的需要。于是將電滲析技術(shù)和離子交換技術(shù)有機結(jié)合形成的EDI技術(shù)成為水處理技術(shù)的一場革命。
電去離子(Electrodeionization 簡稱EDI)是將電滲析膜分離技術(shù)與離子交換技術(shù)有機地結(jié)合起來的一種新的制備超純水(高純水)的技術(shù)，它利用電滲析過程中的極化現(xiàn)象對填充在淡水室中的離子交換樹脂進行電化學(xué)再生。
EDI膜堆主要由交替排列的陽離子交換膜、濃水室、陰離子交換膜、淡水室和正、負(fù)電極組成。在直流電場的作用下，淡水室中離子交換樹脂中的陽離子和陰離子沿樹脂和膜構(gòu)成的通道分別向負(fù)極和正極方向遷移，陽離子透過陽離子交換膜，陰離子透過陰離子交換膜，分別進入濃水室形成濃水。同時EDI進水中的陽離子和陰離子跟離子交換樹脂中的氫離子和氫氧根離子交換，形成超純水(高純水)。超極限電流使水電解產(chǎn)生的大量氫離子和氫氧根離子對離子交換樹脂進行連續(xù)的再生。傳統(tǒng)的離子交換，離子交換樹脂飽和后需要化學(xué)間歇再生。而EDI膜堆中的樹脂通過水的電解連續(xù)再生，工作是連續(xù)的，不需要酸堿化學(xué)再生。
應(yīng)用領(lǐng)域
EDI超純水技術(shù)具有技術(shù)、操作簡便、無污染，是清潔生產(chǎn)技術(shù)，在微電子工業(yè)、電力工業(yè)、工業(yè)、化工工業(yè)和實驗室等領(lǐng)域得到日趨廣泛的應(yīng)用。

超純水設(shè)備系統(tǒng)在半導(dǎo)體晶片制造過程中重起到至關(guān)重要的作用。在一個生產(chǎn)周期內(nèi)，一個晶片與超純水的接觸超過35次，在任何一個環(huán)節(jié)發(fā)生供水中斷或者水質(zhì)不合格都會影響晶片的質(zhì)量，甚至導(dǎo)致產(chǎn)品的報廢。水處理之家網(wǎng)認(rèn)為，穩(wěn)定可靠的超純水設(shè)備系統(tǒng)是保障半導(dǎo)體晶片可持續(xù)生產(chǎn)的關(guān)鍵。
一、半導(dǎo)體晶片超純水設(shè)備系統(tǒng)簡介
本方案以半導(dǎo)體晶片生產(chǎn)用超純水設(shè)備系統(tǒng)為案例，詳細(xì)講解205T/H的超大型超純水設(shè)備系統(tǒng)設(shè)計特點、工藝流程、超純水供水網(wǎng)管設(shè)計等。
對于原水中的各種雜質(zhì)，可以選用的去除方式多種多樣，每一種凈化設(shè)備基于不同的凈化原理，對各種雜質(zhì)的去除效率各不相同，甚至某些設(shè)備在去除特定雜質(zhì)的同時會引起其他雜質(zhì)數(shù)值的上升。超純水設(shè)備系統(tǒng)設(shè)計的過程就是在滿足水質(zhì)要求的前提下尋找一個投資與操作優(yōu)化的凈化設(shè)備組合方案的過程。不同凈化設(shè)備對各種雜質(zhì)的去除效率。對超純水水質(zhì)的指標(biāo)要求：
二、半導(dǎo)體晶片超純水設(shè)備系統(tǒng)設(shè)計特點
典型的超純水設(shè)備系統(tǒng)流程可分為部分：預(yù)處理、初級制水、精制水。在全球水資源日益匱乏的今日，超純水的回收再利用已經(jīng)成為超純水設(shè)備系統(tǒng)設(shè)計必不可缺的一部分。一般而言，經(jīng)工藝機臺使用的超純水除了PH值，電導(dǎo)率，TOC等指標(biāo)較差外，大部分指標(biāo)都優(yōu)于市政供水，只要有針對性地設(shè)計一些凈化設(shè)備，完全可以將超過70％的超純水供水回收再利用，達到節(jié)水環(huán)保的目的。當(dāng)然，回收率越高，其設(shè)備投資及操作運行成本也越高。本系統(tǒng)的流程設(shè)計充分考慮到工程水質(zhì)要求高，水量超過250噸小時的特點，各部分的設(shè)計兼顧經(jīng)濟性和可操作性，巧妙地將超純水回收利用系統(tǒng)融合于制備系統(tǒng)。
三、半導(dǎo)體晶片超純水設(shè)備系統(tǒng)工藝流程
