应用领域 |
环保,食品/农产品,化工,电子/电池,制药/生物制药 |
工业生产与实验室对超纯水需求持续升级的背景下, 江苏 10 吨双级反渗透 + EDI 超纯水设备凭借先进的 “双级反渗透(RO)+ 电去离子(EDI)“ 核心工艺,结合??榛杓朴胫悄芸刂萍际?,为电子半导体、医药制造、新能源等行业提供稳定可靠的超纯水源。
工业生产与实验室对超纯水需求持续升级的背景下, 江苏 10 吨双级反渗透 + EDI 超纯水设备凭借先进的 "双级反渗透(RO)+ 电去离子(EDI)" 核心工艺,结合??榛杓朴胫悄芸刂萍际酰缱影氲继?、医药制造、新能源等行业提供稳定可靠的超纯水源。设备产水量达 10 吨 / 小时(25℃标准工况),出水电阻率≥18.2MΩ?cm,全面符合 GB/T 6682 一级水、ASTM D1193 Type I 及 ISO 3696 Class 1 等国际国内最高水质标准,成为中大型工业生产与精密实验室的理想选择。
江苏 10 吨双级反渗透 + EDI 超纯水设备
一、核心工作原理:多级净化实现水质跃迁
(一)双级反渗透(Double Pass RO)深度脱盐
采用 8 英寸抗污染卷式膜元件(如陶氏 BW30-400),膜面积 37㎡/ 支,单支膜脱盐率≥99.5%(25℃, 1500ppm NaCl 溶液)。原水在 1.0-1.5MPa 压力下通过半透膜,水分子选择性通过,而溶解盐分、有机物(分子量 > 100)、细菌、病毒等被截留。一级产水电导率≤20μS/cm,去除 97% 以上离子杂质,同时通过浓水回流技术将回收率提升至 65%,减少水资源浪费。
采用高脱盐率膜元件(如东丽 TML200D-400),脱盐率≥99.8%,对一级产水进行二次净化。通过优化膜排列方式(3:2 一级两段式),进一步去除残留离子与小分子有机物,产水电导率≤1μS/cm,满足 EDI 系统进水要求。两级 RO 串脱盐率 > 99.9%,实现对原水的深度净化。
(二)EDI 电去离子技术(Electrodeionization)
在直流电?。?.8-1.2V/cm)作用下,EDI ??槟诘难衾胱咏换荒ぃ– 膜)与阴离子交换膜(A 膜)交替排列,形成淡水室与浓水室。淡水室中的离子交换树脂吸附水中阴阳离子,在电场力作用下,阳离子透过 C 膜进入浓水室,阴离子透过 A 膜进入浓水室,实现离子定向迁移。同时,水电解产生的 H?和 OH?对树脂进行连续再生,无需酸碱化学药剂,产水电阻率稳定在 18.2MΩ?cm(25℃),硅含量≤0.01ppm,硼含量≤0.05ppb,达到超纯水级别。
二、系统组成:全流程精密控制架构
(一)预处理系统:原水适应性处理
采用直径 2.5m 碳钢衬胶罐,装填 0.5-1.2mm 石英砂(有效去除≥5μm 悬浮物)与 1.2-1.6mm 无烟煤(吸附色度与有机物),滤层高度 1.2m,设计滤速 8-10m/h。全自动反冲洗程序由压差(>0.5bar)或时间(72 小时)触发,气水联合反洗(气冲强度 15L/(m2?s),水冲强度 8L/(m2?s)),确保 SDI(污染指数)≤3,满足 RO 膜进水要求。
配置椰壳活性炭(碘值≥1100mg/g,比表面积≥1000m2/g),有效去除余氯(<0.1ppm)与有机物(COD 去除率≥60%)。内置 85℃巴氏消毒管路,每周自动消毒抑制生物膜,延长活性炭使用寿命至 2 年以上。
采用中空纤维超滤膜(截留分子量 10kDa),过滤精度 0.01μm,去除胶体、细菌、热源等大分子污染物,产水浊度 < 0.1NTU,SDI≤1,为 RO 膜提供双重?;?。
5μm 聚丙烯熔喷滤芯(过滤效率 99.9%@5μm),作为预处理终端,拦截预处理系统可能泄漏的微小颗粒,保护 RO 膜表面不受划伤。
(二)反渗透装置:核心脱盐单元
一级 RO 配置 18 支 8 英寸膜元件(6 支 / 段 ×3 段),二级 RO 配置 12 支 8 英寸膜元件(6 支 / 段 ×2 段),采用全流量化学清洗(CIP)系统,可自动注入 2% 柠檬酸(pH=4)或 0.1% NaOH(pH=12)进行膜污染清洗,清洗周期根据压差变化(>15%)智能触发。
