厂务纯水系统介绍
纯水系统培训资料
纯水系统培训资料第一部分：纯水系统概述纯水系统是指通过各种技术手段将自来水或其他水源中的杂质、微生物和有机物去除，得到纯净水的设备。
纯水系统广泛应用于实验室、医疗、制药、化工、电子、饮料和食品加工等领域。
其主要功能是提供超纯水或高纯水，用于实验室研究和工业生产过程中的洗涤、溶解、稀释和制备操作。
第二部分：纯水系统工作原理纯水系统工作原理主要包括预处理、膜分离、电离交换和混床等过程。
预处理包括颗粒过滤、活性炭过滤、软化和反渗透等步骤，用于去除水中的杂质和有机物。
膜分离通过超滤、微滤和纳滤等膜技术，去除水中的微生物和离子溶质。
电离交换和混床则通过树脂或其他吸附剂，去除水中的离子和有机物，进一步提高水质纯度。
第三部分：纯水系统分类和性能指标根据不同的应用要求，纯水系统可以分为超纯水系统、高纯水系统和纯净水系统。
超纯水系统的电阻率通常在18.2 MΩ∙cm以上，可用于分析实验室、生物制药和电子半导体等领域。
高纯水系统的电阻率通常在1-18.2 MΩ∙cm之间，可用于化工、食品饮料和制药工业等领域。
纯净水系统的电阻率通常在1MΩ∙cm以下，用于一般实验室、制药和医疗卫生等领域。
第四部分：纯水系统操作和维护纯水系统的操作和维护主要包括以下几个方面：首先，必须按照操作手册的要求正确操作设备，包括开机、运行、停机和检修等步骤。
其次，必须定期对设备进行维护和保养，包括更换滤芯、树脂和膜片等易耗品，清洗消毒设备，检查管路和阀门等部件。
再次，必须保持设备的周围环境清洁和干燥，防止灰尘、细菌和异物入侵设备。
第五部分：纯水系统故障排除纯水系统的故障排除主要包括以下几个方面：首先，根据设备故障代码和报警信息，及时查找故障原因和位置，排除故障隐患。
其次，根据设备维修手册和维修标准，正确使用工具和仪器，保持设备的完整性和稳定性。
再次，根据维修经验和维修方法，熟悉设备的结构和原理，提高对设备故障的识别和处理能力。
第六部分：纯水系统安全与环保纯水系统的安全与环保主要包括以下几个方面：首先，必须严格按照操作规程和安全标准操作设备，避免设备的意外事故和环境污染。
厂务系统概述简单中文介绍PPT课件
1.2 气体系统在制程中的功能
CDA 压缩干燥空
气
GN2 一般氮气
搬运器/仪器之气压缸/一般冲吹 Purge/洁净冲吹
PN2 纯化氮气
Purge/空间填充/超洁净冲吹
其他B-GAS 大宗气体
制程需求/空间填充/超洁净冲吹
S-GAS 特殊气体
制程填充需求/制程需求
1.3 化学系统在制程中的功能
Chemical 化学药品
清洁清洗/制程需求
1.4 真空系统在制程中的功能
PV 制程真空
HV 清洁真空
吸引搬移 尘屑吸引清洁
1.5 排气/排水系统在制程中的功能
Pump Line 制程高真空
Exhaust 排气系统
Drain 排水系统
制程转换之高真空建立 制程转换之废气排除 制程使用之废DI/Chemical排放
二、厂务系统使用材质
PN2 纯化氮气
SUS 316L EP
其他B-GAS 大宗气体
SUS 316L EP/PH2有时用双套管(EP/AP)
S-GAS 特殊气体
SUS 316L EP/双套管/加热套
2.3 化学系统使用材质
有机类 化学药品
一般酸碱 化学药品
其他 化学药品
溶剂类→SUS 316 BA H2SO4/NaOH→PVC/CPVC CPVC/PFA/PVDF/PTFE
膨胀水箱
冰水进
板热
冰水出
制程管线
进水
回水
机台冷却
3.2 冰水系统简略流程
大气
冷却水塔 冷却 水
