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半导体级超纯水怎么制?ROE-EDI工艺流程的“芯”级标准
更新时间:2025-12-26 点击次数:0

  ROE系列EDI纯水系统通常采用二级反渗透(RO)与电去离子(EDI)结合的工艺流程,通过多级物理分离与电化学再生技术,实现高效、稳定、环保的超纯水制备。以下是其核心工艺流程及关键步骤解析:


  一、EDI纯水系统工艺流程概述
  原水→预处理→一级RO→二级RO→EDI→后处理→超纯水
  该流程通过反渗透去除大部分杂质,再利用EDI深度脱盐,最终产出电阻率达15-18.2MΩ·cm的超纯水,适用于电子、制药、电力等高精度用水场景。
  二、分步工艺解析
  1.预处理阶段

  (1)目标:去除原水中的悬浮物、有机物、余氯及部分溶解性杂质,保护后续RO膜和EDI模块。
  (2)关键设备:
  多介质过滤器:通过石英砂、活性炭等介质拦截大颗粒杂质。
  软化器(可选):针对高硬度水源,防止RO膜结垢。
  保安过滤器:采用5μm滤芯,进一步截留微小颗粒。
  (3)作用:降低原水浊度、COD(化学需氧量)和余氯,确保RO进水水质符合要求(如SDI≤3)。
  2.一级反渗透(RO)
  (1)原理:利用半透膜在高压下(1-10MPa)截留溶解盐、有机物和微生物,水分子透过膜形成产水。
  (2)关键参数:
  脱盐率:90-99%,产水电导率≤10μS/cm。
  回收率:50-75%,浓水排放。
  (3)作用:去除大部分溶解性杂质,减轻二级RO和EDI负担。
  3.二级反渗透(RO)
  (1)目标:对一级RO产水进一步提纯,降低电导率至1-5μS/cm。
  (2)关键设计:
  膜元件选择:采用抗污染膜或低压膜,适应不同水质。
  系统配置:可并联或串联运行,灵活调整产水量。
  (3)作用:为EDI提供稳定、低电导率的进水,确保EDI高效运行。
  4.电去离子(EDI)
  (1)原理:结合离子交换树脂与直流电场,实现连续去离子和树脂再生。
  (2)关键组件:
  离子交换膜:阳膜(允许阳离子通过)与阴膜(允许阴离子通过)交替排列,形成浓水室和淡水室。
  离子交换树脂:填充在膜间隔室,吸附水中残留离子。
  直流电场:施加50-600V电压,驱动离子定向迁移。
  (3)工作流程:
  离子吸附:树脂吸附水中的Na⁺、Cl⁻等离子。
  电迁移:离子在电场作用下穿过对应离子膜进入浓水室。
  树脂再生:水电解产生的H⁺和OH⁻持续再生树脂,保持其交换能力。
  产水输出:淡水室流出高纯水,浓水室排放富集离子的废水。
  (4)优势:
  连续运行:无需停机再生,产水水质稳定。
  环保经济:无酸碱再生,降低化学药剂使用和废水处理成本。
  高效脱盐:产水电阻率达15-18.2MΩ·cm(超纯水级别)。
  5.后处理阶段
  (1)目标:进一步提升水质,满足特定行业需求。
  (2)关键设备:
  紫外线杀菌器:杀灭水中微生物,防止二次污染。
  抛光混床(可选):采用高纯度树脂进一步去除微量离子。
  终端过滤器:0.22μm滤芯截留微小颗粒,确保出水无菌。
  (3)作用:保障最终产水符合电子级(如SEMI C12标准)或制药级(如USP标准)要求。
  三、EDI纯水系统工艺优势总结
  1.高效脱盐:二级RO与EDI协同,脱盐率≥99.9%,产水电阻率高。
  2.稳定可靠:连续运行,水质波动小,适合工业大规模生产。
  3.环保节能:无化学再生,降低能耗和废水排放。
  4.自动化程度高:PLC控制,减少人工操作,降低运行成本。
  5.适应性强:可处理地下水、地表水等多种水源,模块化设计灵活扩展。


  四、应用领域
  1.电子行业:芯片、液晶面板清洗用水。
  2.制药行业:注射用水(WFI)、原料药生产用水。
  3.电力行业:锅炉补给水、核电站一回路水。
  4.实验室:分析仪器、高精度实验用水。

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