首頁> 新聞資訊

超純水制備工藝流程及離子交換在超純水脫鹽處理工藝的應用

2023-01-11239


工業用水

水質分類

工業用水指工業生產過程中使用的生產用水及廠區內職工生活用水的總稱,不同行業對工業用水水質要求是不同的,根據水質可分為原水、清水、軟化水、脫鹽水、純水等。


原水是指未經過處理的水,即進入水處理各工序之前的水。


清水,是指原水經混凝、澄清、過濾等處理后的水。


軟化水,是指將水中的Ca2+、Mg2+等離子的含量降低或去除至一定程度的水。水在軟化過程中僅降低硬度,而總含鹽量保持基本不變。


脫鹽水,是指將水中易于去除的強電解質去除至一定程度的水。在除鹽過程中亦除去了部分機械雜質和有機物質。其剩余含鹽量一般在1~5mg/L,25℃時的電導率為1~10μs/cm。


純水又稱去離子水,是指將水中易于去除的強電解質去除之外,還將水中難以去除的硅酸及二氧化碳等弱電解質去除至一定程度的水。


25℃時純水中的電導率一般為0.1~1μs/cm,剩余含鹽量一般應在1mg/L以下。

 

超純水又稱高純水,是指將導電介質幾乎完全除去,同時不離解的氣體、膠體以及有機物質(包含細菌等)均去除至很低程度。超純水的含鹽量小于0.1mg/L,25℃時的電導率為0.1μs/cm以下。


工業用水的水質是保障產品質量、提高產能效率及安全生產的重要條件,隨著科學技術突飛猛進的發展,半導體、石油化工、生物醫藥等相關產業產品品質和生產工藝不斷升級,對生產過程中的水質要求也越來越高,很多場合都要使用超純水。

超純水

工藝設計流程

超純水工藝在系統設計上通常分為前段、中間段和后段三個部分。


前段(預處理段),是對原水進行前期處理,改善供水水質,使之達到反滲透進水要求,減少、延緩膜的污染、延長膜壽命。


前處理系統主要由砂濾、活性碳過濾器及2B3T(陽離子塔、脫氣塔及陰離子交換塔)等設備構成,其處理對象主要是進水中的微生物、細菌、膠體、有機物、重金屬離子、固體顆粒及游離氯等。

 

中間段(反滲透段),是整個純水系統中非常重要的區段,起到承前啟后的作用。其處理對象主要是水中有機物(如三鹵甲烷中間體、膠體、懸浮物、微生物、細菌、藻類、霉類等)、熱源、病毒等物質,流體經前三級預處理后的水經反滲透RO膜深層分離處理后,生產出純凈水進入純水箱,脫鹽率可達98%,根據具體情況可分一級和二級反滲透。


其系統設備通常由紫外線燈(UV)、板式換熱器、保安過濾器、反滲透膜組(RO)、TOC-UV、混床(SA/SC)、膜脫氣(MDG)等設備構成。


后段(拋光段),一般用在工藝末端,用來更進一步提高產水水質。目前常使用EDI(連續電脫鹽水外理工藝),來替代傳統的離子交換裝置,生產出電阻率高達 18MΩ·cm 的超純水。

 

從本質而言,純水系統主要靠離子交換樹脂、各種膜以及紫外線裝置來達到出水水質的。


離子交換

在超純水脫鹽處理工藝的應用

純水前處理脫鹽處理工藝中主要使用的是2B3T與EDI(電去離子)工藝。2B3T工藝由陽床、陰床和脫碳塔組成。


而EDI將電滲析技術和離子交換技術相融合,通過陰、陽離子交換膜的選擇性透過作用與離子交換樹脂對離子的交換作用,在直流電場作用下,實現離子的定向遷移,從而完成水的深度除鹽,同時水的電解離產生的氫離子和氫氧根離子對離子交換樹脂進行再生。

陽床


主要用于去除水中陽離子(如鈣、鎂、鈉、鉀…等)陽離子交換樹脂分為弱陽離子交換樹脂與強陽離子交換樹脂,其中:


弱陽離子交換樹脂在pH>4.2時,對水中的二價以上離子有很好的選擇性,H型狀態下,如果水中堿度高(如OH-多,或者HCO3-多的時候)吸附水中的一價陽離子,可減輕強陽運行負荷(降低系統設備成本),由于其容易再生的特性,可以防止強陽鐵中毒。其離子交換選擇順序為Ba2+ > Ca2+ > Mg2+> Na+ > H+;


