RO反滲透設備
反滲透設備配置介紹
1、反滲透設備的預處理
由多介質(zhì)過濾器、活性碳過濾器、全自動軟水器組成。
多介質(zhì)過濾器：是由全自動控制閥、玻璃鋼罐和不同的級配比的石英砂組成?？捎行У娜コ械膽腋∥锖筒糠帜z體物質(zhì)，降低原水中的濁度。并可自動進行反沖洗。
活性碳過濾器：是由全自動控制閥、玻璃罐和不同凈水級活性碳組成。可有效的吸附原水中的重金屬、游離氯、氯仿等有害物質(zhì)。并可自動進行反沖洗。
食品級軟水器：是由全自動控制閥、玻璃鋼罐和食品級樹脂組成。通過食品級軟水器，可有效去除水中的鈣、鎂離子。使反滲透設備在運行中不會因為結垢而影響反滲透膜的使用壽命。并可自動進行再生。
2、反滲透設備主機部分
反滲透水質(zhì)凈化設備主機主要由保安過濾器、高壓泵、反滲透膜及各種控制及顯示儀表組成。
保安過濾器：保安過濾器是在原水進入膜以前的后一道保護。它可以有效去除前處理泄漏的大于５μm 的物質(zhì)。主要是防止懸浮微粒進入反滲透膜元件，在膜表面沉積而污染膜元件。
▼ 高壓泵：提供反滲透所需壓力，為溶劑與溶質(zhì)的分離提供保證。高壓泵是反滲透設備的關鍵部件。
▼ 反滲透膜組：反滲透膜組是由具有高度有序矩陣結構的聚合纖維組成的。它的孔徑為１－１０埃，即一百億分米到十億分米（相當于大腸大小的六千分，的三千分），利用反滲透膜的分離特性，可以有效的去除溶劑中的溶解鹽、膠體、有機物、重金屬、加氯消毒而產(chǎn)生的三鹵甲烷中間體、和微生物等雜質(zhì)。
▼ 反滲透膜殼：用于容納反滲透膜元件，承壓并產(chǎn)生一個高壓環(huán)境進行反滲透操作。
▼ 計：純水計和濃水計分別測量ＲＯ純水、濃水即時。
▼ 壓力表：測量反滲透設備各處水壓。
▼ 濃水調(diào)節(jié)閥：用于調(diào)節(jié)ＲＯ設備的操作壓力、純水和濃比例、純水產(chǎn)量。
▼ 電導率儀：監(jiān)測反滲透出水的電導率。
▼ 低壓開關：防止ＲＯ高壓泵空轉(zhuǎn)或在超過極限低壓下工作。
▼ 液位控制器：根據(jù)原水水箱以及純水水箱的液位對反滲透設備自動進行停機或啟動的操作。
▼ 電控系統(tǒng)：含電導率儀等儀器儀表、控制設備，是反滲透設備的控制中心。
用反滲透設備來制造純水、高純水需要根據(jù)每個用戶的行業(yè)特性、設備產(chǎn)水要求、現(xiàn)場工況等來進行綜合設計。
反滲透設備
反滲透簡介hspace=0
RO（Reverse Osmosis）反滲透技術是利用壓力表差為動力的膜分離過濾技術，源于美國二十世紀六十年代宇航科技的研究，后逐漸轉(zhuǎn)化為民用，目前已廣泛運用于科研、、食品、飲料、海水淡化等領域。
RO反滲透膜孔徑小至納米級（1納米=10-9米），在一定的壓力下，H2O分子可以通過RO膜，而源水中的無機鹽、重金屬離子、有機物、膠體、、等雜質(zhì)無法通過RO膜，從而使可以透過的純水和無法透過的濃縮水嚴格區(qū)分開來。
一般性的自來水經(jīng)過RO膜過濾后的純水電導率5μs/cm（RO膜過濾后出水電導=進水電導×除鹽率，一般進口反滲透膜脫鹽率都能達到99%以上，5年內(nèi)運行能保證97%以上。對出水電導要求比較高的，可以采用2級反滲透，再經(jīng)過簡單的處理，水電導能小于1μs/cm）, 符合國家實驗室用水標準。再經(jīng)過原子級離子交換柱循環(huán)過濾，出水電阻率可以達到18.2M .cm，超過國家實驗室一級用水標準（GB682—92）。
反滲透原理
