Ultrapuurvett tootis algselt USA teadusringkonnad, kasutades ultrapuursete materjalide (näiteks pooljuhtide komponentide ja nano {- peene keraamika) arendamiseks destilleerimist, deioniseerimist, pöördosmoosi või muud sobivat ülekriitilist peentehnoloogiat. Tänapäeval kasutatakse ultrapuurvett laialdaselt sellistes valdkondades nagu bioloogia, meditsiin, autotööstus ja pooljuhtide tootmine. Seda tüüpi vesi ei sisalda praktiliselt mingeid lisandeid peale veemolekulide (H₂O). Ultrapuurvett on tavaliste protsesside abil keeruline saavutada. Näiteks peetakse ultrapuurveeks vett, mille vastupidavus on suurem kui 18 MΩ*cm ja lähedal 18,2 MΩ*cm.
Süsteemi ülevaade
Ultrapuur veesüsteem koosneb neljast töötlemissüsteemist:
Ravieelne süsteem; Pöördosmoosi süsteem; EDI (segavoodi) süsteem; Poleerimissüsteem
Traditsiooniline ultrapuurveesüsteemi protsesside voog:
Raw water tank → Raw water pump → Flocculant (PAC) → Multi-media filter (MMF) → Activated carbon filter (ACF) → Cationic bed → Pretreatment water tank → RO feed pump → Antiscalant and biocide → RO safety filter → Primary RO high-pressure pump → Primary RO → Intermediate water tank → Secondary RO feed pump → Secondary RO Kõrge - rõhupump → sekundaarne ro → vahepealne veepaak → EDI söödapump → EDI seade (või segavoodi) → segavoodi ohutusfilter → steriliseeriv UV -tuli → Nitrogen - suletud puhas veepaak → Terminaliga pump → Terminaliseeritud terminaliga pump → Terminaliga segunenud vood → Terminaliga filtr → Terminaliga segunenud vood → terminaliga segunenud vood Veepunkt → lämmastik - suletud veepaak
Eeltöötluse eesmärk
Toordveepaak:
See puhverdab peamiselt rõhku välise kraaniveevarustuse süsteemi säilitamisel. Paagi suurus peaks olema puhta veesüsteemi väljundist 2-3 korda suurem.
Multi - Media Filter (MMF):
Kvartsi liivafiltrid võivad veest eemaldada tahkete osakeste ja suspendeeritud tahked ained. Koagulandi (PAC) lisamine võib flokuleerida kolloidseid osakesi, vähendades sellega toorvee hägusust (NTU) ja tahkete osakeste aineid (SS) ja parandades selle kvaliteeti.
Aktiveeritud süsinikfilter (ACF):
Lisaks MMF -i omadustele, aktiveeritud süsiniku adsorbeerijatele nende suure pindala ja tugeva adsorptsioonivõime tõttu, adsorbeerub üle 99% vaba kloori vees ning sellel on orgaaniliste ainete ja värvuse kõrge eemaldamiskiirus.
Katioonvoodi:
See võib vahetada lahustunud kaltsiumi ja magneesiumiioone vees, vähendades sellega vee kõvadust.
Ultrafiltratsioon (UF):
Ultrafiltratsioon kasutab filtreerimise söötmena ultrafiltreerimismembraani. Teatud rõhu all, kui toores vedelik läbi membraani voolab, võimaldavad membraani pinnal olevad arvukad pisikesed poorid ainult vett ja väikeseid molekule läbima. Selle funktsioon on sarnane multi - meediumifiltriga.
Eelravi veepaak:
See aitab peamiselt puhastada eeltöötlussüsteemi tagapesu ja regenereerimise hooldamise rõhku. Paagi suurus võib olla puhta veesüsteemi vee väljundist 2-3 korda suurem.
Pöördosmoosi (RO) funktsioon
RO ohutusfilter:
RO ohutusfiltrid on tavaliselt valmistatud SUS304 -st. Pärast kvartsi liivafiltri ja aktiveeritud süsinikufiltri läbimist eemaldatakse suuresti suures osas õhkõrn tahked ained, kuid mõned väikesed riputatud tahked ained jäävad. Siin tehakse uuesti mikrofiltratsioon, et eemaldada RO membraani ummistumise vältimiseks suspendeeritud tahked ained, mis on suuremad kui 5 μm. Samal ajal säilitatakse mõned aktiveeritud süsinikuosakesed väljaspool pöördosmoosisüsteemi.
