食品行業(yè)生產(chǎn)中要消耗大量的水，生產(chǎn)、清潔、工藝用水都有很?chē)?yán)格的要求。尤其是生產(chǎn)用水的衛(wèi)生質(zhì)量是影響食品衛(wèi)生質(zhì)量的關(guān)鍵因素，更重要的是它會(huì)直接影響食品的品質(zhì)、口感，甚至?xí)故称肥?yīng)有的氣味和爽口感，異味、酸敗、沉淀、渾濁等等現(xiàn)象也會(huì)發(fā)生。生產(chǎn)企業(yè)必須保證與食品接觸的生產(chǎn)用水符合國(guó)家規(guī)定的要求?，F(xiàn)對(duì)眾多食品及所有飲料行業(yè)實(shí)施食品衛(wèi)生安全許可證制度，規(guī)定所用工藝水及成品水均需要用凈化后的水，通常是純水。
1.根據(jù)當(dāng)?shù)厮|(zhì)特點(diǎn)，結(jié)合我公司多年水處理經(jīng)驗(yàn)，選擇工藝成熟、操作方便、運(yùn)行操作費(fèi)用低的反滲透水處理系統(tǒng)，采用預(yù)處理+反滲透工藝。
2.反滲透工藝流程：原水---增壓泵---多介質(zhì)過(guò)濾器---活性碳過(guò)濾器---軟化器---精密過(guò)濾器---高壓泵---反滲透系統(tǒng)---純水箱---紫外線殺菌器---用水點(diǎn)。
3.工藝簡(jiǎn)介
3.1 水源情況
水源為自來(lái)水，有以下特點(diǎn)：
1）膠體、有機(jī)物和懸浮物較多----應(yīng)采用全自動(dòng)的過(guò)濾吸附作為預(yù)處理工藝，才能保證反滲透的進(jìn)水水質(zhì)和穩(wěn)定運(yùn)行，超濾出水的污染指數(shù)SDI一般可達(dá)到5以下。
2）含鹽量略高----采用反滲透工藝進(jìn)行一級(jí)除鹽，后續(xù)的第兩級(jí)反滲透脫鹽進(jìn)行深度除鹽，以達(dá)到用水的水質(zhì)要求。
3.2 原水箱
原水箱作用儲(chǔ)水保證系統(tǒng)供水，配有液位浮子開(kāi)關(guān)。
3.3 原水泵
給預(yù)處理部分提供穩(wěn)定的壓力。
3.4 預(yù)處理裝置
3.4.1 石英砂過(guò)濾器
它的作用是濾除原水中的細(xì)小顆粒、懸浮物、膠體、藻類(lèi)等雜質(zhì)，主要濾層采用0.5—1.2石英砂，過(guò)濾速度為8～10米/小時(shí)。
3.4.2活性炭過(guò)濾器
主要作用是利用的果殼活性炭的吸附能力，去除原水中的余氯，同時(shí)也吸附水中有機(jī)物、膠體物質(zhì)、微生物、嗅味等。
經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)表明，1kg活性炭，可使18—30噸符合標(biāo)準(zhǔn)的城市自來(lái)水，經(jīng)吸附，保證其余氯指標(biāo)不大于0.1mg/L，這也就是活性炭的設(shè)計(jì)依據(jù)，活性炭罐也需定期反沖洗，故對(duì)活性炭的硬度有要求，我們是采用果殼活性炭，其碘值要求在900mg/g以上。 型號(hào)：TLQ－500 過(guò)濾能力：2m3/h 過(guò)濾速度：11m/h 材質(zhì)：玻璃鋼 數(shù)量：1臺(tái)
3.4.3軟化器
主要是去除水中硬度離子，采用離子交換去除硬度離子。
3.5精密過(guò)濾器
