纯水与超纯水的制备工艺
edi超纯水设备制作工艺
edi超纯水设备制作工艺EDI超纯水设备是一种高纯度水处理设备，其工艺是利用电化学反应原理，通过阴/阳离子交换膜的作用、电势力驱动、离子分离等多重步骤，将水中的离子和杂质去除，生产出极佳的高纯度水。
制作EDi超纯水设备首先要进行原水处理，也就是水源的预处理。
一般来说，原水处理的标准要根据最终使用的水质决定，以保证出水质量的稳定性和一致性。
原水预处理的步骤包括混凝、沉淀、过滤、活性炭吸附、反渗透等过程。
接下来，需要进行离子交换静态混合，它是基于阴/阳离子交换原理和电荷原则进行的。
水经过阴阳离子交换树脂的过滤，可去除残留的阴离子和阳离子污染物，提高水的质量。
然后，进行电去离子，该步骤是整个EDI设备的核心部分。
电去离子相当于一个具有较小孔径的离子交换膜，通过交换膜的作用，水中的离子被分离成两部分，正离子被吸附在阴离子交换层上，负离子被吸附在阳离子交换层上，两个反应相互重复进行，不断驱动以达到去离子的效果。
其间如果出现严重的闪耀放电等工作失误，需要进行维护或保养。
最后，进行在线TOC监测和红外线消毒两道工序，确保产出水的高纯度、优质、安全。
TOC（total organic carbon）是指水中有机碳总量，通过在线测量，对生产的高纯水进行监测，以确保该水无机有机杂质偏低，质量稳定。
红外线消毒可以用尤里龙灯或紫外线消毒等方法进行，这些都是非化学消毒手段，无二次污染，确保产水的无菌性。
整个EDI超纯水设备制作工艺复杂，其中每一个步骤都至关重要。
通过不断优化设备的工艺流程、技术创新和设备改进，构建出更加稳定、可靠的超纯水设备，为实际应用提供了保障。
超纯水处理原理,工艺及技术简介
超纯水处理原理, 工艺流程及技术简介1.超纯水制备原理威立雅实验室超纯水器通常由原水预处理系统、反渗透纯化系统、超纯化后处理系统三部分组成。
预处理的目的主要是使原水达到反渗透膜分离组件的进水要求，保证反渗透纯化系统的稳定运行。
反渗透膜系统是一次性去除原水中98%以上离子、有机物及100%微生物(理论上)最经济高效的纯化方法。
超纯化后处理系统通过多种集成技术进一步去除反渗透纯水中尚存的微量离子、有机物等杂质，以满足不同用途的最终水质指标要求。
2.原水预处理系统预处理系统通常由聚丙烯纤维(PP)过滤器和活性炭(AC)过滤器组成。
对硬度较高的原水还需加装软化树脂过滤器。
PP滤芯可高效去除原水中5μm以上的机械颗粒杂质、铁锈及大的胶状物等污染物，保护后续过滤器，其特点是纳污量大, 价格低廉。
AC活性炭滤芯可高效吸附原水中余氯和部分有机物、胶体，保护聚酰胺反渗透复合膜免遭余氯氧化。
软化树脂可脱除原水中大部分钙镁离子，防止后续RO膜表面结垢堵塞，提高水的回收率。
3.反渗透纯化系统反渗透(Reverse Osmosis，简称RO)是以压力差为推动力的一种高新膜分离技术，具有一次分离度高、无相变、简单高效的特点。
反渗透膜“孔径”已小至纳米(1nm=10-9m)，在扫描电镜下无法看到表面任何“过滤”小孔。
在高于原水渗透压的操作压力下，水分子可反渗透通过RO半透膜，产出纯水，而原水中的大量无机离子、有机物、胶体、微生物、热原等被RO膜截留。
通常当原水电导率<200μS/cm时，一级RO纯水电导率≤5μs/cm，符合实验室三级用水标准。
对于原水电导率高的地区，为节省后续混床离子交换树脂更换成本，提高纯水水质，客户可考虑选择二级反渗透纯化系统，二级RO纯水电导率约1~5μS/cm，与原水水质有关。
4.超纯化后处理系统①混床离子交换纯化柱混床离子交换纯化柱由阴离子交换树脂和阳离子交换树脂按比例混合而成。
阳离子交换树脂用其H+交换去除水中的阳离子，阴离子交换树脂用其OH-交换去除水中的阴离子，在混床树脂中被交换出来的H+和OH-结合生成H2O，因此混床离子交换纯化柱可用来深度去除RO纯水中尚存的微量离子。