RO反滲透設備采用當代、節(jié)能有效的膜分離技術，反滲透設備其原理是在高于溶液滲透壓的作用下，使其他物質(zhì)不能透過半透膜而將其它物質(zhì)和水分離開來。反滲透膜的膜孔徑非常小，因此反滲透設備能夠有效地去除水中的溶解鹽類、膠體、微生物、有機物等，反滲透設備可以生產(chǎn)純水、高純水，以滿足不同行業(yè)、不同需求的用戶。
當純水和鹽水被理想半透膜隔開，理想半透膜只允許水通過而阻止鹽通過，此時膜純水側(cè)的水會自發(fā)地通過半透膜流入鹽水一側(cè)，這種現(xiàn)象稱為滲透，若在膜的鹽水側(cè)施加壓力，那么水的自發(fā)流動將受到抑制而減慢，當施加的壓力達到某一數(shù)值時，水通過膜的凈等于零，這個壓力稱為滲透壓力，當施加在膜鹽水側(cè)的壓力大于滲透壓力時，水的流向就會逆轉(zhuǎn)，此時，鹽水中的水將流入純水側(cè)，上述現(xiàn)象就是水的反滲透（RO）處理的基本原理。
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（RO反滲透膜基本原理）
應用范圍
太空水、純凈水、蒸餾水等制備； 酒類制造及降度用水； 、電子等行業(yè)用水的前期制備； 化工工藝的濃縮、分離、提純及配水制備； 鍋爐補給水除鹽軟水； 海水、苦咸水淡化； 造紙、電鍍、印染等行業(yè)用水及廢水處理。

超濾設備工作原理
超濾是一種以篩分為分離原理，以壓力為推動力的膜分離過程，過濾精度在0.005-0.01μm范圍內(nèi)， 可有效去除水中的微粒、膠體、、熱源及高分子有機物質(zhì)。可廣泛應用于物質(zhì)的分離、濃縮、提純。超濾過程無相轉(zhuǎn)化，常溫下操作，對熱敏性物質(zhì)的分離尤為適宜，并具有良好的耐溫、耐酸堿和耐氧化性能，能在60℃ 以下，pH為2-11的條件下長期連續(xù)使用。
超濾設備
超濾膜的分類
超濾膜按結構型式分為板框式（板式）、中空纖維式、納米膜表超濾膜、管式、卷式等多種結構。其中，中空纖維超濾膜是超濾技術中為成熟與的一種形式，在實踐中應用的廣泛。中空纖維外徑0.4-2.0，內(nèi)徑0.3-1.4，中空纖維管壁上布滿微孔，孔徑以能截留物質(zhì)的分子量表達，截留分子量可達幾千至幾十萬。原水在中空纖維外側(cè)或內(nèi)腔加壓流動，分別構成外壓式與內(nèi)壓式中空超濾膜。超濾是過濾過程，被截留物質(zhì)可隨濃縮液排除不致堵塞膜表面，可長期連續(xù)運行。
超濾設備
超濾設備的優(yōu)點
1、超濾膜元件采用世界膜公司產(chǎn)品，確保了客戶得到目前世界上質(zhì)的有機膜元件，從而確保截留性能和膜通量。
2、系統(tǒng)回收率高，所得產(chǎn)品品良，可實現(xiàn)物料的分離、純化及高倍數(shù)濃縮。
3、系統(tǒng)能耗低，生產(chǎn)周期短，與傳統(tǒng)工藝設備相比，設備運行費用低，能有效降低生產(chǎn)成本，提高企業(yè)經(jīng)濟效益。
4、系統(tǒng)工藝設計，集成化程度高，結構緊湊，占地面積少，操作與維護簡便，工人勞動強度低。
5、系統(tǒng)制作材質(zhì)采用衛(wèi)生級管閥，現(xiàn)場清潔衛(wèi)生，滿足GMP或FDA生產(chǎn)規(guī)范要求。
6、控制系統(tǒng)可根據(jù)用戶具體使用要求進行個性化設計，結合的控制軟件，現(xiàn)場在線集中重要工藝操作參數(shù)，避免人工誤操作，多方位確保系統(tǒng)長期穩(wěn)定運行。