為保證進(jìn)水要求，必須設(shè)置精密過(guò)濾器。本系統(tǒng)中，設(shè)置了一級(jí)精濾，濾芯微孔直徑5μm，防止5μm以上的微粒進(jìn)入反滲透膜。使用一段時(shí)間后，由于污染物質(zhì)的截留，使精密過(guò)濾器進(jìn)出口的壓差，可觀察進(jìn)出口壓力差，定期更換濾芯。 精濾器采用不銹鋼筒體，濾芯采用熔噴式濾芯（價(jià)格低、截留效果好）。 型號(hào)：40×800 規(guī)格：20”、5μm
3.6 絮凝劑加藥裝置
在石英砂過(guò)濾器之前，設(shè)一套投加絮凝劑裝置，其目的是使原水經(jīng)絮凝后，將原水中微小的懸浮物凝聚成團(tuán)狀物質(zhì)，便于過(guò)濾，使水質(zhì)更好，終保證進(jìn)反滲透的進(jìn)水污染指數(shù)不大于4。依據(jù)我們的經(jīng)驗(yàn)，不投絮凝劑，很難滿足上述要求。絮凝劑采用有機(jī)絮凝劑，一般投加量在1—2ppm（即一噸原水，投加1—2克），費(fèi)用較低。 本加藥系統(tǒng)設(shè)置1臺(tái)美國(guó)帕斯菲達(dá)公司的電磁隔膜計(jì)量泵。
3.7阻垢劑加藥裝置
為了在較高回收率情況下防止反滲透濃水端特別是反滲透壓力容器中后一根膜元件的濃水側(cè)出現(xiàn)碳酸鹽、鹽和Ca2+、Mg2+離子的化學(xué)結(jié)垢，從而影響膜元件的性能，在反滲透進(jìn)水前需要加入阻垢劑。本系統(tǒng)選用美國(guó)生產(chǎn)的阻垢劑，該藥劑是一種分散型隱蔽劑，其作用如下：
1.阻垢效能高，不加酸的條件下，原水LSI指數(shù)允許值為2.8，在此范圍內(nèi)可有效的控制無(wú)機(jī)物結(jié)垢。
2.主要成分為含磷小分子有機(jī)物，在水中性質(zhì)穩(wěn)定，不易分解產(chǎn)生具有微生物營(yíng)養(yǎng)的正磷酸鹽營(yíng)養(yǎng)物，排放后也不會(huì)對(duì)環(huán)境產(chǎn)生污染。
3.為的分散劑，可控制鐵、鋁及重金屬污染，也可以對(duì)堵塞膜微孔的鐵膠體和細(xì)小顆粒起到分散作用。
3.8 反滲透裝置
反滲透是目前水處理系統(tǒng)設(shè)備中應(yīng)用廣泛的一種脫鹽技術(shù)，具有極高脫鹽能力，且運(yùn)行安全、靈活，操作簡(jiǎn)單。反滲透系統(tǒng)包括高壓泵、反滲透膜組、清洗系統(tǒng)及控制儀表五部分。
3.8.1 高壓泵
高壓泵為反滲透膜組提供足夠的進(jìn)水壓力，維持反滲透膜的正常運(yùn)行。反滲透設(shè)有一臺(tái)不銹鋼多級(jí)高壓泵。
3.8.2 反滲透膜組件
反滲透是整個(gè)脫鹽系統(tǒng)的執(zhí)行機(jī)構(gòu)，其作用是脫除水中的可溶性鹽份、膠體、有機(jī)物及微生物。反滲透出力15M3/H，回收率為75%，年的脫鹽率不低于98%。
3.8.3 投加堿裝置
由于反滲透出水pH值有所降低，所以在一級(jí)出水加堿，調(diào)節(jié)產(chǎn)水的pH。此裝置根據(jù)工藝實(shí)際情況而定，如果pH值能滿足要求可以不開(kāi)啟。

純凈水設(shè)備一般都是生產(chǎn)生活用水的，作為生活用水在要求方面肯定要嚴(yán)格很多，那么純凈水設(shè)備在使用之前需要先考慮3個(gè)方面。
