反滲透水處理工藝流程及注意事項(xiàng)簡析
反滲透在電子行業(yè)的應(yīng)用
電子元器件的制造需要大量高品質(zhì)的純水、超純水,電子級(jí)超純水是目前世界上純凈品質(zhì)要求最高的水.電子工業(yè)用的超純水，例如廣泛用于生產(chǎn)計(jì)算機(jī)硬盤，集成電路芯片，半導(dǎo)體，顯像管，液晶顯示器，線路板等用的純水，對(duì)水的純度要求較高，對(duì)出水電阻率的要求達(dá)到上(MΩ.cm級(jí)。
隨著電子工業(yè)的發(fā)展對(duì)高純水提出了越來越高的要求。例如，制作16K位DRAM允許水中TOC(總有機(jī)碳為500ppb、金屬離子為1ppb、≥0.2μm的顆粒為100個(gè)/毫升;而制作16M位DRAM時(shí)，則要求TOC<5ppb、金屬離子<0.2ppb、水中≥0.1μm顆粒數(shù)為0.6個(gè)/升。
可以說在電子級(jí)超純水設(shè)備中匯集了當(dāng)前水處理技術(shù)最先進(jìn)的工藝和設(shè)備,如超濾、微濾、反滲透、膜脫氣、電去離子(EDI等,其中反滲透裝置是整個(gè)純水、超純水制備系統(tǒng)工程中一關(guān)鍵的設(shè)備.它能有效地去除原水中97%以上的溶解性無機(jī)物質(zhì)、99%以上的相對(duì)分子質(zhì)量大于300的有機(jī)物、99%以上的包括細(xì)菌在內(nèi)的各種微粒和95%以上的二氯化硅.
反滲透工藝在純水、超純水制備系統(tǒng)工程中的應(yīng)用,不但能提高了產(chǎn)水品質(zhì),降低生產(chǎn)成本,而且防止環(huán)境污染,有力地推進(jìn)了電子工業(yè)的進(jìn)步,同時(shí)也促進(jìn)了純水、超純水制造技術(shù)的發(fā)展.
在我國RO應(yīng)用于電子工業(yè)水處理的報(bào)道，最早可追溯到1981年，RO技術(shù)就己成功應(yīng)用于大規(guī)模集成電路超純水制備。此后，不斷出現(xiàn)RO制取超純水工藝流程研究和更大規(guī)模超純水制備的報(bào)道。2004年4月，國家海洋局杭州水處理技術(shù)開發(fā)中心為樂金飛利浦曙光電子有限公司設(shè)計(jì)和建成的13Om3/hRO彩色顯象管廢水回收項(xiàng)目是RO純水制備技術(shù)在電子工業(yè)領(lǐng)域應(yīng)用的拓展。該項(xiàng)目是迄今我國第一個(gè)較大規(guī)模進(jìn)行彩色顯象管生產(chǎn)企業(yè)廢水回用項(xiàng)目。
混凝劑主要用于除去水中微小粒徑的懸浮物膠體。因?yàn)檫@些微小的顆粒在水中難以沉淀，而且難以去除。它是通過在原水中投加混凝劑，使之與水中懸浮物及膠體生成較大絮片，然后通過多介質(zhì)過濾器過濾去除。當(dāng)原水中鐵的含量和懸浮物的含量較小時(shí)，預(yù)處理可以不采用此裝置。當(dāng)水中懸浮物及膠體物質(zhì)的含量比較高時(shí)，一般需要使用混凝劑添加裝置。
單級(jí)反滲透設(shè)備工藝流程與使用注意事項(xiàng)
單級(jí)反滲透設(shè)備在運(yùn)作時(shí)的工藝流程具體如下：原水罐→添加混凝劑→原水泵→多介質(zhì)過濾器→去除游離氯以及有機(jī)物→軟化水設(shè)備/加藥阻垢裝置→精密過濾器→紫外線殺菌。
一、原水罐。
原水罐用于儲(chǔ)存原水，減小因?yàn)樵苤兴畨翰环€(wěn)定對(duì)水處理系統(tǒng)造成的沖擊，同時(shí)用于沉淀地下水中的大泥沙顆粒及其它可沉淀物質(zhì)。
二、添加混凝劑。
混凝劑主要用于除去水中微小粒徑的懸浮物膠體。因?yàn)檫@些微小的顆粒在水中難以沉淀，而且難以去除。它是通過在原水中投加混凝劑，使之與水中懸浮物及膠體生成較大絮片，然后通過多介質(zhì)過濾器過濾去除。當(dāng)原水中鐵的含量和懸浮物的含量較小時(shí)，預(yù)處理可以不采用此裝置。當(dāng)水中懸浮物及膠體物質(zhì)的含量比較高時(shí)，一般需要使用混凝劑添加裝置。
三、原水泵。
原水泵可以恒定系統(tǒng)供水壓力，穩(wěn)定供水量。
四、多介質(zhì)過濾器。
采用多次過濾層的過濾器，主要目的是去除原水中顆粒在20um以上的雜質(zhì)，可選用手動(dòng)閥門控制或者全自動(dòng)控制器進(jìn)行反沖洗、正沖洗等一系列操作。保證設(shè)備的產(chǎn)水質(zhì)量，延長設(shè)備的使用壽命。
五、除去水中游離氯和有機(jī)物。
