一、核心工艺架构与精度优化
(一)预处理系统:低污染预处理
多介质过滤单元:采用φ800mm316L不锈钢滤罐(单罐),内装1000mm厚级配滤料(下层4-6mm石英砂+中层2-4mm无烟煤+上层1-2mm锰砂),运行流速15m/h,浊度去除率≥99%,将原水浊度降至≤0.1NTU。反冲洗采用“气水联合+脉冲冲洗”模式(气洗强度12L/(m²・s),水洗强度18L/(m²・s)),较5吨设备节水10%,避免冲洗残留污染。
复合净化单元:串联φ600mm活性炭滤罐(椰壳炭,碘值≥1200mg/g)与φ600mm软化罐(001×7MB核级阳离子树脂),活性炭单元余氯去除率≥99.9%(出口余氯≤0.01mg/L),软化单元将原水硬度(以CaCO₃计)降至≤0.01mmol/L,为后续RO系统提供更优质进水。
精密保安过滤:采用40英寸双联过滤器(316L不锈钢),内置0.22μm聚醚砜(PES)折叠滤芯(6支/联),对≥0.22μm颗粒截留率,确保进入RO系统的颗粒污染物≤0.05mg/L,滤芯可进行完整性测试(气泡点≥0.22MPa)。
(二)双级反渗透系统:高精度脱盐
一级RO单元:配置6支8040型抗污染反渗透膜(3支串联×2组并联),单支膜面积400ft²,设计脱盐率。运行压力1.5±0.1MPa,配备精密恒温装置(水温控制在25±0.5℃),产水量5.2m³/h。浓水侧安装能量回收装置,吨水电耗降至1.1kW・h。
二级RO单元:采用3支8040型超低污染膜(串联运行),产水量3.3m³/h。二级产水电导率≤0.5μS/cm,通过在线电导率仪(精度±0.01μS/cm)实时监控,超标时自动启动循环净化程序。
(三)深度除盐与超纯化系统
EDI深度除盐:采用2台EDI模块(IONPUREIP-LX45,并联运行),总产水3吨/小时,在直流电场(400-600V)作用下,将二级RO产水进一步纯化至电阻率≥17MΩ・cm@25℃。EDI浓水(约0.6m³/h)回流至一级RO进水端,系统整体水利用率提升。
终端超纯化:EDI产水进入抛光混床(φ400mm316L不锈钢罐),内装1:1比例的核级阳阴树脂(UP6150),进一步去除残余离子,使产水电阻率稳定≥18.2MΩ・cm@25℃。随后经0.1μmPTFE终端过滤器,确保微粒(≥0.1μm)≤1个/ml,满足超纯水标准。
(四)智能控制系统
高精度控制中枢:采用西门子S7-1500PLC,12英寸彩色触摸屏实时显示3吨/小时产水量、各段压力、电阻率、TOC等32项参数,支持历史数据追溯(存储≥3年)与远程控制(4G+以太网),可接入工厂MES系统。
微污染预警系统:配备在线TOC分析仪(检测限1ppb)、激光微粒计数器(0.1-10μm),每30分钟记录一次数据,当参数接近预警值时提前2小时发出警报,便于及时处理。
保持稳定运行能力
超纯保障体系:
材质超纯要求:与水接触部件100%采用316L不锈钢(电解抛光Ra≤0.4μm)或PTFE、PP等低溶出材料,所有管道焊接采用自动轨道焊接,内壁焊缝Ra≤0.8μm,避免污染。
防二次污染设计:产水管道采用316L不锈钢,坡度≥1%,确保排水彻底,无积水点;阀门采用隔膜阀(无死角),避免传统阀门的腔体内残留。
超纯场景适配与核心价值
(一)典型应用领域
半导体制造:为芯片光刻、蚀刻环节提供冲洗用水,低离子、低微粒特性确保芯片电路精度,某半导体厂应用后芯片良率提升。
高端实验室:用于分子生物学实验、高精度仪器分析(如ICP-MS、HPLC),超纯水的低杂质含量保证实验结果的准确性和重复性,某检测机构使用后数据偏差降低至±0.5%。
精密电子元件生产:在传感器、精密连接器生产中作为清洗用水,避免元件表面残留杂质影响性能,某电子元件厂应用后产品可靠性提升15%。
电池研发:为固态电池、氢燃料电池等前沿电池技术研发提供用水,高纯度水质确保实验数据的有效性,某研究院使用后研发周期缩短。
(二)核心价值
超纯水质:产水电阻率稳定≥18.2MΩ・cm,满足超纯水的严苛要求,为高精度生产和实验提供保障。
运行稳定:全流程工艺优化与高精度控制,水质波动≤3%,确保生产和实验的连续性和稳定性。
环保高效:无需酸碱再生,减少化学污染,符合环保要求,同时运行能耗较低,降低运行成本。
准确适配:3吨/小时的产水能力适配中小型超纯水需求场景,设备占地面积约8m²(长4.