冰水主机 冷媒循环
冰水 回
MAU VAU
冰水
AHU
出 其他空调箱
板热
工业纯水系统介绍
工业纯水系统介绍工业纯水系统是一种将自来水或其他水源经过处理过程，去除其中的杂质和有害物质，得到高纯度水的设备系统。
工业纯水系统在许多工业领域中具有重要的应用，包括电子、制药、化工、食品饮料等行业。
本文将详细介绍工业纯水系统的原理、组成部分以及应用领域。
工业纯水系统的原理是将水源经过预处理、反渗透等工艺步骤，逐步去除其中的杂质、有机物、微生物等，最终得到符合特定纯水标准的高纯度水。
工业纯水系统通常包括预处理系统、反渗透系统、混床系统、消毒系统等部分。
预处理系统包括砂滤器、活性炭过滤器、软化器等，用于去除水中的悬浮物、有机物、硬度物质等。
反渗透系统是工业纯水系统中最核心的部分，通过半透膜的作用，去除水中的离子、微生物等有害物质。
混床系统则进一步去除残余的离子，提供更高纯度的水质。
消毒系统可以使用紫外线消毒器、臭氧等方式对水进行消毒处理，确保水的安全性。
工业纯水系统在电子行业中广泛应用，因为电子产品对水纯度的要求非常高。
电子产品的制造过程中，需要用到大量的高纯度水进行冲洗、清洁等工序。
高纯度水能够有效去除电子产品表面的污染物，避免影响产品的质量和性能。
此外，工业纯水系统还可以应用于制药行业，用于制造药品的配制、清洗和注射液等药物的制备。
工业纯水可以确保药品的纯度和品质，保证药品的安全性和有效性。
化工行业也是工业纯水系统的应用领域之一、化工生产过程中，需要使用纯净水来保证产品的质量和反应效果。
工业纯水系统可以去除水中的杂质，避免污染产品。
此外，食品饮料行业也需要使用高纯度水来进行生产。
工业纯水系统可以去除水中的有机物、微生物等，确保食品饮料的卫生安全。
除了上述应用领域，工业纯水系统还可以广泛应用于其他行业，如化妆品、印刷、纺织等。
这些行业中的生产过程都需要使用高纯度水，以确保产品的质量和效果。
总之，工业纯水系统是一种非常重要的设备系统，其应用范围广泛。
工业纯水系统可以通过去除水中的杂质、有害物质，获得高纯度水，保证产品的质量和安全性。
工厂纯水系统原理
工厂纯水系统原理
工厂纯水系统是一种用于生产过程中纯净水的设备，其原理主要涉及以下几个方面。
1. 水源处理：工厂纯水系统通常会选择符合当地水质标准的自来水或井水作为原水源。
原水经过预处理工序，如过滤、除铁、软化等，以去除悬浮物、杂质、有机物和硬度物质。
2. 精密过滤：经过预处理的原水进入精密过滤系统，通过多级滤芯的作用，进一步去除微小颗粒、胶体和细菌等物质，实现初步的水质净化。
3. 反渗透：经过精密过滤的水进入反渗透系统。
该系统利用半透膜（RO膜）的特性，通过压力差驱动水分子从浓度较高的
溶液侧向浓度较低的纯水侧渗透，从而实现对水质的进一步净化。
在这个过程中，大部分杂质、离子和溶解物质都被滞留在膜表面，并随废水排出，从而产生高纯度的水。
4. 后处理：经过反渗透系统处理后的水进入后处理系统，其中包括活性炭过滤、紫外线消毒等工艺。
活性炭过滤可以进一步去除余留在水中的有机物、臭味和残余氯，以提高水的口感和品质。
紫外线消毒则可以杀灭水中的细菌和病毒，保证水的卫生安全。
5. 仪器监控：工厂纯水系统通常会配备多种仪器和传感器，用于监测和控制水质的参数，如pH 值、电导率、溶解氧、浊度等。
通过实时监测这些参数，可以及时调节处理过程，确保出
水质量符合要求。
总结起来，工厂纯水系统通过一系列的物理和化学处理，去除原水中的杂质、颗粒、离子和有机物质，从而获得高纯度的水源供应，以满足工厂的生产需求。