強陽離子交換樹脂由于其選擇性,能吸附水中所有電離了的陽離子,保證最終出水的Na離子水平到極低的程度。


其交換順序:Ba2+>Ca2+>Mg2+>NH4+>K+>Na+>H+ ,當樹脂塔運行至終點時,需要對其進行再生,再生溶液一般采用3%-5%的HCl溶液。

 

陰床

主要用于去除水中陰離子(如Cl-、CO32-、SO42-等)分為弱陰離子交換樹脂與強陰離子交換樹脂,其中:


弱陰離子交換樹脂能夠后吸附水中所有電離的陰離子(除硅外),孔道的特殊性也會吸附部分大分子的有機物,由于其十分容易再生,且工作交換容量大,可以減輕強陰的壓力,同時降低系統硬件成本。


強陰離子交換樹脂能夠去除水中的所有的陰離子,以及電離了的二氧化硅和水中幾乎所有有機物。其離子交換選擇順序為SO42->NO3->HSO4->Cl->HCO3->OH-,當樹脂塔運行至終點時,需要對其進行再生,再生溶液一般采用濃度為3%-5%的NaOH溶液。


脫碳塔

由于水中的陽離子通過陽離子交換樹脂時被交換劑所吸附,而交換劑上的氫離子被置換到水中,并且和水中的陰離子生成相應的無機酸。


當原水經過陽離子交換塔后,水中的碳酸在低PH時大都以二氧化碳的形式存在,然后利用二氧化碳去除塔將水中的二氧化碳去除,從而減輕陰離子交換塔的負擔。


高階核子級均粒混床樹脂

Tulsimer? T-42/A-23


Tulsimer? T-42是氫 H+/鈉 Na+均粒強酸型陽離子交換樹脂,具有較高的交換容量。


樹脂參數

Tulsimer? A-23 是一款苯乙稀系列具有四級氨的高品質Type-1強堿型陰性離子交換樹脂。


Tulsimer? T-42 和 Tulsimer? A-23 其均勻的顆粒直徑,能取代傳統的離子交換樹脂,并可以減少壓力損,可以一起搭配使用于2B3T及超純水可再生的混床。 

EDI裝置是一個深度脫鹽,電除鹽技術、離子交換工藝和膜法的結合體,一般情況下EDI的產水大于15-17兆歐,通過一定的單封裝置或者PUC的降解裝置、UV裝置處理水質,然后再接入拋光樹脂,進入到深度處理系統,最終達到18.25兆歐,從而可以直接到對應的生產線。


高階核子級拋光樹脂

Tulsimer ? MB-106UP 


Tulsimer ? MB-106UP 為高階核子級拋光樹脂, 是由核子級強酸型陽離子 Tulsimer ?  T-46Li 及核子級強堿型陰離子 Tulsimer ?  A-33OH 以 1:2 體積比的劑量比例 , 預先混合的混床級離子交換樹脂,專門提供給超純水系統拋光用,具有高的交換容量及優越的物理特性。


適合用于電子產業 ,生產半導體及映像管產業,實驗室,激光,高精儀器,醫用行業等需要超純水的行業,以及核電廠等使用。在全球我們有數十家核電廠使用我們的拋光樹脂。 



您還想了解哪方面

水處理解決方案


歡迎公眾號留言

關于我們


科海思(北京)科技有限公司成立于2010年,致力于環保技術革新,圍繞企業在廢水處理、資源回收、凈水處理、危廢處理、工藝缺陷等環境治理過程中成本高、難度大、穩定性差的現狀,為企業提供更高效、可持續、高回報的解決方案。


2011年科海思與美國Thermax集團、德國WATCH集團合作成為其中國區總代理,將“特種離子交換樹脂”引進國內,基于國情進行工藝創新,不斷進行科技創新和技術升級。在推廣實踐中,倡導 “環保治理價值化”新理念,在治理的同時進行廢物資源再生,將企業環保建設從單純投入轉為開源投資。



*文中部分圖文來源于網絡,侵刪





久久免费精品国产72精品九九,亚洲精品福利成年人,久久免费色视频,精品欧美大臿香蕉在线视频