1、自備一套余氯比色測(cè)定計(jì)。
目前所運(yùn)用的純凈水設(shè)備的膜多為低壓的聚酰胺膜，該膜在運(yùn)用中不耐氯，尤其在重金屬離子的效果下，易氧化形成損。自來(lái)水多含重金屬離子，在活性炭失效后，極易損膜。自來(lái)水余氯和有機(jī)物的含量是改變的，僅僅靠核算和估量是不行的，活性炭的失效要以測(cè)驗(yàn)為準(zhǔn)，這樣既可防止過(guò)早替換的糟蹋和過(guò)遲替換引起的膜損。該比色計(jì)的價(jià)格便宜，操作也方便?？稍诤怂愕奶鎿Q期前10d開(kāi)端每天測(cè)定。
2、當(dāng)?shù)刈詠?lái)水的水質(zhì)陳述是必不可少的，盡管?chē)?guó)內(nèi)有一個(gè)自來(lái)水規(guī)范，但各地的自來(lái)水是不同的。
能夠從自來(lái)水公司獲得近期的水質(zhì)陳述，在購(gòu)買(mǎi)純凈水設(shè)備時(shí)提供給設(shè)備廠商，由廠商依據(jù)水質(zhì)陳述中的余氯核算斷定活性炭的大致替換周期，依據(jù)水質(zhì)陳述中的鈣、鎂等離子的濃度核算斷定回收率的規(guī)模、可能的污染及清洗的方法。
3、裝置純凈水設(shè)備時(shí)應(yīng)預(yù)留清洗和保養(yǎng)的進(jìn)出口。
因?yàn)橐惑w化設(shè)備無(wú)阻垢劑投加體系，結(jié)垢是不免的，加上運(yùn)轉(zhuǎn)中可能會(huì)呈現(xiàn)微生物和膠體等污染，因此清洗是有必要的。在冬天或長(zhǎng)時(shí)間不運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)保養(yǎng)、消毒也是必要的。在一體化設(shè)備的進(jìn)口端接上三通及閥門(mén)后別離接原水和清洗水箱。在清洗和保養(yǎng)時(shí)要取出活性炭。

超純水設(shè)備系統(tǒng)在半導(dǎo)體晶片制造過(guò)程中重起到至關(guān)重要的作用。在一個(gè)生產(chǎn)周期內(nèi)，一個(gè)晶片與超純水的接觸超過(guò)35次，在任何一個(gè)環(huán)節(jié)發(fā)生供水中斷或者水質(zhì)不合格都會(huì)影響晶片的質(zhì)量，甚至導(dǎo)致產(chǎn)品的報(bào)廢。水處理之家網(wǎng)認(rèn)為，穩(wěn)定可靠的超純水設(shè)備系統(tǒng)是**高品質(zhì)半導(dǎo)體晶片可持續(xù)生產(chǎn)的關(guān)鍵。
一、半導(dǎo)體晶片超純水設(shè)備系統(tǒng)簡(jiǎn)介
本方案以半導(dǎo)體晶片生產(chǎn)用超純水設(shè)備系統(tǒng)為案例，詳細(xì)講解205T/H的超大型超純水設(shè)備系統(tǒng)設(shè)計(jì)特點(diǎn)、工藝流程、超純水供水網(wǎng)管設(shè)計(jì)等。
對(duì)于原水中的各種雜質(zhì)，可以選用的去除方式多種多樣，每一種凈化設(shè)備基于不同的凈化原理，對(duì)各種雜質(zhì)的去除效率各不相同，甚至某些設(shè)備在去除特定雜質(zhì)的同時(shí)會(huì)引起其他雜質(zhì)數(shù)值的上升。超純水設(shè)備系統(tǒng)設(shè)計(jì)的過(guò)程就是在滿足水質(zhì)要求的前提下尋找一個(gè)投資與操作優(yōu)化的凈化設(shè)備組合方案的過(guò)程。不同凈化設(shè)備對(duì)各種雜質(zhì)的去除效率。對(duì)超純水水質(zhì)的指標(biāo)要求：