该系统具有操作简单、处理效果好、稳定性高等优点，被广泛应用于各个行业的生产过程中。
工业纯水机组成
工业纯水机主要由预处理系统、精处理系统和后处理系统三大部分组成。
1. 预处理系统：预处理系统主要包括PP滤芯（砂棒过滤器）、活性炭单元和软水器单元等。
这些过滤元件可以有效地去除原水中的悬浮物、颗粒物质、胶体、有机物和硬度等杂质，以保护后续的精处理系统免受污染和损坏。
2. 精处理系统：精处理系统是工业纯水机的核心部分，主要包括反渗透（RO）、电除盐（EDI）等装置。
这些装置可以进一步去除原水中的溶解盐类、有机物、重金属离子等杂质，从而获得高纯度的纯水。
3. 后处理系统：后处理系统主要包括紫外线杀菌器、臭氧发生器等装置。
这些装置可以对纯水进行消毒和杀菌处理，以确保水质的卫生安全。
此外，工业纯水机还配备有自动控制系统，可以实现全自动运行和监控，包括原水进、纯水出的流量监测，精处理系统的压力、温度监测，以及后处理系统的消毒效果监测等。
这些监测数据可以实时反馈给控制系统，以便及时调整运行参数和保证纯水水质的稳定性。
00 厂务系统概述-打印
使用点
一/二次管 二次盘
CQC
3.6其他大宗气体/特气系统简略流程 3.6其他大宗气体/ 其他大宗气体
O2
液氧储槽 蒸发器 减压站 过滤器 纯化器 CQC
使用点
He/Ar/Kr/H2…
钢瓶/Bundle 钢瓶/Bundle Trunker 减压站 过滤器 纯化器 CQC
一/二次管 二次盘
一/二次管 二次盘
使用点
Specialty Gas
钢瓶 Cabinet 气瓶柜 管线 VMB/P 阀箱 管线 使用点
3.7高真空/排气系统简略流程 3.7高真空/ 高真空
Pumping Line
机台制程 Chamber 高真空 管路 Vacuum Pump
Exhaust
高真空 管路
Scrubber
GEX
机台出口 Damper 风管
Safety Filter 过滤器
UV Sterilizer 紫外线杀菌
Heat Exchange 热交换器
Membrane Degasifier 去除O2 去除O2
UPW Tank 纯水储槽
Cooler 冷却器
UV Oxidizer 破坏有机链
UF Unit 超限过滤膜
回水
P.O.U 使用点 超限过滤膜
H2W UF Unit
H2 Desolve Membrane
H2除溶膜 H2除溶膜
H2 M.D. H2去除膜 H2去除膜
H2 Cooler H2冷却器 H2冷却器
纯水储槽
H2 UPW Tank
回水
3.4自来水/回收水系统简略流程 3.4自来水/ 自来水
自来水
自来水外管
回收水
空气中水份
工厂纯水系统
工厂纯水系统1. 简介工厂纯水系统是指为了满足工厂生产和制造过程中对纯净水的需求而设计和搭建的一套系统。
纯水系统的主要功能是通过去除水中的杂质、离子和微生物，提供高质量的纯净水。
这种纯净水被广泛用于工厂的生产流程中，如制药、电子、化工、食品等行业。
2. 系统组成工厂纯水系统主要由以下组件构成：2.1 进水系统进水系统是纯水系统的入口，它负责将原水引入系统进行处理。
通常，进水系统包括原水贮存罐、进水泵和过滤系统。
原水贮存罐用于储存原水，进水泵负责将原水送入过滤系统。
2.2 净化系统净化系统是纯水系统的核心部分，它通过一系列的工艺流程去除水中的杂质、离子和微生物，以获得高纯度的纯净水。
净化系统通常包括预处理、反渗透和离子交换等工艺。
预处理工艺主要包括过滤、软化和消毒等步骤。
