超纯水设备与纯水的区别
在水净化处理的领域中,超纯水设备和纯水常常被提及,然而许多人对它们之间的差异并不十分清楚。实际上,超纯水设备是一种用于生产高纯度水的设备,而纯水则是经过净化处理达到一定纯度标准的水,两者在多个方面都存在显著区别。
一、定义与概念
(一)超纯水设备
超纯水设备是一种综合运用多种先进水处理技术,如反渗透、离子交换、电去离子(EDI)等,将水中的导电介质几乎完全去除,同时把水中不离解的胶体物质、气体及有机物均去除至很低程度的设备。它的主要目的是生产出电阻率极高、几乎不含任何杂质的超纯水,以满足对水质要求极为严苛的行业需求。
(二)纯水
纯水通常是指经过过滤、反渗透等常规净化手段处理后,去除了水中的大部分杂质、细菌、病毒、重金属离子等,但仍可能含有少量的溶解性固体和微量的其他杂质的水。其纯度一般低于超纯水,不过在一些对水质要求相对不那么严格的场景中,纯水能够满足使用需求。
二、制作工艺
(一)超纯水设备工艺
预处理:通过多介质过滤去除水中的泥沙、铁锈等大颗粒悬浮物;利用活性炭吸附去除余氯、有机物和异味;通过软化器去除水中的钙、镁离子,降低水的硬度,为后续的反渗透处理提供良好的进水条件。
反渗透:利用半透膜的原理,在高压作用下,只有水分子能够透过反渗透膜,而溶解性盐类、重金属离子、细菌、病毒等杂质被截留,实现初步脱盐和净化。
深度除盐:采用离子交换树脂进一步去除水中残留的离子,或者利用 EDI 技术,在电场作用下,持续去除水中的离子,使水质达到更高的纯度。
后处理:通过超滤去除水中的胶体、大分子有机物;利用紫外线杀菌器杀灭水中的细菌和病毒;经过终端精密过滤,进一步去除微小颗粒,确保生产出的超纯水符合严格的水质标准。
(二)纯水制作工艺
纯水的制作工艺相对简单,一般主要依赖反渗透技术。原水经过简单的预处理,如过滤、活性炭吸附等,去除大颗粒杂质和余氯后,进入反渗透装置。反渗透膜去除水中的大部分离子和杂质,产出的水即为纯水。在一些要求稍高的情况下,可能会增加离子交换或超滤等简单的后处理步骤,但整体工艺的复杂程度和深度远不及超纯水设备。
三、水质标准
(一)超纯水
超纯水的水质标准极为严格,电阻率通常要求达到 18MΩ・cm 以上(25℃),几乎接近理论纯水的电阻率。此外,对水中的颗粒物质、微生物、有机物、重金属离子等杂质的含量要求极低,甚至达到检测不出的程度。例如,在半导体芯片制造中,超纯水中的颗粒物质含量需控制在每立方米不超过几个颗粒,微生物含量也需极低,以确保芯片制造过程不受杂质干扰。
(二)纯水
纯水的水质标准相对较低,电阻率一般在 1 - 10MΩ・cm 之间(25℃),水中仍可能含有少量的溶解性固体和微量的杂质。虽然它去除了大部分对人体和一般工业生产有害的物质,但对于一些对水质要求极高的行业,如高端电子制造、精密光学仪器生产等,纯水的纯度是远远不够的。
四、应用领域
(一)超纯水设备应用领域
电子行业:在电子芯片制造、集成电路生产、液晶显示器制造等工艺中,超纯水用于清洗硅片、光刻胶显影、蚀刻等关键环节,确保芯片表面的清洁度和精度,避免杂质对芯片性能产生影响。
制药行业:超纯水是制药过程中不可或缺的原料,用于药品的生产、配液、清洗等环节。其高纯度能够保证药品的质量和安全性,防止因水中杂质导致药品污染或产生不良反应。
实验室科研:各类实验室中的化学分析、生物实验、细胞培养、色谱分析等实验项目,对水质的稳定性和纯度要求极高,超纯水设备能够提供满足实验精确需求的高纯度水。
(二)纯水应用领域
普通工业生产:在一些对水质要求不是特别严格的工业生产中,如一般的电镀、涂装、纺织印染等行业,纯水可用于生产过程中的清洗、配液等环节,满足基本的生产需求。
日常生活:纯水在日常生活中也有广泛应用,如饮用纯水、家用净水器产出的水等,能够为人们提供相对纯净、安全的饮用水,保障身体健康。
超纯水设备和纯水在定义、制作工艺、水质标准以及应用领域等方面都存在明显的区别。了解这些区别,有助于各行业根据自身的实际需求,选择合适的水净化方式和产品,从而确保生产过程的顺利进行和产品质量的稳定可靠。