二、半導(dǎo)體晶片超純水設(shè)備系統(tǒng)設(shè)計(jì)特點(diǎn)
典型的超純水設(shè)備系統(tǒng)流程可分為部分：預(yù)處理、初級(jí)制水、精制水。在全球水資源日益匱乏的今日，超純水的回收再利用已經(jīng)成為超純水設(shè)備系統(tǒng)設(shè)計(jì)必不可缺的一部分。一般而言，經(jīng)工藝機(jī)臺(tái)使用的超純水除了PH值，電導(dǎo)率，TOC等指標(biāo)較差外，大部分指標(biāo)都優(yōu)于市政供水，只要有針對(duì)性地設(shè)計(jì)一些凈化設(shè)備，完全可以將超過(guò)70％的超純水供水回收再利用，達(dá)到節(jié)水環(huán)保的目的。當(dāng)然，回收率越高，其設(shè)備投資及操作運(yùn)行成本也越高。本系統(tǒng)的流程設(shè)計(jì)充分考慮到工程水質(zhì)要求高，水量超過(guò)250噸小時(shí)的特點(diǎn)，各部分的設(shè)計(jì)兼顧經(jīng)濟(jì)性和可操作性，巧妙地將超純水回收利用系統(tǒng)融合于制備系統(tǒng)。
三、半導(dǎo)體晶片超純水設(shè)備系統(tǒng)工藝流程
自來(lái)水—加藥—多介質(zhì)過(guò)濾器—常壓脫氣塔—換熱器—10μm過(guò)濾器—一級(jí)反滲透 —預(yù)處理水箱—活性炭過(guò)濾器—離子交換器—去離子水箱—紫外線殺菌燈—1μm過(guò)濾器—二級(jí)反滲透—中間水箱—去有機(jī)物紫外線—混床—0.45μm過(guò)濾器—膜脫氣裝置—純水設(shè)備—冷卻箱—去有機(jī)物紫外線—拋光床—超濾系統(tǒng)—輸送管網(wǎng)—用水點(diǎn)
四、半導(dǎo)體晶片超純水設(shè)備系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案
預(yù)處理：
1.PAC、NaCl0加藥：絮凝劑PAC有助于原水中的膠體粒子和懸浮固體凝集成易被多介質(zhì)過(guò)濾器的大基團(tuán)，而NaCl0具有殺菌，分解有機(jī)物的作用。
2.多介質(zhì)過(guò)濾器：去除原水中經(jīng)絮凝的膠體粒子和懸浮固體，可通過(guò)反沖洗再生。H，S0 加藥，常壓脫氣塔：加H，S0 可將原水中的HC0 一生成C02在常壓脫氣塔中脫除，常壓脫氣塔是針對(duì)本工程大水量的特點(diǎn)而設(shè)計(jì)的，可以提高真空膜脫氣的除氧效率，減少昂貴的脫氣膜組的使用量。
3.熱交換器：在冬季原水水溫較低時(shí)使用熱交換器加熱反滲透進(jìn)水以提高反滲透系統(tǒng)的除鹽率，保證出水水質(zhì)。
4.10 u m預(yù)過(guò)濾器：過(guò)濾顆粒雜質(zhì)，保護(hù)反滲透膜。
