500升超纯水生成系统 (500 L/H)
* 原则 · 流程图 · 应用领域 *
一、工作原理
超纯水系统采用多级耦合工艺，包括 “浊度去除的预处理反渗透脱盐连续电去离子 (EDI) 进行先进的脱盐最终抛光”，逐步将标准自来水净化成具有电阻率的电子级超纯水≥18.2 M欧米茄·cm.核心技术原理如下:
• 多级耦合深度脱盐: 水经过预处理以去除悬浮固体，残余氯和硬度; 此后，两级反渗透 (RO) 系统保留了超过98% 的离子和有机化合物; 生成的水然后进入EDI模块，在电场的影响下进行连续的深度脱盐，逐渐接近理论纯水极限。
• 无酸连续电去离子 (EDI)–碱再生: EDI系统利用电场连续再生离子交换树脂，无需酸–碱再生或化学放电。这种方法不仅确保了稳定的出水电导率 (≥15–18 M欧米茄·cm)，但也符合环境友好的操作要求，从而避免了与传统混合床系统相关的废水污染。
• 最终抛光确保电子级水质: 该系统配备了185/254 nm双波长紫外线灭菌和TOC降低单元以及0.22 穆m最终过滤阶段; 可以添加一个可选的抛光混合床作为额外的保障措施，以确保产出水符合以下规格: 稳定的电阻率 ≥ 18.2 M欧米茄·cm, TOC≤ 30 ppb和细菌 ≤ 0.1 CFU/mL。
二、工艺流程
该系统采用三级功能配置: “原水→ 预处理 → 两级RO → 电子数据交换 → 最终抛光 → 超纯水分配 ”; 其额定生产能力为500 L/h≈ 0.5 m³/h，整个过程由PLC自动控制。
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原水箱 (缓冲罐)
↓原水泵
多介质过滤 → 活性炭过滤 → 水软化/防垢化学加药 → 5 穆m安全过滤 (浊度和除氯预处理)
↓ 主高压泵
一级反渗透膜堆 (脱盐率 ≥98% 、浓水排放)
↓ 二次高压泵
二级反渗透膜堆 (深度脱盐; 产品水电导率 ≤ 1–2 穆秒/厘米)
↓
EDI模块 (电场连续脱盐; 出水电阻: 15–18 M欧米茄·厘米)
↓
抛光混合床 (可选 – 核级树脂 – 最终保证)
↓ 185/254 nm双波长紫外线灭菌和TOC降低
0.22 穆m端子过滤
↓
超纯水箱 (氮封/卫生级) → 恒压供水泵 → 用水点
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① 预处理阶段: 原水经过多介质过滤，去除悬浮固体和胶体; 活性炭吸附余氯和有机化合物; 软化或阻垢化学投加防止CaCO₃/MgCO₃ 缩放; a 5 穆m安全过滤系统保护高压泵和ro膜，确保RO给水具有SDI ≤ 3和余氯水平接近零。
② 两级反渗透EDI段: 一级高压泵将预处理后的水输送到一级ro膜堆，其中绝大多数离子、有机化合物、微生物被截留；然后，初级产品水通过二级高压泵输送到二级反渗透装置进行进一步净化，将其电导率降低到约1–2 穆S/cm，从而为EDI系统提供高质量的给水; EDI系统在电场和离子交换树脂的协同作用下进行连续的深度脱盐，导致出口水电阻率为15–18 M欧米茄·cm，消除了酸或碱再生的需要。
③ 终端抛光阶段: EDI生成的水经过双波长紫外线照射 (185/254 nm) 以降解TOC并消除微生物，然后用0.22进行终端过滤 穆m过滤器去除颗粒和细菌; 必要时，采用可选的抛光混合床处理，以确保最终水质。然后将水存储在超纯水箱中，并通过恒压泵泵送到所有用水点，确保水质始终符合终点的标准。
三.应用领域
• 电子半导体和芯片清洗: 提供18.2 M欧米茄·cm超纯水，用于晶片清洗、显影和电镀工艺，以防止芯片的离子或颗粒污染。
• 药物制剂和注射用水 (WFI) 预处理: 作为制备纯化水和注射用水的主要水源，它符合关于TOC、细菌和内毒素的严格GMP要求。
• 实验室和分析测试: 高效液相色谱 (HPLC)，原子吸收光谱和质谱系统等精密仪器以及用于理化分析的高纯水可确保测试结果的准确性。
• 精密化学和化妆品配方: 高端试剂，精细化学合成和化妆品纯水制备 – 确保杂质不影响产品纯度或稳定性。
• 光学涂层和显示面板: 光学透镜涂层; 用于LCD/OLED面板清洁的超纯水，以防止水印和颗粒缺陷。
• 研究机构和检测中心: 为科研院所、高校实验室、第三方检测机构提供每日超纯水供应 – 理想的低流量，高频率的用水场景。
