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膜技術(shù)在純水制造中的應用

文章出處:網(wǎng)絡(luò ) 人氣:發(fā)表時(shí)間:2021-10-12

反滲透膜作為純水機核心部件之一,那么什么行業(yè)適用于膜技術(shù)制取的純水呢?今天滲源純水機小編為大家帶來(lái)了關(guān)于反滲透膜的處理技術(shù)。

膜技術(shù)在純水制造中的應用于集成電路用高純水裝置,液晶顯示器清洗用超純水系統,微電子行業(yè)用工業(yè)純水設備

純水制造中應用的膜技術(shù)主要有電滲析(ED)、反滲透(RO)、納濾(NF)、超濾(UF)、微濾(MF),其工作原理、作用等見(jiàn)下表。

膜組件名稱(chēng)

ED

RO

NF

UF

MF

微孔孔徑

 

5-50埃

15-85埃

50-1000埃(1μm)

0.03-100μm

工作原理

離子選擇透過(guò)性

1.優(yōu)先吸附-毛細管理論

2.氫鏈理論

3.擴散理論

同左

濾膜篩濾作用

同左

作用

去除無(wú)機鹽離子

  去除無(wú)機鹽離子,以及有機物、微生物、膠體、熱源、病毒等

去除二價(jià)、三價(jià)離子,M>100的有機物,以及微生物、膠體、熱源、病毒等

去除懸濁物、膠體以及M>6000的有機物

去除懸濁物

組件形式

膜堆式

大多為卷式,少量為中空纖維

同左

大多為中空纖維,少量為卷式

摺迭濾筒式

工作壓力(Mpa)

0.03-0.3

1-4

0.5-1.5

0.1-0.5

0.05-0.5

水回收率(%)

50-80

50-75

50-85

90-95

100

使用壽命(年)

3-8

3-5

3-5

3-5

3-6個(gè)月

水站位置

除鹽工序

除鹽工序

1.除鹽工序

2.RO前的軟化

大多為純水站終端精處理,少數為RO前的預處理

1.RO、NF、UF前的保安過(guò)濾(3-10μm)

2.離子交換后濾除樹(shù)脂碎片(1μm)

3.UV后濾除細菌死體(0.2或 0.45μm)

4.純水站終端過(guò)濾(0.03-0.45μm)

與傳統的水處理技術(shù)相比,膜技術(shù)具有工藝簡(jiǎn)單、操作方便、易于自動(dòng)控制、能耗小、無(wú)污染、去除雜質(zhì)效率高、運行成本低等優(yōu)點(diǎn),特別是幾種膜技術(shù)的配合使用,再輔之以其他水處理工藝,如石英砂過(guò)濾、活性炭吸附、脫氣、離子交換、UV殺菌等,為去除水中的各種雜質(zhì),滿(mǎn)足日益發(fā)展的電子工業(yè)對高純水的需要,提供了有效而可靠的手段,而且也只有應用了多種膜技術(shù),才能生產(chǎn)出合格、穩定的高純水,才能生產(chǎn)出大規模、超大規模、甚大規模集成電路 (LSI、VLSI、ULSI),從而使計算機、雷達、通訊、自動(dòng)控制等現代電子工業(yè)的發(fā)展和應用得以實(shí)現。

值得一提的是:當原水的含鹽量大于400mg/L時(shí),純水制造的除鹽工序采用RO-離子交換工藝后,比早先單用離子交換可節約酸、堿約90%左右,使離子交換柱的周期產(chǎn)水量提高10倍左右,事實(shí)證明,可以降低純水制造的運行費用和制水成本,可以減少工人的勞動(dòng)強度,可以減少對環(huán)境的污染,并可使純水水質(zhì)得到提高并長(cháng)期穩定。據統計,在我國電子工業(yè)引進(jìn)的純水制造系統中,有RO的約占系統總數的90%,有UF的約占20%,有MF的幾乎為100%,而ED在我國國產(chǎn)的純水系統特別是早期投產(chǎn)的純水系統,以及為數眾多的對純水水質(zhì)要求不高的一般電子元器件(如電阻、電容、黑白顯像管、電子管等)制造廠(chǎng)的純水系統中占有相當的比例。

微電子工廠(chǎng)純水站使用膜技術(shù)實(shí)況

現以某微電子工廠(chǎng)中的某一5T/H純水站使用海德能膜技術(shù)的實(shí)況,說(shuō)明膜技術(shù)在電子工業(yè)純水制造中的應用。

1.前級UF

前級UF是用于去除水中的懸濁物、膠體及有機物,降低水的SDI值,確保RO的安全運行。前級UF有8支,進(jìn)水16m3/h,透過(guò)水15m3/h,濃縮水排放,回收率約90%。UF組件為立升公司生產(chǎn)的中空纖維膜。UF前采用5μm保安過(guò)濾器。

2.一級RO

水中加入還原劑Na2SO3(加藥量為水中余氯值的1.8倍)以防止余氯氧化腐蝕RO膜,加入阻垢劑(加藥量為5ppm)以防止CaCO3 、CaSO4等在RO膜上結垢,再經(jīng)5μm保安過(guò)濾器后由高壓泵打進(jìn)一級RO。一級RO有4組,均為2芯裝的膜殼。呈(3+1)排列,膜容器由FRP(玻璃鋼)制成,每根內裝2個(gè)RO膜元件,總共為8個(gè)RO膜元件,進(jìn)水16m3/h,透過(guò)水8m3/h,濃縮水排放,回收率為50%,脫鹽率>90%(初始脫鹽率>99%),操作壓力1.55Mpa。RO膜元件采用海德能公司生產(chǎn)的芳香聚酰胺復合反滲透膜,膜元件平均脫鹽率99.5%。

3.二級RO

一級RO水箱出水中一部分進(jìn)入A系統,先加NaOH(CP級)調節pH為8.2-8.6,使水中CO2生成HCO3- ,被二級RO除去,以減輕混床離子交換的負擔,采用二級RO可以使混床再生周期延長(cháng)一倍,減少再生酸堿耗量,并可進(jìn)一步去除TOC和膠體物質(zhì)。二級RO共5根膜容器,每根容器內裝1支RO膜元件,共5支RO膜元件,進(jìn)水8m3 /h,出水5m3/h,濃水排至超濾水箱,回收率約為70%,脫鹽率>70%(初始脫鹽率>80%),RO膜元件采用海德能公司反滲透膜,型號與一級RO膜元件相同。

4.微濾

本系統的微濾可分為三類(lèi),第一類(lèi)為前級UF、RO前的保安過(guò)濾器,用于去除水中的懸濁物微粒,降低水的SDI值,濾芯為PP(聚丙烯)膜摺迭式濾芯,孔徑為5μm或3μm。第二類(lèi)在離子交換后,用于濾除離子交換樹(shù)脂碎片,濾芯為PP膜折疊式濾芯,孔徑為1μm。第三類(lèi)在UV殺菌器后,用于濾除微生物尸體,濾芯為折疊式濾芯,孔徑為0.45μm或0.22μm--集成電路用高純水裝置,

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