过滤可以去除水中的悬浮固体和大颗粒物质，软化可以去除水中的硬度和重金属离子，而消毒则可以杀灭水中的微生物。
反渗透是一种通过半透膜来分离溶质和溶剂的过程。
纯水系统中的反渗透工艺通过高压力将水逼过反渗透膜，从而去除水中的溶解物、离子和微生物。
离子交换是一种通过离子交换树脂来去除水中离子物质的工艺。
纯水系统中的离子交换工艺通过将水通过离子交换树脂床层，去除水中的阳离子和阴离子。
2.3 储存系统储存系统用于储存纯净水，并在需要时将其供应到工厂的生产过程中。
储存系统通常由纯水贮存罐和供水泵组成。
纯水贮存罐用于储存纯净水，供水泵负责将纯净水供应到工厂各个生产线。
3. 系统优势工厂纯水系统具有以下优势：- 提供高质量的纯净水，符合生产流程的要求；- 去除水中的杂质、离子和微生物，保证产品质量；- 净化工艺环保可靠，操作简便；- 适用于不同行业的工厂，如制药、电子、化工等；- 可根据工厂需求进行定制和扩展。
4. 总结工厂纯水系统是工厂生产过程中不可或缺的设备之一。
它通过一系列净化工艺，去除水中的杂质、离子和微生物，为工厂提供高质量的纯净水。
纯水系统的优势在于其高效可靠的净化工艺，满足不同行业工厂的需求。
纯化水系统的简要描述
纯化水系统的简要描述水系统的工作原理、设计标准和运行情况及示意图车间水系统的设备图：纯化水系统设计标准：产水量3吨/时纯水制备工作原理，采用EDI方式，其流程如下：原水→原水加压泵→多介质过滤器→活性炭过滤器→软水器→保安过滤器→一级反渗透机→EDI系统→纯化水箱→用水点。
纯化水系统中分为预处理系统、制水系统和用水系统，预处理系统由多介质过滤器、活性炭过滤器、软化器、保安过滤器组成。
制水系统由反渗透脱盐处理的产水采用EDI电去离子除盐装置，制取优良纯化水。
经过处理后的纯化水进入纯化水水箱，经消毒后送至用水点。
纯化水设备是采用臭氧和紫外线有序结合用于消毒、灭菌。
臭氧是一种强氧化剂，它的氧化能力在天然元素中仅次与氟，位居第二。
臭氧能氧化分解细菌内部氧化葡萄糖所必需的葡萄糖氧化酶等，也可以直接与细菌、病毒发生作用，破坏细胞、核糖核酸，分解DNA、RNA、蛋白质、脂质类和多糖等大分子聚合物，使细菌的物质代谢生长和繁殖过程遭到破坏。
在水处理中对除嗅、脱色、杀菌、去除酚、氰、铁、锰和降低COD、BOD等都具有明显的效果。
紫外线能降低水系统的预处理工段中新菌落的生成速率，防止细菌滋生。
车间纯化水管道示意图：◆空调净化系统的工作原理：灌装包装一、二车间进入车间洁净区的空气经初、中、高效三级过滤，达到洁净空气的目的。
共有4台组合式空气处理机，型号MDM型，总送风量为80850立方米每小时，冷源为麦克威尔公司风冷冷水空调机组2台，麦克威尔公司风冷冷风型空调机室外机3台，LG公司风冷涡旋式冷水（热泵）机组3台，制冷量总计400KW。
◆压缩空气采用单螺杆式空压机3台，一用二备，额定工作压力1.0MPa，产气量10m3/min。
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HUMIC ACIDS FOLIC ACIDS
非天然的有機物
CH Cl 22
CHCl 3 CCl 4
Cl
N H
N
H
NNN
H3C-CH-CH3 CH3-CH2
ORGANOCHLORINE HERBICIDES
S
Cl
N
OP(OCH2CH3)2
Cl
Cl
INSECTICIDES
Cl Cl
Cl
O
O
RO C
C OR
深層過濾法 • 常用材質
– Cotton Fibers – Glass Fibers – Polypropylene – Nylon Filaments – Sand Grains
