例如在电子工业的半导体制造领域,特别是高精度芯片制造过程中,通常要求超纯水的电阻率接近或达到 18.2 MΩ・cm。这是因为芯片制造工艺对水中离子杂质极为敏感,即使微量的离子存在也可能导致芯片性能下降或出现故障。而在一些对水质要求稍低的行业,如一般的化学分析实验室,超纯水电阻率达到 10 - 18 MΩ・cm 左右也可能满足基本的实验需求。对于超纯水的微生物含量,通常要求每毫升水中的细菌菌落数(CFU/mL)低于 10 甚至更低。在一些对微生物极其敏感的领域,如制药行业的注射剂生产和生命科学研究中的细胞培养实验,超纯水的微生物标准要求更加严格,要求达到无菌状态,即每毫升水中的细菌菌落数几乎为零。超纯水的生产过程中需关注树脂的转型与再生。北京介绍超纯水使用方法
1. 反渗透膜的孔径极小,一般在 0.1 - 1 纳米之间,能够有效截留大部分有机污染物。无论是大分子有机物,如蛋白质、多糖、微生物产生的胞外聚合物等,还是小分子有机物,如农药、染料、石油类有机物、有机卤化物等,都能被大量去除。例如,在工业废水处理用于回用制备超纯水时,对于废水中的复杂有机污染物,反渗透法可以去除其中 90% 以上的有机成分,提高了水的纯度。反渗透过程不仅对有机污染物有很好的去除效果,还能去除水中的溶解性固体(如盐类)、胶体、细菌、病毒等杂质。这是因为半透膜的特性使得只有水分子能够通过,而几乎所有其他杂质都被截留。在超纯水制备过程中,这一特性可以简化处理流程,减少后续处理步骤的负担。例如,在电子工业的超纯水制备中,反渗透可以一次性去除水中的重金属离子、微生物和有机杂质,为后续的离子交换和超滤等步骤提供较好的进水水质。北京介绍超纯水使用方法超纯水在气象监测仪器校准中作为标准用水。
各类科学实验:在化学实验、生物实验、物理实验等实验室中,超纯水常被用作反应物、溶剂或冲洗用水等。例如,在细胞培养实验中,需要使用超纯水来配制培养基,以避免水中的有机污染物和杂质对细胞生长产生影响;在化学分析实验中,超纯水可作为空白对照或用于配制标准溶液,确保实验数据的准确性和可靠性机械过滤:通常采用石英砂过滤器、活性炭过滤器等,去除原水中的悬浮物、泥沙、铁锈、胶体等大颗粒杂质和部分有机物,保护后续的反渗透膜。比如,石英砂过滤器可有效截留 5μm 以上的颗粒物质245.软化处理:若原水硬度较高,还需进行软化处理,一般使用软化树脂过滤器,去除水中的钙、镁离子,防止其在反渗透膜表面结垢,影响膜的性能和寿命4.精密过滤:在进入反渗透系统前,经过保安过滤器进行精密过滤,进一步去除水中残留的微小颗粒杂质,确保进水的 SDI 值满足反渗透膜的要求,通常要求 SDI 值小于 5,保护反渗透膜不受堵塞23.
反渗透膜及组件:反渗透系统的主要部件是反渗透膜,高质量的反渗透膜价格相对较高。而且,根据处理水量的需求,可能需要多个膜组件,这使得初始设备投资较大。例如,用于大规模工业生产超纯水的反渗透膜组件,一套可能需要数万元到数十万元不等。此外,还需要配套的压力泵、管道、阀门、过滤器等设备,这些辅助设备也增加了投资成本。预处理设备:由于反渗透系统对进水水质要求较高,需要一系列预处理设备,如机械过滤器、活性炭过滤器、软化器等。这些预处理设备的购置和安装成本也不容忽视,特别是对于处理高硬度、高有机物含量的原水,可能需要更复杂的预处理系统。然而,与其他一些高级水处理方法相比,反渗透法也有一定的成本优势。例如,与蒸馏法相比,反渗透法的能耗相对较低,而且在处理效率和水质稳定性方面表现较好,综合考虑长期运行和处理效果,其成本在一些应用场景下是可以接受的。同时,对于对水质要求极高的行业,如电子、制药等,反渗透法能够有效去除有机污染物,保证产品质量,其成本投入可以看作是确保产品高质量生产的必要支出。混床离子交换可深度净化超纯水,达到高纯度要求。
化学需氧量(COD)的检测方法,原理:在强酸性条件下,以重铬酸钾为氧化剂,硫酸银为催化剂,硫酸汞为氯离子掩蔽剂,加热消解水样,使水样中的有机物被氧化,剩余的重铬酸钾以试亚铁灵为指示剂,用硫酸亚铁铵溶液滴定,根据硫酸亚铁铵的消耗量计算出 COD 值。适用范围:适用于污染较严重的水和工业废水,可测定大于 50mg/L 的 COD 值,用 0.025mol/L 浓度的重铬酸钾溶液可测定 5-50mg/L 的 COD 值,但准确度较差。优点:氧化率高,再现性好,准确可靠,是国际社会普遍公认的经典标准方法。缺点:回流装置占空间大,水、电消耗大,试剂用量大,操作不便,难以大批量快速测定。超纯水的储存与使用过程需防止静电产生。北京介绍超纯水使用方法
超纯水在橡胶工业中用于特殊配方的调配。北京介绍超纯水使用方法
在蒸汽锅炉的给水处理中,超纯水的应用至关重要。普通水中含有钙、镁等矿物质,在锅炉内高温高压的环境下,这些矿物质会形成水垢。水垢会降低锅炉的热传递效率,增加能源消耗,甚至可能导致锅炉管的过热和损坏。超纯水几乎不含矿物质,不会产生水垢,能够保证锅炉的安全稳定运行,提高能源利用效率。同时,在核电站的冷却系统中,超纯水也用于带走核反应堆产生的热量,其高纯度可以防止冷却系统的腐蚀和堵塞。超纯水用于化妆品原料的溶解、调配以及终产品的稀释。在护肤品的制作中,如乳液、精华液等,超纯水的纯净度可以保证化妆品的质量稳定。例如,它可以避免因水中杂质引起的变质、变色或产生异味等问题。同时,超纯水也有助于提高化妆品的安全性,减少对皮肤的刺激和过敏反应,因为它不含有可能引起皮肤问题的杂质,如重金属、细菌和有机物等。北京介绍超纯水使用方法