Pöördosmoos (RO):
RO -süsteemid eemaldavad veest peamiselt anioonid ja katioonid, orgaanilised ained, soojusallikad ja bakterid. RO -süsteemid kasutavad rõhu - juhitud membraanide eraldamise tehnoloogia, kasutades valikuliselt läbilaskva (pool - läbilaskva) membraani funktsiooni. Membraanielement on konstrueeritud RO membraanjuhi kangast ja kesktorust. RO -mooduli moodustamiseks on roostevabast terasest surve all asuv mitu RO elementi. Selle magestamissüsteemi võti on küpseks protsesside kujundamine ja ratsionaalne töö, juhtimine ja juhtimine, mis määrab otse süsteemi stabiilse ja stabiilse vee väljundi. See mõjutab ka RO membraanide eluiga. RO -süsteemi töödeldud heitvee eemaldab valdava enamuse anorgaanilistest sooladest, peaaegu kogu orgaanilisest ainest ja mikroorganismidest (bakterid, soojaallikad jne), tagades sellega RO -süsteemi kvaliteedi ja jõudluse.
EDI segavoodi (MB) funktsioon
EDI:
Kombineerides elektdialüüsi ja ioonivahetuse eeliseid, eemaldab EDI -seadmed vaiguvahetuse kaudu mitmesuguseid ioone, mille tulemuseks on puhastatud vesi. Ioonide vahetust kasutatakse ioonide eemaldamiseks veest. Pinge kantakse kogu membraanil, mis elektrolüüsivad veemolekulid vaigu taaselustamiseks vesiniku ja hüdroksiidiioonideks. Samaaegselt veetakse vesiniku ja hüdroksiidiioonide vastu vahetatud ioonid voolu ja tühjendatud toimel kontsentraadi kambrisse, saavutades pideva regenereerimise ja vee tootmise.
Segatud voodites pakub EDI eeliseid, kuna see välistab vajaduse happe- või leelise regenereerimise järele, välistab happe või leelise säilitamise ja lahjendamise ja transpordirajatiste vajaduse ning on ohutu ja usaldusväärne, minimeerides töötajate kokkupuudet hapete ja leelisedega. See säästab ringlussevõetud vee- ja reoveepuhastusrajatisi. See vähendab töö- ja hoolduskulusid, sellel on väike jalajälg, lihtne paigaldus, kõrge vee tootmiskiirus ja pidev töö stabiilse toote vee kvaliteediga, ilma et oleks regenereerimise tõttu seisakuid.
Segavoodi:
Segatud anioonne ja katioonne vanus neelab ja tõrjub vees anioone ja katioone, tekitades erineva vastupidavusega puhast vett.
Segavoodi ohutusfilter:
See filter hoiab ära segavoodi vaigu lekke lämmastiku tihendi paagi saastumise ning filtreerib ka hõõrdumise tekitatud pisikesed osakesed segavoodi vaigu kasutamise ja regenereerimise ajal. Segatud kihi ohutusfiltri tüüpiline filtri suurus on 1 μm.
UV -steriliseerimine:
Kasutab segavoodi toodetud vees bakterite tapmiseks 256nm ultraviolettvalgust, takistades lämmastiku tihendi paagis bakterite kasvu.
Peen töötlemissüsteem
Lämmastikutihendi paak:
Ultrapuurvee lämmastiku tihendi paagid suletakse konstantse lämmastikurõhuga. Lämmastik on inertgaas, mis hoiab ära süsinikdioksiidi ja muude ainete vette lahustumise, mõjutades vee kvaliteeti. See kaitseb paagi vett sekundaarse saastumise eest, mis võib vee kvaliteeti halvendada.
TOC UV -lamp (TOCUV):
Kõrge - Energy UV -lambid kiirgavad 185nm lainepikkust valgust, mis stimuleerib vee fotolüüsi, tekitades väga energeetilisi hüdroksiidi ioone. Need hüdroksiidiioonid ründavad orgaanilisi ühendeid ja kui TOC on täielikult oksüdeerunud, lagunevad need süsinikdioksiidiks ja veeks. Mõned orgaanilised ained jagunevad kergesti oksüdeeritavateks happerühmadeks, mis on poleerimisvoodi abil hõlpsasti eemaldatud.
Poleerimisvood:
Ultrapuurveesüsteemi lõpliku heitvee kvaliteedi tagamiseks. Heitvee kvaliteet ulatub üldiselt üle 18 megohmi ja sellel on teatav kontroll TOC ja SiO2 üle. Poleerimisvood pole - regenereeritav.
Terminali ohutusfilter:
See takistab poleerimisvoodi vaigu lekkeid lõpliku ultrafiltrimise ja puhaste veeringlusliinide saastamisest ning filtreerib ka hõõrdumise tekitatud pisikesed osakesed poleerimisvaigu kasutamisel. Lõpliku ohutusfiltri filtri suurus on 0,1 μm.
Terminali ultrafiltratsioon:
Eemaldab tahkete osakeste ained, mida lõplik ohutusfilter ei saa eemaldada, tagades heitvee lõpliku indeksi. Kermer -ultrafiltreerimise kontsentreeritud vesi saab tagasi lükata lämmastiku tihendava veepaaki