制备纯水的工艺过程
制备纯水的工艺过程纯水是指纯净的H2O，不含任何杂质的水，具有极高的纯度。
纯水在许多领域都有广泛的应用，比如实验室、医药、电子、化妆品等行业。
下面将详细介绍制备纯水的工艺过程。
1.原水处理a.澄清使用过滤器或澄清剂去除悬浮物、泥沙等杂质。
澄清后的水质更清澈透明。
b.活性炭吸附使用活性炭去除水中的有机物、色素等，提高水的透明度和口感。
c.软化使用软水器去除水中的硬度物质，如钙、镁离子，以减少对后续设备的影响。
2.反渗透经过原水处理后，将原水通过反渗透设备进行处理。
反渗透是一种通过半透膜分离溶质和水的方法，可以有效去除原水中的可溶性盐类、微生物、重金属等杂质。
该过程主要包括三个步骤：a.预处理预处理包括混凝和消毒，以去除水中的胶体、杂质等，并杀灭或去除水中的微生物。
将预处理后的水通过精密滤芯过滤，去除微小颗粒和胶体，保护反渗透膜的完整性。
c.反渗透分离将过滤后的水送入反渗透设备，通过高压迫使水通过半透膜，将溶质和杂质留在膜的一侧，得到纯净的反渗透水。
3.再处理反渗透得到的水称为初级纯水，但仍可能含有少量溶解性气体和有机物。
为了获得更高纯度的水，需要进行再处理。
再处理常用的方法有：a.离子交换使用离子交换树脂去除水中的离子，如钠、钾、氨等，以提高水的纯度。
b.电去盐使用电离子交换装置，利用电解作用将阳离子和阴离子分开，去除水中的离子和溶解物。
c.超纯水设备运用超滤、电积等技术，进一步去除微小颗粒、气体和有机物，得到高纯度的纯水。
4.储存和消毒纯水处理后，需要经过储存和消毒，以确保水的纯净和安全。
纯水通常通过不锈钢或玻璃容器储存，防止二次污染。
b.消毒使用消毒剂进行消毒，杀灭残留的微生物，确保纯水的卫生安全。
以上就是制备纯水的工艺过程。
纯水的制备需要经过原水处理、反渗透、再处理以及储存和消毒等步骤，每个步骤都起着关键的作用，以确保获得高纯度的纯净水。
实验室用纯水的制备原理
实验室用纯水的制备原理
制备纯水的过程称为脱离子化，其原理是通过特殊的物理或化学方法，将水中的杂质离子和分子从水中分离出来，从而得到极其纯净的水。
常用的制备纯水的方法包括：
1. 蒸馏法：将水加热至沸点以上，产生水蒸气，通过冷凝器将水蒸气重新凝结成纯水的方法。
这种方法特别适用于制备超纯水。
2. 反渗透法：通过半透膜将水经过一定压力的作用，将杂质离子和分子挡在半透膜的一侧，而纯水则通过半透膜被收集。
3. 离子交换法：利用强酸型或强碱型交换树脂，对水样进行交换处理，去除质子和其他离子，得到纯净水。
4. 电渗析法：利用电场的作用，将水中的电解质分子和离子带到阳极或阴极上，在阳阴极之间的中间腔内进行离子分离，从而得到纯净水。
以上方法均可得到较高纯度的纯水，但并不能完全去除所有的离子和杂质分子。
因此，在实际应用中，需要根据具体需要选择合适的制备方法。
水的纯化与超纯水的制备
离子
Na + Cl Fe2 + Na + + Cl - + SO42 Na + + Cl -
1812MΩ 1810MΩ 1715MΩ
018
113
118
< 011 0115 015
210
214
210
< 011 013
111
< 011 012
019
15MΩ 116 211 514 514 510
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云南环境科学 第 24 卷 第 2 期 2005 年 6 月
用好树脂时会得到好结果 。
113 反渗透法 目前是一种应用最广的脱盐技术 。反渗透膜虽
在 1977 年就有了 , 但其规模化生产和广泛用于脱 盐却是近几年的事情 。反渗透膜能去除无机盐 、有