自來水—加藥—多介質(zhì)過濾器—常壓脫氣塔—換熱器—10μm過濾器—一級反滲透 —預(yù)處理水箱—活性炭過濾器—離子交換器—去離子水箱—紫外線殺菌燈—1μm過濾器—二級反滲透—中間水箱—去有機物紫外線—混床—0.45μm過濾器—膜脫氣裝置—純水設(shè)備—冷卻箱—去有機物紫外線—拋光床—超濾系統(tǒng)—輸送管網(wǎng)—用水點
四、半導(dǎo)體晶片超純水設(shè)備系統(tǒng)設(shè)計方案
預(yù)處理：
1.PAC、NaCl0加藥：絮凝劑PAC有助于原水中的膠體粒子和懸浮固體凝集成易被多介質(zhì)過濾器的大基團，而NaCl0具有殺菌，分解有機物的作用。
2.多介質(zhì)過濾器：去除原水中經(jīng)絮凝的膠體粒子和懸浮固體，可通過反沖洗再生。H，S0 加藥，常壓脫氣塔：加H，S0 可將原水中的HC0 一生成C02在常壓脫氣塔中脫除，常壓脫氣塔是針對本工程大水量的特點而設(shè)計的，可以提高真空膜脫氣的除氧效率，減少昂貴的脫氣膜組的使用量。
3.熱交換器：在冬季原水水溫較低時使用熱交換器加熱反滲透進水以提高反滲透系統(tǒng)的除鹽率，保證出水水質(zhì)。
4.10 u m預(yù)過濾器：過濾顆粒雜質(zhì)，保護反滲透膜。
5.一級反滲透：反滲透對除了溶解氣體以外的大部分雜質(zhì)都有較好的脫除效果。不同材質(zhì)的反滲透膜操作條件不同，脫除雜質(zhì)的效率也不同。醋酸纖維(CA)膜。醋酸纖維(CA)膜脫除率比復(fù)合(TFC)膜低，本設(shè)計用于一級反滲透，作為預(yù)處理階段去除大量離子等雜質(zhì)之用。反滲透膜需定期加藥清洗以去除表面污染及結(jié)垢，保證反滲透效率并延長膜的壽命。
6.預(yù)處理水箱：儲存一級反滲透產(chǎn)水，收集工藝機臺使用過的回收純水。
7.活性炭過濾器：表面具有無數(shù)10—10 A微孔的活性炭吸附預(yù)處理水尤其是回收純水中的有機物，并通過反沖洗再生。
8.離子交換塔：離子交換塔包括陽離子樹脂床和陰離子樹脂床，主要為去除回收純水中的各種陰陽離子，降低電導(dǎo)率而設(shè)計，同時可進一步純化預(yù)處理水，保證水質(zhì)離子交換樹脂定時用酸堿再生后可反復(fù)使用。
初級制水：
1.去離子水箱：儲存去離子水，調(diào)節(jié)和平衡預(yù)處理系統(tǒng)和初級制水系統(tǒng)的運行。
2.紫外線殺菌：波長254nm的紫外線燈可達到殺菌的作用。
3.1um過濾器：過濾顆粒雜質(zhì)，保護反滲透膜。
4.二級反滲透： 采用復(fù)合(TFC)膜的二級反滲透可去除高達95％ 以上的各種離子和有機物。
5.中間水箱：儲存二級反滲透產(chǎn)水，充普通氮氣，隔絕空氣，以保護水質(zhì)不受污染。
6.去有機物紫外線： 波長1 85mm 的紫外線燈可分解有機物至二氧化碳和水。
7.混床：不同于離子交換塔中陰陽離子樹脂，混床中使用的樹脂可以在較低的離子濃度下獲得很好的脫除效率，混床出水電阻率已達1 7M Q．cm以上，接近超純水電阻率要求。
8.0.45um過濾器：去除去離子水中的顆粒雜質(zhì)，并捕捉水中可能帶出的破碎的混床樹脂微粒，以保護膜脫氣裝置的脫氣膜不受損害。
9.膜脫氣裝置：加真空氮氣吹掃的膜脫氣裝置可保證產(chǎn)水中溶氧達到小于lppb的要求，與早期的真空氮氣吹掃的填料塔相比，具有脫氣率高，占空間小，節(jié)省氮氣的優(yōu)點。

簡介：
中水（reclaimed water）主要是指城市污水或生活污水經(jīng)處理后達到一定的水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)，可在一定范圍內(nèi)重復(fù)使用的非飲用雜用水，其水質(zhì)介于上水與下水之間，是水資源有效利用的一種形式。
建筑中水，指建筑物或建筑群的各種排水經(jīng)處理回用建筑物內(nèi)的雜用水系統(tǒng)。
小區(qū)中水，在建筑小區(qū)內(nèi)建立的中水系統(tǒng)。
雜排水，民用建筑中除糞便污水外的各種排水。
中水水源，指作為中水水源而未處理的水，建筑中水水源可取生活排水和其他可利用的水源。
中水回用系統(tǒng)是指民用建筑物或居住小區(qū)內(nèi)使用后的各種排水如生活排水、冷卻水及雨水等經(jīng)過適當(dāng)處理后回用于建筑物或居住小區(qū)內(nèi)，作為雜用水的供水系統(tǒng)。雜用水主要用來沖洗便器、沖洗汽車、綠化和洗灑道路。 