采用格兰富 CRN90-6 变频泵(功率 37kW,扬程 120m),配备压力传感器与变频器联动,实现恒压控制(1.0-1.6MPa 可调)。当进水温度每下降 1℃,自动提升压力 0.3bar,补偿温度对产水量的影响(温度校正系数 K=0.02/℃)。
(三)EDI 系统:无化学再生深度除盐
采用 4 组 IONPURE® LX-Z 系列??椋ǖプ椴?2.5 吨 / 小时),总处理能力 10 吨 / 小时。模块内部填充核级离子交换树脂(粒径 0.4-0.6mm),树脂填充率 > 90%,确保离子交换效率。
独立 PLC 控制系统实时监测??榈缪梗?0-50V)、电流(0.8-1.2A),通过动态调整电场强度,确保产水电阻率波动≤±0.1MΩ?cm,优于传统混床 ±2MΩ?cm 的波动范围。
(四)后处理系统:终端水质强化
配置 254nm 紫外灯(功率 120W,照射剂量≥40mJ/cm2),对 EDI 产水进行微生物灭活,杀菌率≥99.9%,配合 0.22μm 聚醚砜(PES)终端滤器,确保微生物≤1CFU/100ml。
可选配 185nm 紫外光催化??椋胁辛粲谢铮ㄈ缂状?、乙醇)降解为 CO?和 H?O,使 TOC≤5ppb,满足半导体行业对有机物的极限要求。
(五)电气控制系统:全自动化管理
采用西门子 S7-1200 PLC 搭配 12 英寸彩色触摸屏,实时显示电导率、压力、流量等 50 + 参数,支持历史数据查询(存储周期≥1 年)。具备三级权限管理(操作员 / 维护员 / 管理员),重要参数修改需电子签名,符合 21 CFR Part 11 数据完整性要求。
集成无水保护(原水压力 <0.1MPa ?;⒏哐贡;ぃ≧O 压力> 1.8MPa 报警)、膜防干化(?;远脱钩逑?10 分钟)等 12 项安全联锁装置,确保系统运行安全。
三、性能特点:技术优势量化呈现
(一)水质指标
(二)高效节能设计
传统混床工艺吨水能耗 1.8kW?h,本设备通过超低压膜技术(工作压力≤1.2MPa)与 EDI 无酸碱再生,吨水能耗降至 0.9kW?h,节能率达 50%。年处理 10 万吨水可节省电费 7.2 万元(按 0.8 元 /kW?h 计)。
双级 RO 回收率≥75%(传统单级 RO≤60%),EDI 浓水回流至一级 RO 进水,配合预处理反洗水回用,系统综合水利用率达 85%,年节水 1.5 万吨。
(三)稳定可靠运行
抗污染膜元件搭配预处理超滤?;?,使 RO 膜化学清洗周期延长至 12 个月(传统工艺 6 个月),寿命达 5 年以上,降低膜更换频率与维护成本。
RO 膜组采用 2 用 1 备配置,EDI ??橹С衷谙咔谢?,确保系统故障时仍能维持 50% 产能,满足连续生产需求。
(四)智能运维体系
标配 4G 通信???,通过手机 APP 实时查看设备运行状态,支持故障预警(如膜污堵、灯管失效),响应时间≤10 分钟。
电导率仪内置温度补偿算法(补偿系数 0.021/℃),TOC 仪自动校准周期 7 天,确保检测数据精准可靠。
四、应用领域:全行业水质解决方案
(一)电子半导体行业(核心应用)
用于 28nm 以下制程晶圆清洗,去除金属离子(Fe/Cu≤0.01ppb)与颗粒(≥0.1μm≤1 个 /ml),防止电路短路与芯片缺陷,提升良率至 99.5% 以上。典型案例:某晶圆厂使用本设备后,蚀刻工序的均匀性误差从 5% 降至 1.2%。
为 LCD/OLED 面板清洗提供超纯水,控制 TOC≤5ppb,避免有机物污染导致的显示色斑,满足偏光片贴合对水质的严苛要求。
(二)医药行业(合规)
作为注射用水(WFI)预处理水源,配合多效蒸馏机组,确保内毒素≤0.25EU/ml,TOC≤50ppb,符合中国药典与 FDA 要求。某生物制药企业使用本设备后,热原检测合格率从 92% 提升至 100%。
(三)新能源与化工(工艺优化)
用于电解液配制与电极清洗,控制电阻率≥18MΩ?cm,避免金属离子影响电池容量,延长电池循环寿命 50 次以上。
为催化剂制备提供超纯水,去除硅硼等微量元素(Si≤0.01ppb, B≤0.05ppb),确?;Х从Φ囊恢滦杂胧章省?/span>