机物 (分子量 > 500) 、细菌 、热源 、病毒 、悬浊物 (粒径 > 011μm) 等 。产出水的电阻率能较原水的 电阻率升高近 10 倍 。
表 2 反渗透膜对杂质的去除能力
离子
去除率 ( %)
离子
去除率 ( %)
离子
去除率 ( %)
Mn + 2 96～99
SO4 - 2
90～99
NO3 -
50～75
Al3 + 95～99
Ca2 + 92～99
Mg2 + Na + K+ NH4 +
92～99 75～95 75～93 70～90
C03 - 2
出的 , 对一 、二级水不主张测量 pH 一样 , 超纯水
就更难准确测量了 。
超纯水制备技术工艺及其原理全面解析
超纯水制备技术工艺及其原理全面解析对于超纯水的需求随着半导体工业的发展，对超纯水质量要求提高，从而大大的推动了纯水技术的发展，膜技术得到了广泛的应用，微滤，超滤，电渗析和反渗透技术先进的水处理技术得到了飞速的发展，膜法制备纯水取代了传统的离子交换器系统，解决了TOC问题，满足了电子行业对纯水质量的要求。
超纯水制备工艺1.传统超纯水制备工艺流程：原水—多介质过滤器—活性炭过滤器—一级除盐—混床—超纯水2.膜法超纯水制备工艺流程：原水—超滤—反渗透—EDI—超纯水在膜法工艺中，超滤，微滤替代澄清，石英砂过滤器，活性炭过滤器，除去水中的悬浮物胶体和有机物，降低浊度，SDI，COD等，可以实现反渗透装置对污水回用的安全，高效运行，以反渗透替代离子交换器脱盐，进一步除去有机物，胶体，细菌等杂志，可以保证反渗透出水满足EDI进水的要求，以EDI代替混床深度脱盐，利用电而不是酸碱对树脂再生，避免了二次污染。
原水水质概论水中的杂质按存在的形态的不同可以分为悬浮物，胶体和溶解性固体三种，其中固体含量用总固体量作为指标，把一定量水样在105-110°烘箱中烘干到恒重，所得的重量及为总固含量。
第一类是悬浮物物指悬浮于水中的物质，颗粒直径在10-4mm 以上，如泥沙，粘土，动植物残骸，微生物，有机物，藻类等第二类是胶体，指水中带电荷的胶体为例，颗粒直径在10-5mm之间，胶体颗粒是许多分子或离子集合体，这种细小颗粒具有较大的比表面积，从而使他具有特殊的吸附能力，而被吸附的物质往往是水中的离子，因此胶体颗粒带有一定的电荷，如硅铁铝化合物及一些高分子有机物如腐殖质等，也有一些在此粒径范围的细菌，病毒等。
第三类是溶解物，只被水所溶解的，分子或离子状态的溶质或气体如氯化物，硫酸盐等。
悬浮物和胶体是使天然水产生浑浊的主要原因。
原水的预处理反渗透因为膜材料及元件的关系，对进水水质有一定的要求，预处理解决的问题是赌赛，结构，污染和波坏，堵塞时指水中的颗粒，悬浮物，胶体，铁氧化物沉淀等堵塞膜元件的流道，结垢是指难溶盐在浓水侧浓缩厚结晶析出，可预先除去或加阻垢剂。
光伏工艺超纯水流程
光伏工艺超纯水流程
光伏制造中，超纯水（Ultra-Pure Water，UPW）流程通常用于清洗和处理光伏电池制造过程中的各种表面，以确保电池的性能和可靠性。
以下是一般光伏工艺中超纯水流程的主要步骤：
1. 原水处理：从水源获取原水后，通过预处理步骤去除原水中的杂质，包括悬浮颗粒、离子、有机物等。
通常采用过滤、沉淀、膜分离等方法。
2. 反渗透（RO）：将预处理后的水送入反渗透系统。
反渗透是一种通过半透膜过滤来去除水中溶解的离子、微生物和有机物的过程。
RO系统通常用于生产高纯水。
3. 离子交换（IX）：经过RO处理的水可能还包含一些溶解的离子，离子交换过程可以进一步去除这些离子，提高水的纯度。
IX通常使用离子交换树脂来实现。
4. 超纯水系统：使用电离树脂和深度过滤等技术，制备超纯水。
这个步骤确保水中几乎没有任何离子和杂质。
5. 储存和分配：超纯水通常会被储存在超纯水储罐中，并通过分配系统输送到生产线上的需要部位。