游離氯可以氧化破壞反滲透膜，反滲透設(shè)備一般要求進(jìn)水余氯<0.1ppm;有機(jī)物不僅是微生物的餌料，而且當(dāng)其濃縮到一定程度后，可以溶解有機(jī)膜材料，使膜性能劣化。水中有機(jī)物種類繁多，不同的有機(jī)物對(duì)反滲透膜的危害也不一樣，因而在反滲透預(yù)處理系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)，如果水中總有機(jī)碳(TOC的含量超過2mg/L，一般需要進(jìn)行處理，對(duì)于以自來水為水源的凈化系統(tǒng)，活性炭吸附是必要的，因?yàn)榈乇硭杏袡C(jī)物含量較高。
由于活性炭吸附法設(shè)備簡單，投資小，運(yùn)行操作簡單，處理效果容易控制等優(yōu)點(diǎn)，所以廣泛的應(yīng)用于水處理凈化系統(tǒng)中。
六、軟化水設(shè)備/加藥阻垢裝置。
軟化是利用離子交換樹脂與水中的鈣鎂等離子進(jìn)行交換，將水中的鈣鎂離子去除。軟化的優(yōu)點(diǎn)是可以比較徹底地去除水中鈣鎂離子，避免 這些離子在反滲透裝置中結(jié)垢，其缺點(diǎn)是設(shè)備投資高，運(yùn)行到一定時(shí)間后需要進(jìn)行再生。
添加阻垢劑可以延緩鹽晶體成長來推遲沉淀過程，采用此方法也可防止反滲透的結(jié)垢污染。但是由于鈣鎂離子仍然存在于水中，反滲透出水的鈣鎂離子會(huì)比使用軟化要高，而采用加藥阻垢的方式較易實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化控制，且設(shè)備簡單成本較低。另外使用阻垢劑還可以減低硅沉淀，而軟化則不能，這一點(diǎn)非常適合地下水水源處理。軟化設(shè)施的成本與流量成正比關(guān)系，而阻垢劑添加設(shè)施的成本與流量關(guān)系不大，因此，雙級(jí)反滲透和器型系統(tǒng)，多采用阻垢劑添加系統(tǒng)。
七、精密過濾器。
其作用是截留原水中的大于5微米的顆粒，以保證反滲透膜不被大顆粒的懸浮物劃傷。
因?yàn)榉礉B透膜的厚度約為10微米左右，原水中較大的顆粒經(jīng)高壓泵加速后極易劃傷反滲透膜表面的脫鹽表皮層或可能擊穿反滲透膜組件，因而一般反滲透設(shè)備前都要安裝5微米精密過濾器。采用精密過濾器對(duì)進(jìn)水中殘留的懸浮物、非曲直粒物及膠體等物質(zhì)去除，使RO反滲透設(shè)備運(yùn)行更安全、更可靠。
反滲透設(shè)備使用前應(yīng)注意的問題
反滲透設(shè)備要求用自來水為水源，用戶多將其與自來水相接就使用，在安裝時(shí)沒考慮預(yù)留清洗口;由于設(shè)備的自動(dòng)化程度高，用戶往往認(rèn)為可以象其它家用設(shè)備一樣，用時(shí)只要開機(jī)關(guān)機(jī)就行，缺乏專人管理，使用過程中多無運(yùn)行記錄或記錄不全;運(yùn)行時(shí)多為間歇式，亦無適當(dāng)?shù)谋ｐB(yǎng)措施，直到設(shè)備的產(chǎn)水量很小或者TDS很高時(shí)才發(fā)現(xiàn)問題，但為時(shí)已晚，此時(shí)采取措施，通常設(shè)備性能只能恢復(fù)60%～70%的水平，已造成了永久損失;發(fā)現(xiàn)問題時(shí)多在生產(chǎn)的高峰期，往往造成停產(chǎn)和不必要的經(jīng)濟(jì)損失。
同時(shí)，我們?cè)谑褂弥斑€要注意以下因素：
首先，自備一套余氯比色測定計(jì)。目前所使用的反滲透設(shè)備的膜多為低壓的聚酰胺膜，該膜在使用中不耐氯，尤其在重金屬離子的作用下，易氧化造成永久性的損壞;自來水多含重金屬離子，在活性炭失效后，極易損壞膜。自來水余氯和有機(jī)物的含量是變化的，僅僅靠計(jì)算和估計(jì)是不夠的，活性炭的失效要以測試為準(zhǔn)，這樣既可避免過早更換的浪費(fèi)和過遲更換引起的膜損壞。該比色計(jì)的價(jià)格便宜，操作也方便。可在計(jì)算的更換期前10d開始每天測定。
當(dāng)?shù)刈詠硭乃|(zhì)報(bào)告是必不可少的，雖然國家有一個(gè)自來水標(biāo)準(zhǔn)，但各地的自來水是不同的。可以從自來水公司獲得近期的水質(zhì)報(bào)告，在購買反滲透設(shè)備時(shí)提供給設(shè)備廠商，由廠商根據(jù)水質(zhì)報(bào)告中的余氯計(jì)算確定活性炭的大致更換周期，根據(jù)水質(zhì)報(bào)告中的鈣、鎂等離子的濃度計(jì)算確定回收率的范圍、可能的污染及清洗的方法。純水設(shè)備，實(shí)驗(yàn)室純水設(shè)備，南通水處理設(shè)備，南通去離子水設(shè)備。醫(yī)院用水處理設(shè)備，醫(yī)用GMP純化水設(shè)備。
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