5.一級(jí)反滲透：反滲透對(duì)除了溶解氣體以外的大部分雜質(zhì)都有較好的脫除效果。不同材質(zhì)的反滲透膜操作條件不同，脫除雜質(zhì)的效率也不同。醋酸纖維(CA)膜。醋酸纖維(CA)膜脫除率比復(fù)合(TFC)膜低，本設(shè)計(jì)用于一級(jí)反滲透，作為預(yù)處理階段去除大量離子等雜質(zhì)之用。反滲透膜需定期加藥清洗以去除表面污染及結(jié)垢，保證反滲透效率并延長(zhǎng)膜的壽命。
6.預(yù)處理水箱：儲(chǔ)存一級(jí)反滲透產(chǎn)水，收集工藝機(jī)臺(tái)使用過(guò)的回收純水。
7.活性炭過(guò)濾器：表面具有無(wú)數(shù)10—10 A微孔的活性炭吸附預(yù)處理水尤其是回收純水中的有機(jī)物，并通過(guò)反沖洗再生。
8.離子交換塔：離子交換塔包括陽(yáng)離子樹(shù)脂床和陰離子樹(shù)脂床，主要為去除回收純水中的各種陰陽(yáng)離子，降低電導(dǎo)率而設(shè)計(jì)，同時(shí)可進(jìn)一步純化預(yù)處理水，保證水質(zhì)離子交換樹(shù)脂定時(shí)用酸堿再生后可反復(fù)使用。
初級(jí)制水：
1.去離子水箱：儲(chǔ)存去離子水，調(diào)節(jié)和平衡預(yù)處理系統(tǒng)和初級(jí)制水系統(tǒng)的運(yùn)行。
2.紫外線殺菌：波長(zhǎng)254nm的紫外線燈可達(dá)到殺菌的作用。
3.1um過(guò)濾器：過(guò)濾顆粒雜質(zhì)，保護(hù)反滲透膜。
4.二級(jí)反滲透： 采用復(fù)合(TFC)膜的二級(jí)反滲透可去除高達(dá)95％ 以上的各種離子和有機(jī)物。
5.中間水箱：儲(chǔ)存二級(jí)反滲透產(chǎn)水，充普通氮?dú)猓艚^空氣，以保護(hù)水質(zhì)不受污染。
6.去有機(jī)物紫外線： 波長(zhǎng)1 85mm 的紫外線燈可分解有機(jī)物至二氧化碳和水。
7.混床：不同于離子交換塔中陰陽(yáng)離子樹(shù)脂，混床中使用的樹(shù)脂可以在較低的離子濃度下獲得很好的脫除效率，混床出水電阻率已達(dá)1 7M Q．cm以上，接近超純水電阻率要求。
8.0.45um過(guò)濾器：去除去離子水中的顆粒雜質(zhì)，并捕捉水中可能帶出的破碎的混床樹(shù)脂微粒，以保護(hù)膜脫氣裝置的脫氣膜不受損害。
9.膜脫氣裝置：加真空氮?dú)獯祾叩哪っ摎庋b置可保證產(chǎn)水中溶氧達(dá)到小于lppb的要求，與早期的真空氮?dú)獯祾叩奶盍纤啾?，具有脫氣率高，占空間小，節(jié)省氮?dú)獾膬?yōu)點(diǎn)。

1、設(shè)計(jì)原因：
A、反滲透設(shè)計(jì)為三段運(yùn)行，回收率為85%，這種運(yùn)行方式使進(jìn)入三段的水質(zhì)含鹽量就已經(jīng)很大，所以三段濃水水質(zhì)就更差了，所以三段運(yùn)行的反滲透后一段膜元件結(jié)垢傾向是比較大的。目前國(guó)內(nèi)大多數(shù)反滲透設(shè)計(jì)為二段運(yùn)行，回收率75%。