6. 设备清洗：超纯水通常用于清洗光伏电池制造过程中的设备和工艺步骤，以确保光伏电池表面无杂质，提高电池的性能。
7. 电池清洗：在光伏电池制造的特定步骤，超纯水可能被用于清洗光伏电池的表面，以确保电池的表面质量，影响电池的光吸收和电荷分离。
这些步骤可能会有所变化，具体取决于光伏电池制造的工艺和要求。
超纯水在光伏制造中是一个关键的材料，确保光伏电池的高质量和性能。
超纯水的制备及检测技术
超纯水的制备及检测技术超纯水是指除去所有杂质和离子的水，其纯度高于一般纯净水。
在许多领域，如电子、制药、化工等，超纯水被广泛应用。
本文将以超纯水的制备及检测技术为主题，介绍超纯水的制备方法和常用的检测技术。
一、超纯水的制备方法1.反渗透法反渗透法是目前制备超纯水最常用的方法之一。
它通过半透膜将水中的离子和杂质分离出去，从而得到纯净的水。
反渗透设备通常由预处理系统、反渗透系统和后处理系统组成。
预处理系统用于去除水中的悬浮物、胶体、有机物等杂质；反渗透系统采用高压将水通过半透膜，将离子、溶解性无机物和有机物等分离出去；后处理系统用于进一步去除残留的离子和杂质，以获得最终的超纯水。
2.电离交换法电离交换法是利用离子交换树脂将水中的离子和杂质去除的方法。
离子交换树脂具有特定的化学性质，能够吸附水中的离子，并释放出等量的其他离子。
该方法可以去除水中的阳离子和阴离子，得到纯净的水。
电离交换法制备超纯水的设备主要由离子交换柱、再生柱和混床柱组成。
离子交换柱用于去除水中的阳离子或阴离子；再生柱用于对交换柱进行再生，使其恢复吸附能力；混床柱用于进一步去除残留的离子和杂质。
二、超纯水的检测技术1.电导率检测法电导率是电解质溶液导电能力的度量，也是评价水的纯度的重要指标之一。
超纯水由于几乎没有离子存在，因此具有极低的电导率。
电导率检测法通过测量水溶液的电导率来判断超纯水的纯度。
常用的电导率检测仪器有电导率计，通过测量电导池两端的电压和电流，计算出电导率值。
电导率值越低，表示水的纯度越高。
2.总有机碳检测法总有机碳（TOC）是指水中所有有机物的总含量。
超纯水中的有机物含量非常低，因此测量TOC可以评价超纯水的纯度。
常用的TOC检测仪器有氧化炉-红外检测器法和紫外光氧化法。
氧化炉-红外检测器法通过将水样中的有机物氧化为二氧化碳，并利用红外检测器测量产生的二氧化碳含量来计算TOC值。
紫外光氧化法则是通过紫外光照射水样，将有机物氧化为二氧化碳，再用红外检测器测量二氧化碳含量。
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纯水与超纯水的制备工艺
最佳水质：
1. 天然水中常见杂质
包括可溶性无机物、有机物、颗粒物、微生物、可溶性气体等。
纯水、超纯水系统就是要尽可能彻底地去处这些杂质。
2. 净化水质的主要工艺
目前常用净化水质的工艺方法有蒸馏法、反渗透法、离子交换法、EDI、紫外氧化法等。
同时我们可以将水的纯化过程大致分为3大步，前处理(生产出纯水)，离子交换(可生产出
18.2MΩ-cm超纯水)和后处理(生产出符合特殊要求的超纯水)。
根据进水的水质和对出水水质的要求，确定每一步采用的方法工艺
纯化过程3大步：
1、前处理
主要包括预处理单元和反渗透(RO)单元，由于预处理后的水将通过反渗透进行再一步的净化，所以一定要尽量去除对反渗透膜有影响的杂质;主要包括大颗粒物质、余氯以及钙离子镁离子。
在此要说明的一点是必须要根据进水水质的差异针对性地配备
不同的处理单元。
多数纯水仪生产厂家并不能很好帮助客户解决这个问题，这会导致后续的纯化无法达到理想结果并缩短反渗透膜等仪器主要部件的寿命。