• 孔隙度特性
– Nominal – 工作範圍 – 0.5-1000um
• 濾紙厚度
– 10-30mm
過濾法
30um 細微玻璃纖維 1500X 放大
菌膜(Biofilm)生態體系之形成
在構菌酵在, 共狀將膜素B可及軛態彼io能高焦,此f細l如會分i菌m顯固對子同中微定附有衛,鏡於著機微星表分(物c生城面解有o體物n機市進物表f物行會o. 面顆c分利a粒解l用m並糾i利c結r用o無的s,機c進聚o物一p醣顆步e粒)纖對的維環觀境的察釋黏內下放毒性,出素單網內(e一路毒nd菌素o結t,o落細構xi菌n的) ,結
Nitrogen 氮氣
Radon 氡
Carbon Dioxyde 二氧化碳
水中各種污染物之量測單位
污染物
檢測名稱 使用單位
無機鹽類 有機物 懸浮顆粒 微生物 內毒素
比電導度 (比阻抗值)
uS/cm (Megohm.cm)
總有機碳
p.p.b. (ug/L)
(Total Organic
Carbon)
Silt Density Index Rate of pluggage of
高濃度之 NaCl
飽和並耗盡之陽離子樹脂
需使用飽和鹽水來再生軟水系統
水中結垢控制
抗結垢劑 ---聚磷酸
Ca++ + CO3=
_
CO3=
CO3=
Ca++
_
CaCO3(S) CO3=
CO3=
磷酸鏈
R O everse smosis
逆滲透過濾
在生命科學範疇，樣本過濾可依處理樣本粒徑大小分為 微孔過濾(Microfiltration, 簡稱MF)， 超微孔過濾 (Ultrafiltration, 簡稱UF)， 逆滲透過濾 (Reverse Osmosis, 簡稱 RO) 與 奈米級過濾 (Nanofiltration, 簡稱 NF)
例如 : 牙垢, 河床石頭上濕滑的軟泥, 裝水一星期的花瓶內表面……
無論任何接觸水的表面都會形成 Biofilm
自然界的微生物, 細胞璧外部具有絨毛狀的多醣體聚合物, 有助於黏附在物體表 面, 可濃縮養分,並保護細胞不容易被各種殺菌方式毀滅.
菌膜(Biofilm) 之形成過程
在純水中微生物適應之道
Four discs of 50 cm2 on two supports
Vent
Total Membrane Surface: 200 cm2
Outlet
過濾法
• 整體比較
– 深層過濾
• 結構凌亂 • 過濾孔隙度一致性低 • 使用深層過濾濾材來攔截顆粒性污染物 • 可過濾大量顆粒性雜質 / 工作量大
結垢控制
軟水過程
陽離子交換樹脂
R Na Na R R Na Na R
R Ca R R Mg R
4 Na+ + 4 Cl-
“軟水"
軟水系統再生過程
被再生之陽離子樹脂
R Na Na R R Na Na R
Na+
Cl-
Mg++ + 2 CLCa++ + 2 Cl剩餘之Na+ Cl-
R Ca R R Mg R
– 濾膜過濾
• 結構一致性高 • 孔隙度準確 • 過濾以濾膜表面阻隔顆粒為主 • 低顆粒性雜質處理能力
活性碳過濾法
• 使用原料種類
– 椰子殼 – 木材 – 煤碳 – 原油 / 高分子材質
• 活化處理方法
– 加熱處理‧ – 化學處理
經活化處理過之活性碳產生 大量之大/小孔隙,使整體表 面積大增,2使表面吸附能力 大增
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純水原理及用水探討
胡毓煇
Millipore
< 內容大綱 >
水中污染物種類及說明.