B、反滲透設(shè)計(jì)設(shè)備停運(yùn)后沖洗為反滲透進(jìn)水進(jìn)行低壓沖洗，這種運(yùn)行方式?jīng)_洗時(shí)壓力為0.3~0.4MPa，在這種壓力下反滲透仍然有淡水產(chǎn)生所以濃水側(cè)的水還是被濃縮了含鹽量仍然很大，這就容易使停運(yùn)的反滲透濃水側(cè)出現(xiàn)結(jié)垢現(xiàn)象?，F(xiàn)在大多數(shù)的反滲透停運(yùn)后沖洗設(shè)計(jì)為反滲透的產(chǎn)水或采用除鹽水進(jìn)行沖洗，這種沖洗方式能夠很好的把反滲透濃水置換出來(lái)，從而保證了反滲透停運(yùn)后濃水側(cè)的含鹽量很低，能夠有效地防止反滲透停運(yùn)中出現(xiàn)濃水側(cè)結(jié)垢現(xiàn)象的發(fā)生。
C、加藥沒(méi)有完全混合均勻，從而導(dǎo)致加藥不勻，也容易引起反滲透膜結(jié)垢。
2、設(shè)備原因：
A、經(jīng)檢查發(fā)現(xiàn)阻垢劑計(jì)量泵不出藥且3臺(tái)阻垢劑計(jì)量泵均出現(xiàn)故障后進(jìn)行更換過(guò)，這就容易造成阻垢劑計(jì)量泵不出藥或故障時(shí)沒(méi)有及時(shí)發(fā)現(xiàn)而使運(yùn)行中的反滲透出現(xiàn)短時(shí)的不加藥現(xiàn)象。
B、反滲透加阻垢劑裝置漏藥較嚴(yán)重，可能影響反滲透加阻垢劑的加藥量。
3、操作原因：
A、停機(jī)時(shí)快速降壓沒(méi)有進(jìn)行徹底沖洗。由于膜濃水側(cè)的無(wú)機(jī)鹽的濃度高于原水,易結(jié)垢而污染膜。
B、用投加化學(xué)試劑的預(yù)處理水沖洗。因含化學(xué)試劑的水在設(shè)備停運(yùn)期間可能引起膜污染。因此，在準(zhǔn)備停機(jī)時(shí),應(yīng)停止投加化學(xué)試劑,逐步降壓至3bar左右用預(yù)處理好的水沖洗10min,直至濃縮水的TDS (總?cè)芙夤腆w)與原水的TDS很接近為止。
二、如何防止反滲透膜結(jié)垢？
A、做好原水的預(yù)處理工作，特別應(yīng)注意污染指數(shù)的合格，同時(shí)還應(yīng)進(jìn)行殺菌，防止微生物在器內(nèi)滋生，注意氯離子對(duì)膜的傷害。
B、在反滲透設(shè)備運(yùn)行中，要維持合適的操作壓力，一般情況下，增加壓力會(huì)使產(chǎn)水量，但過(guò)大又會(huì)使膜壓實(shí)。
C、在反滲透設(shè)備運(yùn)行中，應(yīng)保持鹽水側(cè)的紊流狀態(tài)，減輕膜表面溶液的濃差極化，避免某些難溶鹽在膜表面析出。
D、在反滲透設(shè)備停運(yùn)時(shí)，短期應(yīng)進(jìn)行加藥沖洗，長(zhǎng)期應(yīng)加保護(hù)。
E、當(dāng)反滲透設(shè)備產(chǎn)水量明顯減少，表明膜結(jié)垢或污染，應(yīng)進(jìn)行化學(xué)清洗。
F、定期作好原水水質(zhì)分析，根據(jù)水質(zhì)情況，依據(jù)技術(shù)支持部提供的加案調(diào)節(jié)阻垢劑的加藥量。
G、當(dāng)反滲透系統(tǒng)出現(xiàn)異常時(shí)，馬上停機(jī)進(jìn)行處理，避免事故的擴(kuò)大。
H、嚴(yán)防加藥設(shè)備的跑、冒、滴、漏，將藥液加到反滲透進(jìn)水里，真正起到防止結(jié)垢的目的。
I、建議將反滲透設(shè)備停運(yùn)后的沖洗方式改為用除鹽水進(jìn)行沖洗。
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