反滲透工藝在純水、超純水制備系統(tǒng)工程中的應(yīng)用,不但能提高了產(chǎn)水品質(zhì),降低生產(chǎn)成本,而且防止環(huán)境污染,有力地推進(jìn)了電子工業(yè)的進(jìn)步,同時(shí)也促進(jìn)了純水、超純水制造技術(shù)的發(fā)展.
反滲透在電子行業(yè)的應(yīng)用
電子元器件的制造需要大量高品質(zhì)的純水、超純水,電子級(jí)超純水是目前世界上純凈品質(zhì)要求最高的水.電子工業(yè)用的超純水,例如廣泛用于生產(chǎn)計(jì)算機(jī)硬盤(pán),集成電路芯片,半導(dǎo)體,顯像管,液晶顯示器,線路板等用的純水,對(duì)水的純度要求較高,對(duì)出水電阻率的要求達(dá)到上(MΩ.cm)級(jí)。
隨著電子工業(yè)的發(fā)展對(duì)高純水提出了越來(lái)越高的要求。例如,制作16K位DRAM允許水中TOC(總有機(jī)碳)為500ppb、金屬離子為1ppb、≥0.2μm的顆粒為100個(gè)/毫升;而制作16M位DRAM時(shí),則要求TOC<5ppb、金屬離子<0.2ppb、水中≥0.1μm顆粒數(shù)為0.6個(gè)/升。
東莞純水設(shè)備在運(yùn)作時(shí)的工藝流程具體如下:原水罐→添加混凝劑→原水泵→多介質(zhì)過(guò)濾器→去除游離氯以及有機(jī)物→軟化水設(shè)備/加藥阻垢裝置→精密過(guò)濾器→紫外線殺菌。
一、原水罐。
原水罐用于儲(chǔ)存原水,減小因?yàn)樵苤兴畨翰环€(wěn)定對(duì)水處理系統(tǒng)造成的沖擊,同時(shí)用于沉淀地下水中的大泥沙顆粒及其它可沉淀物質(zhì)。
二、添加混凝劑。
混凝劑主要用于除去水中微小粒徑的懸浮物膠體。因?yàn)檫@些微小的顆粒在水中難以沉淀,而且難以去除。它是通過(guò)在原水中投加混凝劑,使之與水中懸浮物及膠體生成較大絮片,然后通過(guò)多介質(zhì)過(guò)濾器過(guò)濾去除。當(dāng)原水中鐵的含量和懸浮物的含量較小時(shí),預(yù)處理可以不采用此裝置。當(dāng)水中懸浮物及膠體物質(zhì)的含量比較高時(shí),一般需要使用混凝劑添加裝置。
三、原水泵。
原水泵可以恒定系統(tǒng)供水壓力,穩(wěn)定供水量。
四、多介質(zhì)過(guò)濾器。
采用多次過(guò)濾層的過(guò)濾器,主要目的是去除原水中顆粒在20um以上的雜質(zhì),可選用手動(dòng)閥門(mén)控制或者全自動(dòng)控制器進(jìn)行反沖洗、正沖洗等一系列操作。保證設(shè)備的產(chǎn)水質(zhì)量,延長(zhǎng)設(shè)備的使用壽命。
五、除去水中游離氯和有機(jī)物。
游離氯可以氧化破壞反滲透膜,反滲透設(shè)備一般要求進(jìn)水余氯<0.1ppm;有機(jī)物不僅是微生物的餌料,而且當(dāng)其濃縮到一定程度后,可以溶解有機(jī)膜材料,使膜性能劣化。水中有機(jī)物種類繁多,不同的有機(jī)物對(duì)反滲透膜的危害也不一樣,因而在反滲透預(yù)處理系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí),如果水中總有機(jī)碳(TOC)的含量超過(guò)2mg/L,一般需要進(jìn)行處理,對(duì)于以自來(lái)水為水源的凈化系統(tǒng),活性炭吸附是必要的,因?yàn)榈乇硭杏袡C(jī)物含量較高。
六、軟化水設(shè)備/加藥阻垢裝置。
