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生化制药纯水处理工艺流程及主要设备.pdf
生化制药纯水处理工艺流程及主要设备
一、工程概况:
随着电子工业的发展,提出了越来越多的高质量要求高纯水和高纯水生产的需求正迅速
增长。这个例子是德国最近建立了集成电路产品用于生产医用纯水系统。与一个典型的高纯
水系统差异不大,医院中央纯水设备公司强调了电子行业的辩论一些熟悉的问题。
二、设计原始资料:
制作 16K 位集成电路(DRAM)时,对水质的要求:TOC 0.5mg/L,金属离子为1mg/L,微
粒(≥0.2mm)为100 个/ml。而制作16M 位DRAM 时,对水质的要求:TOC5mg/L,金属离子
0.2mg/L,微粒(≥0.1mm)为0.6 个/ml。
三、工艺流程及主要设备:
1.预处理:
预处理包括活性炭过滤器、软化器和阻垢剂投加装置。对RO 组件中的聚酰胺复合膜,
由于它的耐氯性能差,但适用pH 值范围广。活性炭过滤能有效地去除氯。而活性炭过滤后,
往往会增加水中细菌和微粒子的含量。软化器可以减少水中粒子含量,由于树脂表面带有少
量电荷,会提高软化器的活性,因此软化器预处理可以减少RO 组件的粒子污染。
2.RO 系统:
RO 膜一般能去除原水中95%~99%的TDS,而对二氧化硅(SiO2)的去除效果则不佳,因
此RO 被认为是预脱矿质过程,为了提高RO 的效率,采用了两段RO 系统。这种两段脱盐系
统采用了低压复合膜,既能保证水通量,又不降低脱盐率,它所需的操作压力为1.38~
1.72MPa,所以两段RO 能在低于0.27MPa 压差下工作,并大幅度提高了离子的分离性能。若
单级RO 膜的截留率为95%,两段RO 盐的透过率为(0.05)2或0.0025。因此,通过两段RO
计算的截留率应为99.75%,复合膜也能提高SiO2 的截留率。
3.后处理:
RO 装置产水放入贮槽中,以便进行后续的离子交换(IX)和筒式过滤器处理。往贮槽加
入臭氧,使有机物和氧化剂接触转化成羧酸类物质以减少粒子生成。贮水槽出水经254nm
紫外线灭菌器,旨在消除臭氧残留物,保护后续的IX 装置和筒式过滤器免受臭氧降解。该
系统也由两个IX 装置组成,每个混床后均设亚微米筒式过滤器和紫外线灭菌器。用0.45mm
筒式过滤器捕集主混床漏出的树脂颗粒,主混床下游选用18.5nm 紫外光,它除杀灭细菌外,
还可使有机物少量氧化。
四、对预处理和后处理设备的维护:
活性炭过滤器、软化器均采用轻便可更换单元组件,以便失效后随时更换。为此必须设
置易于操作的更换连接件。对于离子交换混床中的主床和精床放在一起便于再生,为了防止
高纯水的受污染,应采用高级管材,而且管道输送距离应尽可能短。
(1)在RO 膜正式加负载前,应先开始RO 预处理系统操作,预处理的水用于彻底地冲洗
RO 压力容器和管道系统。
(2)RO膜加负载,操作R0 系统,同时排放最初的产水。此过程持续到下述条件中的—
个或几个满足为止。即RO 系统在稳定的脱盐性能下持续运转48h;RO 产水TOC 浓度不高于进
水TOC 的10%;RO 产水的TOC 低于 100mg/L。
(3)装满贮槽并清洗后排放,如此循环两次。
(4)用RO 产水灌装贮槽至一半容量时,启用臭氧发生器,贮槽中水被臭氧氧化至浓度
200~500mg/L。
(5)将贮槽的臭氧化水循环流遍精处理的分配系统,持续24h。
(6)排空系统,用新鲜的RO 产水重新充装罐,重新建立臭氧浓度,然后在系统内循环 1
h。
(7)启动贮槽下游的紫外线灭菌器,再循环至少2h,然后调节臭氧发生器实现贮槽中稳
定的臭氧余量,证实在紫外线灭菌器的下游各处臭氧浓度为零。
(8)由分配泵的排放口至树脂捕集过滤器的下游建立与臭氧相容的管路。当通过IX 精处
理单元的循环连续运行时,使系统连续臭氧化。使系统中臭氧浓度为40~80mg/L,
TOC10mg/L,及下游出口处0.2mm 的微粒30 个/ml。
仅在每个起点开始每个处理单元,然后进行单元测试,证明单位在手术后预期的性能,
然后开始下一个单元。启动过程必须超过30 天。这样,不管什么问题可以很容易识别和处
理。
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