原水箱与原水泵:原水箱承担着储存原水的重要任务,作为整个系统的水源储备站,它确保原水供应的稳定性,避免因原水供应波动影响后续处理流程。原水泵则将原水箱中的原水输送至后续处理设备,其流量和扬程需依据系统整体需求精心配置,保证原水能够顺利进入后续工艺环节,为整个超纯水制备流程奠定基础。
石英砂过滤器:内部装填石英砂等滤料,利用不同粒径的石英砂形成过滤层级。原水通过时,可有效拦截水中的泥沙、铁锈、悬浮物等大颗粒杂质,大幅降低水的浊度,使水质初步得到净化,为后续设备减轻过滤负担。
活性炭过滤器:活性炭具有丰富的微孔结构和巨大的比表面积,对水中的余氯、有机物、异味和色素等具有极强的吸附能力。其表面的官能团还能与部分有害物质发生化学反应,进一步提升净化效果。经石英砂过滤器处理后的水进入活性炭过滤器,可有效去除水中的微量有机污染物和残留的消毒副产物,减少对后续反渗透膜的污染。
阻垢剂添加:为防止后续反渗透过程中水中的钙、镁等离子形成水垢,损坏反渗透膜元件,在原水进入保安过滤器前添加阻垢剂。阻垢剂能够分散水中的难溶性盐类,使其不易结晶析出,从而保证反渗透系统的稳定运行。
保安过滤器:作为反渗透前的最后一道预处理防线,保安过滤器通常采用高精度滤芯,可有效去除大于 5 微米的颗粒杂质,进一步保护反渗透膜,防止大颗粒物质划伤或堵塞膜表面。
一级高压泵与一级反渗透:一级高压泵为一级反渗透提供足够的压力,克服渗透压,使水分子透过反渗透膜,而溶解性盐类、重金属离子、细菌、病毒等杂质被截留。一级反渗透膜是关键部件,其孔径极小,一般在 0.1 - 1 纳米之间,优质的反渗透膜可实现高达 99% 以上的脱盐率,使原水得到初步脱盐净化,产水进入一级中间水箱。一级中间水箱在此起到了缓冲和储存初步净化水的作用,它能平衡一级反渗透系统的产水与二级高压泵的进水需求,确保二级反渗透系统的稳定运行,避免因一级反渗透产水波动影响后续深度处理环节。
二级高压泵与二级反渗透:一级中间水箱的水经二级高压泵再次加压后进入二级反渗透系统。二级反渗透进一步对水进行深度脱盐,去除一级反渗透产水中残留的少量盐分和杂质,使水质更加纯净,产水进入二级中间水箱。二级中间水箱同样发挥着缓冲和水质稳定的作用,它储存着二级反渗透产出的更纯净的水,为后续的 EDI 系统提供稳定的进水,保障 EDI 系统能够持续、高效地运行,进一步提升水质。
EDI 给水泵、EDI 与 EDI 产水箱:EDI 给水泵将二级中间水箱的水输送至 EDI(连续电除盐技术)装置。EDI 装置将离子交换树脂填充在阴阳离子交换膜之间形成 EDI 单元,在直流电的作用下,水中的离子定向迁移,通过离子交换膜进入浓水室,同时水电离产生的氢离子和氢氧根离子对树脂进行连续再生,实现连续去除水中离子的目的。EDI 工艺无需化学再生药剂,能生产出电阻率高达 15 - 18MΩ・cm 的超纯水,产水储存于 EDI 产水箱。EDI 产水箱用于储存经过 EDI 深度除盐后的超纯水,保证超纯水的稳定供应,满足后续混床等精处理环节以及最终用水点的需求,避免因 EDI 产水波动影响整个系统的供水稳定性。
混床:混床是将强酸性阳离子交换树脂和强碱性阴离子交换树脂按一定比例混合装填在同一个离子交换器内。当 EDI 产水箱的水通过混床时,水中的阳离子与阳离子交换树脂上的氢离子进行交换,阴离子与阴离子交换树脂上的氢氧根离子进行交换,生成的氢离子和氢氧根离子结合成水,从而深度去除水中残留的各种离子,使水质达到更高的纯度,满足对水质要求极为苛刻的应用场景。
紫外杀菌器与微滤:经过混床处理后的水进入紫外杀菌器,紫外线能够破坏微生物的 DNA 结构,使其失去活性,有效杀灭水中的细菌、病毒等微生物。随后,水通过微滤设备,进一步去除水中可能残留的微小颗粒和胶体物质,确保出水水质的纯净度。
输送泵与用水点:最后,通过输送泵将超纯水从 EDI 产水箱输送至各个用水点,满足不同行业对超纯水的使用需求。输送泵需保证稳定的流量和压力,确保超纯水能够及时、足量地供应到各个生产或实验环节,而 EDI 产水箱则是超纯水从生产到使用的关键储存和中转枢纽。