純水又稱去離子水,是指以符合生活飲用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)的水為原水,通過電滲析器法、離子交換器法、反滲透法、蒸餾法及其他適當(dāng)?shù)募庸し椒,制得的密封于容器?nèi),且不含任何添加物,無(wú)色透明,可直接飲用的水,也可以稱為純凈物、蒸餾水。超純水是指電阻率達(dá)到10MΩ*cm(25℃)的水。常用于集成電路工業(yè)中用于半導(dǎo)體原材料和所用器皿的清洗、光刻掩模版的制備和硅片氧化用的水汽源等。此外,其他固態(tài)電子器件、厚膜和薄膜電路、印刷電路、真空管等的制作也都要使用超純水。目前制備純水和超純水最便利的方法是通過純水/超純水系統(tǒng)。
1.自然水中常見雜質(zhì)
包括可溶性無(wú)機(jī)物、有機(jī)物、顆粒物、微生物、可溶性氣體等。純水/超純水系統(tǒng)就是要盡可能徹底地去處這些雜質(zhì)。
2.凈化水質(zhì)的主要工藝
目前常用凈化水質(zhì)的工藝方法有蒸餾法、反滲透滲出法、離子交換法、過濾法、吸附法、紫外氧化法等。同時(shí)我們可以將水的純化過程大致分為3大步,前處理(出產(chǎn)出純水),離子交換(可出產(chǎn)出18.2MΩ-cm超純水)和后處理(出產(chǎn)出符合特殊要求的超純水)。根據(jù)進(jìn)水的水質(zhì)和對(duì)出水水質(zhì)的要求,確定每一步采用的方法工藝。
3.前處理
主要包括預(yù)處理單元和反滲透滲出(RO)單元,因?yàn)轭A(yù)處理后的水將通過反滲透滲出進(jìn)行再一步的凈化,所以一定要盡量去除對(duì)反滲透滲出膜有影響的雜質(zhì);主要包括大顆粒物質(zhì)、余氯以及鈣離子鎂離子。在此要說明的一點(diǎn)是必需要根據(jù)進(jìn)水水質(zhì)的差異針對(duì)性地配備不同的處理單元!
反滲透滲出是使用一個(gè)高壓泵對(duì)高濃度溶液提供比滲透滲出壓差大的壓力,水分子將被迫通過半透膜到低濃度的一邊,反滲透滲出可以濾除90%-99%的包括無(wú)機(jī)離子在內(nèi)的絕大多數(shù)污染物,由于它出眾的純化效率,反滲透滲出是水純化系統(tǒng)的一個(gè)非常有效的技術(shù),由于反滲透滲出能去除大部門的污物,所以它常常被用作為前道處理手段,能明顯地延長(zhǎng)去離子交換柱的使用時(shí)間。
4.后處理
主要根據(jù)客戶的特殊要求出產(chǎn)出低有機(jī)物型、低熱源型等的超純水。針對(duì)不同要求有多種處理方式,如超濾過濾法用于去除熱源,雙波長(zhǎng)紫外氧化法用于降低水中總有機(jī)碳(TOC),微濾去除細(xì)菌等。
5.離子交換
離子交換等于,水中的正離子與離子交換樹脂中的H 離子交換,水中的負(fù)離子與離子交換樹脂上的OH-離子交換,從而達(dá)到純化水的目的。通過離子交換去除離子,理論上幾乎能除去所有的離子物質(zhì),在25℃時(shí),出水電阻率達(dá)到18.2MΩ-cm。經(jīng)離子交換出水水質(zhì)的高低主要取決于離子交換樹脂的質(zhì)量和交換柱內(nèi)水與樹脂的交換效率!
超濾(UF)薄膜則是一個(gè)分子篩,它以尺寸為基準(zhǔn),讓溶液通過極細(xì)微的濾膜,以達(dá)到分離溶液中不同大小分子的目的,可將超純水中的熱源含量降至0.001EU/ml以下。雙波長(zhǎng)紫外氧化法可利用光氧化有機(jī)化合物,將超純水中的總有機(jī)碳濃度降低至5ppb以下。