超纯水制水工艺

Posted 2023-01-14 工艺

篇首语：勤奋就是成功之母。本文由小常识网(cha138.com)小编为大家整理，主要介绍了超纯水制水工艺相关的知识，希望对你有一定的参考价值。

　　超纯水系统在精密电子等高科技行业应用广泛，超纯水的制水工艺复杂，且投资昂贵，系统工作的稳定性及经济性对生产起着至关重要的作用。

　　郑州旭飞光电科技有限公司有1 套超纯水系统，该套系统使用软水作为原水，原水经该系统处理后可获得电阻率为18 MΩ·cm 的超纯水。

　　1 改造前系统的纯水制水工艺

　　改造前的超纯水系统的制水工艺流程见图 1，该系统中EDI 装置制水、送水工艺流程见图 2。

　　图 1 改造前的超纯水系统的制水工艺流程

　　图 2 EDI 装置制水、送水工艺流程

　　由图 2 可知，EDI 装置的产水分为两路，一路由气动阀P1 控制进入高纯水箱，另一路由气动阀P2 控制进入RO 水箱。这2 个阀门互锁，不能同时开启或关闭。

　　P1、P2 的开关状态由高纯水箱水位决定，当高纯水箱水位达到高水位时，P2 自动开启，P1 关闭， EDI 出水进入RO 水箱; 当高纯水箱水位降低到低水位时，P1 开启，P2 自动关闭，EDI 出水进入高纯水箱。

　　为保证产水水质，高纯水箱采用氮气密封，当其液位下降时，补入氮气，当其液位上升时，排出氮气。

　　2 超纯水系统存在的问题及改造方案

　　超纯水系统投入运行后，能够生产出合格的电阻率为18 MΩ·cm 的超纯水，产水量也可以满足生产要求。但在系统运行过程中，发现其存在以下3 个问题：(1)用户用水量不稳定时，高纯水箱液位波动大，氮气消耗量大。(2)用户用水量不稳定时，P1、P2阀门切换频繁，并且在切换的过程中，伴随有巨大的水锤冲击，水锤产生巨大的撞击，造成管道和设备的剧烈震动。(3)P1、P2 阀门经常切换，造成EDI 的产水量瞬间波动，容易损坏EDI 设备。在超纯水系统中，EDI 装置是非常重要的制水设备，上述问题的存在对于生产具有非常大的安全隐患。

　　为解决这一问题，请教了设备生产厂的技术人员，他们的建议是稳定用水量。结合公司的实际情况，要稳定用水量，最简单直接的方法是使用水点保持长流水，但是这样会浪费掉大量的超纯水，导致超纯水用量大大增加，超出系统的制水量。为此，公司决定对EDI 产水量调节方式进行改造。经过多次的分析论证后，尝试在EDI 产水管路并联一个手动调节阀P3，同时在EDI 的两路出水气动阀门的供气管路上增加压缩空气节流阀，以减缓阀门的开闭速度，平衡EDI 出水量的分配。实施改造后，消除了用水量波动产生的水锤冲击现象，降低了高纯水箱液位的波动范围。由于高纯水箱液位波动幅度降低，大大减少了氮气消耗量，为公司节约了成本。

　　改造前、后系统的EDI 装置两路出水示意如图 3、图 4 所示。

　　图 3 改造前的改造部位示意

　　图 4 改造后的改造部位示意

　　3 改造后系统的纯水制水工艺

　　经过改造，EDI 装置的两路出水分别为：一路由气动阀P1 控制进入高纯水箱，另一路由气动阀 P2 和手动旁通调节阀P3 控制进入RO 水箱。其中 P1 和P2 2 个阀门互锁，不能同时开启或关闭。根据高纯水箱的水位调整P3 的开度。当用户用水量变化时，手动调整阀门P3 的开度。如果用户用水量减小，适当增大阀门P3 的开度; 如果用户用水量增大，适当减小阀门P3 的开度。由此减少了P1、P2 开启、关闭的次数。此外，在P1、P2 的进气管路上加装压缩空气节流阀，减缓了阀门开启或关闭的速度，减小了水锤的冲击。

　　超纯水系统改造完成后，彻底解决了上述3 个问题，并达到了下述效果：(1)稳定了高纯水箱液位，大大减少了氮气消耗量。(2)消除了水锤现象。(3)稳定了EDI 产水量，消除了可能造成EDI 设备损坏的不利因素。(4)减小了阀门开启的频率。

　　通过微调EDI 产水量分配方式对超纯水系统进行改造，在没有打破P1、P2 互锁状态下，稳定了高纯水箱的液位，达到了预期的改造目的。。

　　4 结束语

　　通过在EDI 出水口增加1 个旁通阀，以及在 EDI 的两路出水气动阀门的供气管路上分别增加1 个压缩空气节流阀的简单改造，优化了制水工艺，稳定了EDI 的制水量，大大降低了氮气消耗量，每个月可以节约近万元的氮气消耗费用，为公司节约了大量资金。尤其是减少了设备受到的水锤冲击，保证了EDI 设备出水量的稳定，同时也保证了设备使用安全，延长了设备使用寿命。