超純水設備系統(tǒng)在半導體晶片制造過程中重起到至關重要的作用。在一個生產(chǎn)周期內(nèi)，一個晶片與超純水的接觸超過35次，在任何一個環(huán)節(jié)發(fā)生供水中斷或者水質(zhì)不合格都會影響晶片的質(zhì)量，甚至導致產(chǎn)品的報廢。水處理之家網(wǎng)認為，穩(wěn)定可靠的超純水設備系統(tǒng)是保障半導體晶片可持續(xù)生產(chǎn)的關鍵。
一、半導體晶片超純水設備系統(tǒng)簡介
本方案以半導體晶片生產(chǎn)用超純水設備系統(tǒng)為案例，詳細講解205T/H的超大型超純水設備系統(tǒng)設計特點、工藝流程、超純水供水網(wǎng)管設計等。
對于原水中的各種雜質(zhì)，可以選用的去除方式多種多樣，每一種凈化設備基于不同的凈化原理，對各種雜質(zhì)的去除效率各不相同，甚至某些設備在去除特定雜質(zhì)的同時會引起其他雜質(zhì)數(shù)值的上升。超純水設備系統(tǒng)設計的過程就是在滿足水質(zhì)要求的前提下尋找一個投資與操作優(yōu)化的凈化設備組合方案的過程。不同凈化設備對各種雜質(zhì)的去除效率。對超純水水質(zhì)的指標要求：
二、半導體晶片超純水設備系統(tǒng)設計特點
典型的超純水設備系統(tǒng)流程可分為部分：預處理、初級制水、精制水。在全球水資源日益匱乏的今日，超純水的回收再利用已經(jīng)成為超純水設備系統(tǒng)設計必不可缺的一部分。一般而言，經(jīng)工藝機臺使用的超純水除了PH值，電導率，TOC等指標較差外，大部分指標都優(yōu)于市政供水，只要有針對性地設計一些凈化設備，完全可以將超過70％的超純水供水回收再利用，達到節(jié)水環(huán)保的目的。當然，回收率越高，其設備投資及操作運行成本也越高。本系統(tǒng)的流程設計充分考慮到工程水質(zhì)要求高，水量超過250噸小時的特點，各部分的設計兼顧經(jīng)濟性和可操作性，巧妙地將超純水回收利用系統(tǒng)融合于制備系統(tǒng)。
三、半導體晶片超純水設備系統(tǒng)工藝流程
自來水—加藥—多介質(zhì)過濾器—常壓脫氣塔—換熱器—10μm過濾器—一級反滲透 —預處理水箱—活性炭過濾器—離子交換器—去離子水箱—紫外線殺菌燈—1μm過濾器—二級反滲透—中間水箱—去有機物紫外線—混床—0.45μm過濾器—膜脫氣裝置—純水設備—冷卻箱—去有機物紫外線—拋光床—超濾系統(tǒng)—輸送管網(wǎng)—用水點
四、半導體晶片超純水設備系統(tǒng)設計方案
預處理：
1.PAC、NaCl0加藥：絮凝劑PAC有助于原水中的膠體粒子和懸浮固體凝集成易被多介質(zhì)過濾器的大基團，而NaCl0具有殺菌，分解有機物的作用。
2.多介質(zhì)過濾器：去除原水中經(jīng)絮凝的膠體粒子和懸浮固體，可通過反沖洗再生。H，S0 加藥，常壓脫氣塔：加H，S0 可將原水中的HC0 一生成C02在常壓脫氣塔中脫除，常壓脫氣塔是針對本工程大水量的特點而設計的，可以提高真空膜脫氣的除氧效率，減少昂貴的脫氣膜組的使用量。
3.熱交換器：在冬季原水水溫較低時使用熱交換器加熱反滲透進水以提高反滲透系統(tǒng)的除鹽率，保證出水水質(zhì)。
4.10 u m預過濾器：過濾顆粒雜質(zhì)，保護反滲透膜。
5.一級反滲透：反滲透對除了溶解氣體以外的大部分雜質(zhì)都有較好的脫除效果。不同材質(zhì)的反滲透膜操作條件不同，脫除雜質(zhì)的效率也不同。醋酸纖維(CA)膜。醋酸纖維(CA)膜脫除率比復合(TFC)膜低，本設計用于一級反滲透，作為預處理階段去除大量離子等雜質(zhì)之用。反滲透膜需定期加藥清洗以去除表面污染及結垢，保證反滲透效率并延長膜的壽命。