超纯水设备很好的解决了这一问题，分别设计生产了线绕过滤器、活性碳吸附过滤器以及软化树脂针对性地去除水中大颗粒物质、余氯以及钙离子镁离子，达到最佳的预处理效果。
反渗透是使用一个高压泵对高浓度溶液提供比渗透压差大的压力，水分子将被迫通过半透膜到低浓度的一边，反渗透可以滤除90%-99%的包括无机离子在内的绝大多数污染物，因为它出众的纯化效率，反渗透是水纯化系统的一个非常有效的技术，因为反渗透能去除大部分的污物，所以它经常被用作为前道处理手段，能显著地延长去离子交换柱的使用时间。
鉴于反渗透在水质纯化过程中是非常关键并且反渗透膜的更换价格较高，我们建议用户一定要选择对反渗透膜有保护功能的超纯水系统。
为了尽可能延长反渗透膜的使用寿命以及提高反渗透膜的过滤效率，莱特莱德超纯水系统采用了先进的独特技术，结合领先的反渗透限流设计，在出水处有限流阀，使反渗透膜始终浸泡在水中，不致因变干而影响寿命。
延长了反渗透膜寿命就是保证了出水水质，同时也提升了超纯水系统的性价比。
2、离子交换
离子交换即是，水中的正离子与离子交换树脂中的H+ 离子交换，水中的负离子与离子交换树脂上的OH-离子交换，从而达到纯化水的目的。
通过离子交换去除离子，理论上几乎能除去所有的离子物质，在25℃时，出水电阻率达到18.2MΩ-cm。
经离子交换出水水质的高低主要取决于离子交换树脂的质量和交换柱内水与树脂的交换效率。
市面上离子交换树脂鱼龙混杂，质量参差不齐，用户很难分辨。
所以我们建议用户一定要关注树脂的品牌。
莱特莱德超纯水系统采用世界上最高质量的离子交换树脂，配合Heal Force 特有的交换柱内压式结构设计，保证树脂与水充分接触，显著提高交换效率将离子交换柱的处理能力发挥到极限。
这里要注意的是离子交换法能有效的去除离子，却无法有效的去除大部分的有机物或微生物，而微生物可附着在树脂上，并以树脂作为培养基，使得微生物可快速生长并产生热源。
因此，需配合其他的纯化方法设计使用，也就是下面我们要讨论的后处理部分。
3、后处理
主要根据客户的特殊要求生产出低有机物型、低热源型等的超纯水。
针对不同要求有多种处理方式，如超滤过滤法用于去除
热源，双波长紫外氧化法用于降低水中总有机碳(TOC)，微滤去除细菌等。
超滤(UF)薄膜则是一个分子筛，它以尺寸为基准，让溶液通过极细微的滤膜，以达到分离溶液中不同大小分子的目的，可将超纯水中的热源含量降至0.001EU/ml以下。
双波长紫外氧化法可利用光氧化有机化合物，将超纯水中的总有机碳浓度降低至
5ppb以下。
最稳水质：
超纯水设备能够制造出高质量的超纯水只是第一步，对于用户使用来说，能够尽量长时间的稳定保持高出水水质才是用户最为关心的问题。
目前厂商大多强调让客户注意使用细节，常换配件耗材，而从自身方面所做的改进并不多。
而超纯水系统则完全不一样，它除了具备一些常见的功能，如任意设置时间自动清洗功能，待机2小时及多种时间断的循环杀菌、消毒模式(采用双氧水作为消毒剂的液体消毒方式，更好的保护操作者及过滤柱，同时保证超纯水的质量)，断水自动停机，纯水/超纯水双流路设计等，还有一项独特的配置保证稳定水质：两级离子交换且每级都由两根柱子组成，可降低紫外灯的有机负荷，更进一步提高了水质和延长配件使用寿命，一举两得。
同时莱特莱德超纯水系统多达4个超小型，高精度，1/0.01常数的电阻率传感器，分别精确监测各路纯水的电导率或电阻率，温度自动补偿，并有TOC测量可供选择，实现电阻率，TOC实时检测。
通过这些高精度传感器，
超纯水设备就具备了具有自动判别或提示预处理柱，反渗透膜，初级纯化柱，多功能纯化柱，微滤，超滤，紫外灯管等失效，以保证机器处在最佳运行状态，保证产水质量。
（注：本资料素材和资料部分来自网络，仅供参考。
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