      設(shè)置中水回用既可以有效地利用和節(jié)約有限的、寶貴地淡水資源，又可以減少污、廢水排放量，減少水環(huán)境地污染，還可以緩解城市下水道道的超負(fù)荷現(xiàn)象。具有明顯地社會效益、環(huán)境效益和經(jīng)濟效益。
二、48T/H中水回用系統(tǒng)工作原理
1.過濾及膜機理
過濾和膜技術(shù)都是通過某種過濾媒介分離水中污染物的水處理措施，是水的深度處理的常用手段。
通常認(rèn)為過濾去除污染物是依靠下列幾種作用完成：①截留，大的顆粒難以通過濾料的小孔被直接去除，小的顆粒撞到濾料下面被截留；②沉降，顆粒直接沉降到濾料上；③撞擊，顆粒偏離水流流線而撞擊到濾料上；④，當(dāng)顆粒隨水流流線遷移時碰到濾料而被去除；⑤吸附，顆粒受到濾料的某種物化作用，被吸附到濾料表面；⑥凝聚，未被截留的顆粒碰到已被截留的顆粒表面時，凝聚在上面，同時被去除。
2.超濾膜過濾機理
超濾膜主要用于溶液中大分子、膠體、蛋白、微粒的分離和濃縮。超濾膜對大分子溶質(zhì)的分離過程主要是：
（1） 在膜表面及微孔內(nèi)吸附（一次吸附）；
（2） 在孔中停留而被去除（堵塞）；
（3） 在膜面的機械截留（篩分）。
超濾過程在對料液施加一定的壓力后，高分子物質(zhì)、膠體等被半透膜所截留，而溶劑和低分子物質(zhì)、無機鹽透過膜。超濾膜具有選擇性表面層的主要作用是形成一定大小和形狀的孔，它的分離機理主要是靠物理的篩分作用。
3.反滲透膜法
當(dāng)鹽水和純水被一張半透膜隔開時，純水透過半透膜向鹽水側(cè)擴散滲透，使鹽水側(cè)溶液液面增高，直至達到動態(tài)平衡。此時，半透膜兩側(cè)溶液的液位差被稱為滲透壓。如在鹽水側(cè)施加一個外部壓力，隨著壓力增加，鹽水側(cè)的水分子逐漸滲透到純水側(cè)，鹽水側(cè)液位下降，純水側(cè)液位提高。當(dāng)施加于鹽水側(cè)的壓力等于滲透壓時，兩側(cè)液位相等，并保持其動態(tài)平衡。如繼續(xù)向鹽水側(cè)施加壓力，當(dāng)施加壓力大于滲透壓時，鹽水側(cè)液位繼續(xù)下降，純水側(cè)液位提高，這種現(xiàn)象稱為反滲透。反滲透除鹽原理，就是在有鹽分的水中（如原水），施以比自然滲透壓力更大的壓力，使?jié)B透向相反方向進行，把原水中的水分子壓到膜的另一邊，變成潔凈的水，從而達除去水中鹽分的目的。
膜分離技術(shù)是二十一世紀(jì)為神奇的高新技術(shù)之一，將UF超濾膜和RO反滲透有機地組合在一起作為工業(yè)廢水的深度處理工藝，是一種成熟的、有效的而被廣泛采用的工藝。

【反滲透（RO）系統(tǒng)簡介】
反滲透技術(shù)是目前較為和有效的除鹽技術(shù)。反滲透是采用膜法分離的水處理技術(shù)，其原理是在壓力作用下，透過反滲透膜的水成為純水；水中的雜質(zhì)被反滲透膜截留并被帶出。
利用反滲透技術(shù)可有有效的去除水中的溶解鹽、膠體、、、內(nèi)和大部分有機物等雜質(zhì)。反滲透系統(tǒng)除鹽率一般為95～99%。
【反滲透（RO）系統(tǒng)技術(shù)優(yōu)勢】
（1）在室溫條件下，采用無相變的物理方法得以使水淡化、純化；
（2）水的處理僅依靠水的壓力作為推動力，其能耗是眾多水處理方法中的；
（3）無需使用大量的化學(xué)藥劑和酸堿再生處理；
（4）無化學(xué)廢液及酸堿廢液排放，無廢酸堿的中和處理過程，無環(huán)境污染；
（5）操作方便，產(chǎn)品水水質(zhì)穩(wěn)定。
【反滲透（RO）系統(tǒng)的應(yīng)用】
反滲透系統(tǒng)應(yīng)用領(lǐng)域很廣泛；
（1）電力工業(yè)：鍋爐補給水；
（2）電子工業(yè)：半導(dǎo)體工業(yè)超純水；
（3）食品行業(yè)：生產(chǎn)用水；
（4）化學(xué)工業(yè)：生產(chǎn)用水、廢水處理；
（5）飲水工程：超純水制備、飲用水凈化；
（6）石油化工：油田注入水、石化廢水深度處理；
（7）海水淡化：海島地區(qū)、沿海缺水地區(qū)、船舶、海水油田等生活用水；
（8）環(huán)保領(lǐng)域：電鍍漂洗水中貴金屬、水的回收、實現(xiàn)零排放或微排放。
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