在新材料行业中,无论是半导体材料、纳米材料、贵金属冶炼还是生物材料等,都对纯水/超纯水的水质有着极高的要求。这些要求主要体现在水质的纯度、离子含量、微生物控制、有机物含量以及pH值等方面。
高纯度:新材料生产过程中,水质的纯度直接关系到产品的质量和稳定性。通常,超纯水的电阻率需达到或超过18MΩ·cm,这几乎去除了水中所有的导电介质和杂质。
低离子含量:离子(特别是重金属离子和有机酸根离子)的存在可能影响反应的速率和产物的纯度。因此,纯水设备必须能够高效去除这些离子,确保水质纯净。
微生物控制:微生物的存在可能导致产品的变质和交叉污染。纯水设备应具备杀菌或去除微生物的能力,以保证水质的微生物指标在可接受的范围内。
低有机物含量:有机物可能对新材料反应造成干扰或产生副反应。因此,纯水设备需有效去除水中的有机物,以保证生产过程的顺利进行。
稳定的pH值:pH值的控制对于反应的进行和产物的纯度至关重要。纯水设备应能提供稳定的pH值,并具备调节功能,以满足不同生产工艺的需求。
纯水/超纯水设备通过一系列复杂的处理工艺,将自来水或井水等原水转化为符合新材料行业要求的高纯度水。其主要工艺包括预处理、反渗透、电去离子(EDI)等步骤。
预处理:通过石英砂过滤器、活性炭过滤器、全自动软水器等设备,去除原水中的泥沙、铁锈、胶体物质、悬浮物、色度、异味及生化有机物等杂质。这一步骤为后续的深度处理打下了基础。
反渗透:反渗透技术是纯水/超纯水设备中的核心工艺。通过高压泵将原水加压至一定压力,使水分子通过反渗透膜,而大部分离子、有机物和微生物则被截留在膜的一侧。反渗透膜的选择和配置对于设备的产水量和水质具有决定性的影响。
电去离子(EDI):在反渗透之后,为了进一步提高水质的纯度,通常会采用电去离子技术。EDI技术通过电场作用,使水中的离子在树脂上发生交换反应,并被连续地迁移到浓水室中,从而实现水的深度脱盐。EDI技术具有水质稳定、易于自动控制、无需化学再生等优点。
后处理:根据实际需求,纯水/超纯水设备还可以配置紫外线杀菌器或臭氧发生器等后处理设备,以进一步去除水中的微生物和有机物,确保水质的纯净和卫生。
设备选型:根据新材料行业对水质的具体要求,选择合适的纯水/超纯水设备型号和配置。
日常维护:定期对设备进行清洗、消毒和检查,确保设备的正常运行和水质的稳定。
水质监测:通过在线监测仪器对水质进行实时监测,如电阻率仪、pH计、电导率仪等,以便及时发现并解决问题。
安全防护:注意设备的安全防护,如防止电气故障、机械伤害等事故的发生。
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