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膜技術(shù)在純水制造中的應(yīng)用
反滲透膜作為純水機(jī)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(jī)小編為大家?guī)砹岁P(guān)于反滲透膜的處理技術(shù),。
膜技術(shù)在純水制造中的應(yīng)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(tǒng),，微電子行業(yè)用工業(yè)純水設(shè)備純水制造中應(yīng)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,、作用等見下表,。
微孔孔徑 | 5-50埃 | 15-85埃 | 50-1000埃（1μm） | 0.03-100μm | |
工作原理 | 離子選擇透過性 | 1.優(yōu)先吸附-毛細(xì)管理論 2.氫鏈理論 3.擴(kuò)散理論 | 同左 | 濾膜篩濾作用 | 同左 |
膜組件名稱 | ED | RO | NF | UF | MF |
作用 | 去除無機(jī)鹽離子 | 去除無機(jī)鹽離子，以及有機(jī)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(jī)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(jī)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(shù)為RO前的預(yù)處理 | 1.RO,、NF、UF前的保安過濾(3-10μm) 2.離子交換后濾除樹脂碎片(1μm) 3.UV后濾除細(xì)菌死體(0.2或 0.45μm) 4.純水站終端過濾(0.03-0.45μm) |
與傳統(tǒng)的水處理技術(shù)相比,，膜技術(shù)具有工藝簡單,、操作方便、易于自動(dòng)控制,、能耗小,、無污染、去除雜質(zhì)效率高,、運(yùn)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(yīng)用了多種膜技術(shù),，才能生產(chǎn)出合格,、穩(wěn)定的高純水，才能生產(chǎn)出大規(guī)模,、超大規(guī)模,、甚大規(guī)模集成電路 (LSI、VLSI,、ULSI),，從而使計(jì)算機(jī)、雷達(dá),、通訊,、自動(dòng)控制等現(xiàn)代電子工業(yè)的發(fā)展和應(yīng)用得以實(shí)現(xiàn),。
值得一提的是：當(dāng)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(jié)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(yùn)行費(fèi)用和制水成本，可以減少工人的勞動(dòng)強(qiáng)度,，可以減少對環(huán)境的污染,，并可使純水水質(zhì)得到提高并長期穩(wěn)定。據(jù)統(tǒng)計(jì),，在我國電子工業(yè)引進(jìn)的純水制造系統(tǒng)中,，有RO的約占系統(tǒng)總數(shù)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(tǒng)特別是早期投產(chǎn)的純水系統(tǒng)，以及為數(shù)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)制造廠的純水系統(tǒng)中占有相當(dāng)?shù)谋壤?/p>
微電子工廠純水站使用膜技術(shù)實(shí)況
現(xiàn)以某微電子工廠中的某一5T/H純水站使用海德能膜技術(shù)的實(shí)況,，說明膜技術(shù)在電子工業(yè)純水制造中的應(yīng)用。
1.前級UF
前級UF是用于去除水中的懸濁物,、膠體及有機(jī)物,，降低水的SDI值，確保RO的安全運(yùn)行,。前級UF有8支,，進(jìn)水16m3/h，透過水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(jié)垢,，再經(jīng)5μm保安過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(nèi)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(fù)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(tǒng),，先加NaOH(CP級)調(diào)節(jié)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(fù)擔(dān)，采用二級RO可以使混床再生周期延長一倍,，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(nèi)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(tǒng)的微濾可分為三類,，第一類為前級UF、RO前的保安過濾器,，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,。第二類在離子交換后，用于濾除離子交換樹脂碎片,，濾芯為PP膜折疊式濾芯,，孔徑為1μm,。第三類在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。