据机械专家网2011年7月13日讯 随着半导体工业发展，对超纯水质量要求的提高，大大地推动了超纯水技术的进步。早期超纯水的需求主要是来自发电、医药化工、造纸等行业，水质要求相对较低，其制备多采用离子交换，该方法的主要缺点是化学药剂再生，既麻烦又不经济，而且由于树脂对一般有机大分子除去效果差，出水中TOC含量高，便逐步被膜技术取代。到了上个世纪末，膜技术得到了广泛地应用，微滤、超滤、电渗析和反渗透技术等先进的水处理技术得到了飞速的发展，膜法制备超纯水取代了传统的离子交换器系统，解决了TOC问题，满足了电子行业对纯水质量的要求。
　　超纯水制备工艺
　　⑴．传统超纯水制备工艺流程：
　　原水→多介质过滤器→活性炭过滤器→一级除盐→混床→超纯水
　　⑵．膜法超纯水制备工艺流程：
　　原水→超滤→反渗透→EDI→超纯水
　　在膜法工艺中，超滤、微滤替代澄清、石英砂过滤器、活性炭过滤器，除去水中的悬浮物胶体和有机物，降低浊度、SDI、COD等，可以实现反渗透装置对污水回用的安全，高效运行，以反渗透替代离子交换器脱盐，进一步除去有机物，胶体，细菌等杂质，可以保证反渗透出水满足EDI进水的要求，以EDI代替混床深度脱盐，利用电而不是酸碱对树脂再生，避免了二次污染。
　　⑶．原水水质概论
　　水中的杂质按存在的形态的不同可以分为悬浮物、胶体和溶解性固体三种，其中固体含量用总固体量作为指标，把一定量水样在105～110℃烘箱中烘干到恒重，所得的重量及为总固含量。
　　第一类是悬浮物物指悬浮于水中的物质，颗粒直径在0.1微米以上，如泥沙、粘土、动植物残骸、微生物、有机物、藻类等。
　　第二类是胶体，指水中带电荷的胶体，颗粒直径在0.01微米左右，胶体颗粒是许多分子或离子集合体，这种细小颗粒具有较大的比表面积，从而使其具有特殊的吸附能力，而被吸附的物质往往是水中的离子，因此胶体颗粒带有一定的电荷，如硅铁铝化合物及一些高分子有机物如腐殖质等，也有一些在此粒径范围的细菌、病毒等。
　　第三类是固体溶解物，只被水所溶解的，分子或离子状态的溶质或气体如氯化物、硫酸盐等。
　　悬浮物和胶体是使天然水产生浑浊的主要原因。
　　⑷．原水的预处理
　　反渗透技术因为膜材料及元件的关系，对进水水质有一定的要求，预处理解决的问题是赌塞、结垢、污染和破坏。堵塞是指水中的颗粒、悬浮物、胶体、铁氧化物沉淀等堵塞膜元件的流道；结垢是指难溶盐在浓水侧浓缩后结晶析出，可预先除去或加阻垢剂；污染是指油脂、有机物吸附在膜的表面，微生物繁殖、胶体吸附等，可采用杀菌、氧化破坏、絮凝过滤、活性炭吸附等办法解决；破坏是指自由氧、臭氧等氧化剂破坏膜材料，可采用活性炭吸附或者加还原剂。
　　①传统预处理方法
　　多介质过滤器对有机物除去主要是依靠絮凝作用加以捕获，只对颗粒状或胶体状的大分子物质有效，对溶解状态的天然有机物和许多工业有机污染物则无效。
　　活性炭吸附可以通过吸附作用，部分除去小分子的有机物。活性炭对于COD的除去率在40～90%。活性炭不作为过滤截留用。
　　②膜法预处理
　　膜法预处理为下游的脱盐系统提供可靠的进水水质保证。
　　超滤是一种以筛分为分离原理，以压力为推动力的膜分离过程，过滤精度在0.005～0.01微米范围，可以有效除去水中的微粒、胶体、细菌以及高分子有机物等。超滤过程无相转化，具有良好的耐温，难酸碱和耐氧化性能。超滤采用不同的截留分子量的膜材料及工艺设计，可以适应各种不同水质条件及分离功能。
　　⑸．反渗透
　　反渗透简称RO，主要是高压泵与反渗透膜组成。在高压的情况下，除去水分子以外，水中的其它物质，如矿物质、有机物、微生物等。利用反渗透的分离特征可以有效除去水中的溶解盐、胶体、有机物、细菌等杂质。反渗透具有能耗低、无污染、工艺先进、操作简单等优点。反渗透技术可广泛应用于过滤，补给水的软化除盐，海水和苦咸水的淡化，饮用纯净水的制备，电子工业超纯水的制备，饮品、食品工业中的分离、浓缩及回收，以及其它工艺用水制备等。
　　反渗透膜影响因素
　　①回收率：过高的回收率会使膜污染或浓水中过量的溶解盐沉淀，导致膜的结垢。
　　②温度：温度对渗透压与水通量均有影响，水通量与温度成正比，通常与温度变化的粘度成正比，一般水温升高一度，膜产水量增加3%。
　　③压力：对给定的一组进水条件，增大压力会使单位膜面积的水流量提高，虽然盐通量不受压力影响，但是增加压力引起水流量的增大却稀释了盐对膜的通过，其结果使透过液的盐浓度减低。
　　⑹．EDI技术
　　EDI特征是将电渗析技术和离子交换技术相融合，无需酸碱而连续制取高品质的纯水，利用电而不是酸碱对树脂进行再生。简单地说，DEI是一种不消耗酸碱而制取纯水的技术，俗称电混床、填充床电渗析。DEI具有可连续生产，连续再生，产水品质稳定，运行费用低，操作管理方便，占地面积小等优点，同时无废水、化学污染排放，有利于节水和环保，也节省了污水处理投资和水处理费用。
　　结论
　　利用超滤、反渗透、EDI等膜元件组合集成的膜法工艺，构成了没有酸碱的脱盐系统，其中超滤系统作为预处理，实现了反渗透系统的高效、安全运行。使用高脱盐率反渗透膜处理，实际反渗透产水水质满足EDI的进水标准。EDI膜元件的模块化设计，可方便组合任意产水规模，彻底避免酸碱，缩小占地空间，适用于各种用途的脱盐系统，使水处理技术的发展上升到了新的高度。