1.無機鹽類 2. 水溶性有機物 3. 懸浮顆粒及膠體 4. 微生物及內毒素(菌膜) 各種污染物之檢測單位及其定義. 1. μS/cm 2. MΩ•cm 3. TOC 4. CFU/ml 5. EU/ml
活性碳可吸附之表面積 1000 m /gram
活性碳內部構造
活性碳顆粒
• 可有效中和漂白水等強氧化劑 • 可大量吸附水中有機物質
Progard Cartridge Element : Granular Activated Carbon
DESCRIPTION :
Small beads of activated carbon with 20 Angstrom typical pore size. Developed surface around 1000 m2 / gram.
微孔濾膜法
• 常用材質
– Nylon – P.V.D.F. ( Durapore ) – P.T.F.E.(Teflon) – Cellulose Esters
• 孔隙度特性
– 絕對過濾
• 工作範圍
– 0.1 to 10 um
• 材質(濾膜)厚度
– 150um‧
過濾法
掃描式電顯放大2000倍所 攝之0.22 Durapore濾膜表 面.
自來水
< 上述之水中鹽份濃度及滲透壓皆是近似推測值. >
逆滲透膜之結構
利用掃描式電子顯微鏡拍 攝之逆滲透膜橫切面照片
說明: 此為複合式逆滲透膜, 上層為真正逆滲透膜, 厚度佔整體厚度之百 分之一左右, 其餘為 支撐結構.
放大倍率: 一萬倍
離子交換樹脂之去離子原理
陽離子交換樹脂
_+
+
R - SO3 H + Na
逆滲透過濾與奈米級過濾(RO and NF) 指進行分子量小於1500 daltons 之 微小分子與溶液(例如水)的分離。
分離的主要原理是藉由膜本身的孔徑與電荷，與UF 膜依分子大小分離的 原理不同。RO 膜與NF 膜會滯留鹽類與更細小的不帶電性的溶液分子在 膜上而讓微小的分子通過膜。
NF 膜是RO 膜的一種，它能讓帶一價電荷的鹽類通過而滯留多價電荷的 分子與大於400 daltons 的不帶電分子。
各種純化方法之說明
. 過濾/活性碳/軟水/逆滲透/超過濾/離子交換/電子式去離子/光氧化等.
傳統去離子水及蒸餾水系統的探討
自來水中各種污染物之分類
無機鹽類
有機化合物 H H
H-C-C-OH HH
懸浮- 顆粒 (膠體)
微生物 (內毒素)，
陽離子 Na+ Ca2 +
天然來源 單寧酸/腐植酸
陰離子 Cl - HCO -3
水質純化方法介紹及說明
過濾法 活性碳過濾法 碳酸鈣結垢控制
– 軟水機 – 螯合物/聚磷酸
逆滲透法 離子交換樹脂法 – 混床式
電子式去離子方式(EDI)
超過濾法 UV (185nm) 光氧化有機物法
過濾法
• 兩種主要過濾型式
– 深層過濾式Leabharlann – 表面過濾式(濾膜)• 深層過濾 - 攔截方式
• 表面過濾 - 篩選方式
RiOs 5 流程範例
Pr
Product to Tank
Rinsing
Flush
各種水溶液之滲透壓
各地
水中鹽份濃度
滲透壓
自來水
mg/L
(bar)
NaCl (海水) 花蓮地區 自來水
350,000 150
27.86 0.12
翡翠水庫
40
0.03
自來水
臺中地區
200
0.16
自來水
高雄地區
350
0.28
PURPOSE :
Reduce oxydants (Chlorine) which might damage the RO cartridge.
天然 \ 人工合成活性碳
水中碳酸鈣結垢控制
Ca++ + CO3=
CaCO3(S)
碳酸鈣因過飽和而沉澱之化 學式
“硬水"
Ca++ + 2 Cl-
Mg++ + 2 Cl-
陽
離
R-H+
子
交
換
R-Na+
樹
脂
H+ Cl -
Na + Cl -
陰
離 R-OH- 子
交
R-Cl-
換 樹
脂
Na + OH -
Na+ + Cl-
混
床
R-H+ R-OH-
離
子
交
R-Na+R-Cl-
換 樹
脂
H+ + OH- = H2O
( 淤泥密度指數 )
0.45 um
/ Fouling Index membrane.
生長在 0.45 微米濾 CFU/ml (Colony