6.預處理水箱：儲存一級反滲透產(chǎn)水，收集工藝機臺使用過的回收純水。
7.活性炭過濾器：表面具有無數(shù)10—10 A微孔的活性炭吸附預處理水尤其是回收純水中的有機物，并通過反沖洗再生。
8.離子交換塔：離子交換塔包括陽離子樹脂床和陰離子樹脂床，主要為去除回收純水中的各種陰陽離子，降低電導率而設計，同時可進一步純化預處理水，保證水質(zhì)離子交換樹脂定時用酸堿再生后可反復使用。
初級制水：
1.去離子水箱：儲存去離子水，調(diào)節(jié)和平衡預處理系統(tǒng)和初級制水系統(tǒng)的運行。
2.紫外線殺菌：波長254nm的紫外線燈可達到殺菌的作用。
3.1um過濾器：過濾顆粒雜質(zhì)，保護反滲透膜。
4.二級反滲透： 采用復合(TFC)膜的二級反滲透可去除高達95％ 以上的各種離子和有機物。
5.中間水箱：儲存二級反滲透產(chǎn)水，充普通氮氣，隔絕空氣，以保護水質(zhì)不受污染。
6.去有機物紫外線： 波長1 85mm 的紫外線燈可分解有機物至二氧化碳和水。
7.混床：不同于離子交換塔中陰陽離子樹脂，混床中使用的樹脂可以在較低的離子濃度下獲得很好的脫除效率，混床出水電阻率已達1 7M Q．cm以上，接近超純水電阻率要求。
8.0.45um過濾器：去除去離子水中的顆粒雜質(zhì)，并捕捉水中可能帶出的破碎的混床樹脂微粒，以保護膜脫氣裝置的脫氣膜不受損害。
9.膜脫氣裝置：加真空氮氣吹掃的膜脫氣裝置可保證產(chǎn)水中溶氧達到小于lppb的要求，與早期的真空氮氣吹掃的填料塔相比，具有脫氣率高，占空間小，節(jié)省氮氣的優(yōu)點。

生產(chǎn)應用原理?了解他們的工作原理才能的更好的實行操作。超純水設備的工作過程通過交換羥基離子或氫氧根離子去除不想要的離子，然后將這些離子輸送到廢水流中。離子交換反應在組件的純化室中進行，在那里陰離子交換樹脂釋放出氫氧根離子(OH-)而從溶解鹽(如氯化物、Cl-)中獲得陰離子。同樣，陽離子交換樹脂釋放出氫離子(H+)而從溶解鹽中(如鈉、Na+)獲得陽離子。
一個直流(DC)電場通過放置在組件一端的陽極(+)和陰極(-)施加。電壓驅(qū)動這些被吸收的離子沿著樹脂球的表面移動，然后穿過薄膜進入濃水室。帶負電的陰離子(如OH-、Cl-)被吸引到陽極(+)。這些離子穿過陰離子選擇性薄膜，進入相鄰濃水室，而不會穿過相鄰的陽離子選擇性薄膜并滯留在濃水室，而且得以妥善處理。
在淡水室中帶正電的陽離子(如H+、Na+)被吸引到陰極(-)。這些離子穿過陽離子選擇性薄膜進入臨近的濃水室，他們在那里被臨近的陰離子選擇性薄膜阻擋，同時得以妥善處理。
在濃水室中EDI，仍然維持電中性。從兩個方向輸送過來的離子彼此相互中和。從電源流過來的電流跟移動離子的數(shù)目成比例。兩股水流(H+和OH-)趨勢離子都被輸送并且被加到所要求的電流之中。水流流過兩種不同類型的腔體，純化室中的離子就會耗盡，同時被收集到鄰近的濃水流之中，這就從組件中帶走了被去除的離子。
在純化室和(或)濃水室中使用離子交換樹脂是EDI技術和的一個關鍵。在純化室中還會發(fā)生一個重要現(xiàn)象，在電勢梯度高的特定區(qū)域，電化學"分解"能夠使水產(chǎn)生大量的H+和OH-離子。這些區(qū)域中產(chǎn)生的H+和OH-離子在混合的離子交換樹脂中可以使樹脂不斷再生，并且形成不需要外加化學試劑的薄膜。
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