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超純水是一種純度極高的水，通常用于電子、半導(dǎo)體、制藥、化工等領(lǐng)域的生產(chǎn)過(guò)程中。其純度達(dá)到了1-18.2MΩ.cm，相當(dāng)于每立方米的水中含有不到1毫克的雜質(zhì)和溶解物。超純水的制備過(guò)程相對(duì)比較復(fù)雜，需要經(jīng)過(guò)多個(gè)工藝步驟。下面詳細(xì)介紹一下超純水的制備過(guò)程。

預(yù)處理系統(tǒng)（過(guò)濾，混凝，沉淀）——反滲透（膜）——離子交換（陰陽(yáng)離子交換）——混床交換——紫外滅菌（殺菌）——消毒濾器

預(yù)處理系統(tǒng)

超純水制備的第一步是對(duì)原水進(jìn)行前處理。原水可以是自來(lái)水、地下水、河水等，但需要去除其中的懸浮物、顆粒物、藻類、細(xì)菌、病毒等雜質(zhì)，以減少后續(xù)處理過(guò)程中的干擾和影響。前處理的方法包括過(guò)濾、混凝、沉淀等。

（1）過(guò)濾

過(guò)濾是將原水中的懸浮顆粒物和微生物通過(guò)過(guò)濾材料過(guò)濾掉的過(guò)程。過(guò)濾材料可以是砂、石英砂、活性炭、陶瓷、膜等，不同的過(guò)濾材料有不同的過(guò)濾效果。

（2）混凝

混凝是將原水中的懸浮顆粒物、膠體等通過(guò)化學(xué)方法凝聚成較大的顆粒，以便于后續(xù)處理的去除。常用的混凝劑有鐵鹽、鋁鹽、聚合物等。

（3）沉淀

沉淀是將混凝后的顆粒物和膠體通過(guò)沉淀作用使其沉降到底部的過(guò)程。沉淀可以通過(guò)自然沉淀、重力沉淀、離心沉淀等方法實(shí)現(xiàn)。

反滲透

反滲透是將原水中的離子、溶解物、微生物等通過(guò)膜的分離作用去除的過(guò)程。反滲透膜是一種半透性膜，它能夠?qū)⑺械碾x子和溶解物分離出來(lái)，而保留水分子，從而達(dá)到去除離子和溶解物的目的。反滲透膜可以通過(guò)壓力驅(qū)動(dòng)，使水從膜的一側(cè)流向另一側(cè)。通過(guò)反滲透處理后的水，其離子濃度和電導(dǎo)率大大降低，但仍含有一定量的微量溶解物和離子。

離子交換

離子交換是一種去除水中離子和微量溶解物的方法，其基本原理是將帶電離子與同種電荷的離子交換，從而實(shí)現(xiàn)去除水中離子和溶解物的目的。離子交換根據(jù)交換材料的不同可以分為陰離子交換和陽(yáng)離子交換。在超純水制備中，通常采用陰離子交換樹(shù)脂和陽(yáng)離子交換樹(shù)脂來(lái)去除水中的離子和微量溶解物。

（1）陰離子交換

陰離子交換是通過(guò)陰離子交換樹(shù)脂將水中的陰離子去除的過(guò)程。陰離子交換樹(shù)脂上帶有陽(yáng)離子，當(dāng)水通過(guò)樹(shù)脂時(shí)，樹(shù)脂上的陽(yáng)離子與水中的陰離子交換，使水中的陰離子被去除。常用的陰離子交換樹(shù)脂有強(qiáng)堿性樹(shù)脂和弱堿性樹(shù)脂。強(qiáng)堿性樹(shù)脂具有去除硝酸鹽和硅酸鹽等離子的能力，而弱堿性樹(shù)脂則具有去除二氧化碳和硫酸根等離子的能力。

（2）陽(yáng)離子交換

陽(yáng)離子交換是通過(guò)陽(yáng)離子交換樹(shù)脂將水中的陽(yáng)離子去除的過(guò)程。陽(yáng)離子交換樹(shù)脂上帶有陰離子，當(dāng)水通過(guò)樹(shù)脂時(shí)，樹(shù)脂上的陰離子與水中的陽(yáng)離子交換，使水中的陽(yáng)離子被去除。常用的陽(yáng)離子交換樹(shù)脂有強(qiáng)酸性樹(shù)脂和弱酸性樹(shù)脂。強(qiáng)酸性樹(shù)脂具有去除鈣、鎂、鐵等離子的能力，而弱酸性樹(shù)脂則具有去除銨等離子的能力。

混床交換

混床交換是將陰離子交換樹(shù)脂和陽(yáng)離子交換樹(shù)脂混合在一起使用的方法。混床交換既可以去除陰離子也可以去除陽(yáng)離子，能夠更全面地去除水中的離子和微量溶解物。在混床交換中，陰離子交換樹(shù)脂和陽(yáng)離子交換樹(shù)脂通過(guò)一定的比例混合在一起，形成一個(gè)混合層，使水通過(guò)混合層時(shí)，陰離子和陽(yáng)離子同時(shí)被去除。

紫外滅菌

紫外滅菌是利用紫外線照射水體，殺死其中的細(xì)菌、病毒等微生物的過(guò)程。紫外線能夠破壞細(xì)菌和病毒的DNA，使其失去繁殖和生存的能力。在超純水制備過(guò)程中，紫外滅菌常常被用來(lái)消除可能在水中存在的細(xì)菌和病毒等微生物。

消毒濾器

消毒濾器是一種將消毒劑嵌入濾芯內(nèi)部，使水通過(guò)濾芯時(shí)能夠達(dá)到消毒殺菌的效果的濾芯。消毒濾器通常采用的消毒劑為銀離子、氯、臭氧等物質(zhì)。當(dāng)水通過(guò)消毒濾器時(shí)，消毒劑會(huì)與水中的微生物發(fā)生反應(yīng)，殺死其中的細(xì)菌、病毒等微生物，從而實(shí)現(xiàn)消毒殺菌的目的。

總的來(lái)說(shuō)，超純水制備過(guò)程中采用的處理方法主要包括物理處理、化學(xué)處理和生物處理等多種方法。這些方法各有優(yōu)劣，通過(guò)不同方法的組合，可以達(dá)到更好的處理效果。在實(shí)際應(yīng)用中，超純水制備過(guò)程的處理方法通常根據(jù)水的質(zhì)量要求、水的用途、處理成本等多種因素來(lái)進(jìn)行選擇和優(yōu)化。