軟化是利用離子交換樹(shù)脂與水中的鈣鎂等離子進(jìn)行交換,將水中的鈣鎂離子去除。軟化的優(yōu)點(diǎn)是可以比較徹底地去除水中鈣鎂離子,避免 這些離子在反滲透裝置中結(jié)垢,其缺點(diǎn)是設(shè)備投資高,運(yùn)行到一定時(shí)間后需要進(jìn)行再生。
添加阻垢劑可以延緩鹽晶體成長(zhǎng)來(lái)推遲沉淀過(guò)程,采用此方法也可防止反滲透的結(jié)垢污染。但是由于鈣鎂離子仍然存在于水中,反滲透出水的鈣鎂離子會(huì)比使用軟化要高,而采用加藥阻垢的方式較易實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化控制,且設(shè)備簡(jiǎn)單成本較低。另外使用阻垢劑還可以減低硅沉淀,而軟化則不能,這一點(diǎn)非常適合地下水水源處理。軟化設(shè)施的成本與流量成正比關(guān)系,而阻垢劑添加設(shè)施的成本與流量關(guān)系不大,因此,
東莞水處理雙級(jí)反滲透和器型系統(tǒng),多采用阻垢劑添加系統(tǒng)。
七、精密過(guò)濾器。
其作用是截留原水中的大于5微米的顆粒,以保證反滲透膜不被大顆粒的懸浮物劃傷。
因?yàn)榉礉B透膜的厚度約為10微米左右,原水中較大的顆粒經(jīng)高壓泵加速后極易劃傷反滲透膜表面的脫鹽表皮層或可能擊穿反滲透膜組件,因而一般反滲透設(shè)備前都要安裝5微米精密過(guò)濾器。
同時(shí),我們?cè)谑褂弥斑€要注意以下因素:
首先,自備一套余氯比色測(cè)定計(jì)。目前所使用的反滲透設(shè)備的膜多為低壓的聚酰胺膜,該膜在使用中不耐氯,尤其在重金屬離子的作用下,易氧化造成永久性的損壞;自來(lái)水多含重金屬離子,在活性炭失效后,極易損壞膜。自來(lái)水余氯和有機(jī)物的含量是變化的,僅僅靠計(jì)算和估計(jì)是不夠的,活性炭的失效要以測(cè)試為準(zhǔn),這樣
東莞純水設(shè)備既可避免過(guò)早更換的浪費(fèi)和過(guò)遲更換引起的膜損壞。該比色計(jì)的價(jià)格便宜,操作也方便??稍谟?jì)算的更換期前10d開(kāi)始每天測(cè)定。
當(dāng)?shù)刈詠?lái)水的水質(zhì)報(bào)告是必不可少的,雖然國(guó)家有一個(gè)自來(lái)水標(biāo)準(zhǔn),但各地的自來(lái)水是不同的。可以從自來(lái)水公司獲得近期的水質(zhì)報(bào)告,在購(gòu)買(mǎi)反滲透設(shè)備時(shí)提供給設(shè)備廠商,由廠商根據(jù)水質(zhì)報(bào)告中的余氯計(jì)算確定活性炭的大致更換周期,根據(jù)水質(zhì)報(bào)告中的鈣、鎂等離子的濃度計(jì)算確定回收率的范圍、可能的污染及清洗的方法。
安裝東莞純水設(shè)備時(shí)應(yīng)預(yù)留清洗和保養(yǎng)的進(jìn)出口。由于一體化設(shè)備無(wú)阻垢劑投加系統(tǒng),結(jié)垢是難免的;加上運(yùn)行中可能會(huì)出現(xiàn)微生物和膠體等污染,因而清洗是必須的;在冬天或長(zhǎng)期不運(yùn)行時(shí)保養(yǎng)、消毒也是必要的。在一體化設(shè)備的進(jìn)口端接上三通及閥門(mén)后分別接原水和清洗水箱。在清洗和保養(yǎng)時(shí)要取出活性炭
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