纯水处理

纯水又称去离子水，是指以符合生活饮用水卫生标准的水为原水，通过电渗析器法、离子交换器法、反渗透法、蒸馏法及其他适当的加工方法，制得的密封于容器内，且不含任何添加物，无色透明，可直接饮用的水，也可以称为纯净物（在化学上），在试验中使用较多，又因是以蒸馏等方法制作，故又称蒸馏水。市场上出售的太空水，蒸馏水均属纯净水；但纯水还是少喝为好，因为里面并没有太多人体需要的矿物质。纯水不易导电，是绝缘体。铅酸蓄电池补水时要使用纯水。

纯水指的是不含杂质的H2O。从学术角度讲，纯水又名高纯水，是指化学纯度极高的水，其主要应用在生物、 化学化工、冶金、宇航、电力等领域，但其对水质纯度要求相当高，所以一般应用最普遍的还是电子工业。例如电力系统所用的纯水，要求各杂质含量低达到“微克/升”级。在纯水的制作中，水质标准所规定的各项指标应该根据电子(微电子)元器件(或材料)的生产工艺而定(如普遍认为造成电路性能破坏的颗粒物质的尺寸为其线宽的1/5-1/10)，但由于微电子技术的复杂性和影响产品质量的因素繁多，至今尚无一份由工艺试验得到的适用于某种电路生产的完整的水质标准。随着电子级水标准的不断修订，而且高纯水分析领域的许多突破和发展，新的仪器和新分析方法的不断应用都为制纯水工艺的发展创造了条件。

纯水也是指经过纯水机(RO机）过滤的水。

纯水是指水中盐类（主要是溶于水的强电解质）除去或降低到一定程度的净水设备。1.0-10.0μS/cm，电阻率（25℃）0.1-1.0*106cm含盐量为1-5mg/L。

                                                            [参考工艺流程示意]

基本标准

高纯水的国家标准为：GB1146.1-89至GB1146.11-89[168]，目前我国高纯水的标准将电子级水分为五个级别：Ⅰ级、Ⅱ级、Ⅲ级、Ⅳ级和Ⅴ级，该标准是参照ASTM电子级标准而制定的。

高纯水的水质标准中所规定的各项指标的主要依据有：1.微电子工艺对水质的要求；2.制水工艺的水平；3.检测技术的现状。

生产过程

在高纯水的生产过程中，水中的阴、阳离子可用电渗析法、反渗透法及离子交换树脂技术等去除；水中的颗粒一般可用超过滤、膜过滤等技术去除；水中的细菌，目前国内多采用加药或紫外灯照射或臭氧杀菌的方法去除；水中的TOC则一般用活性炭、反渗透处理。在高纯水应用的领域中，水的纯度直接关系到器件的性能、可靠性、阈值电压，导致低击穿，产生缺陷，还影响材料的少子寿命，因此高纯水要求具有相当高的纯度和精度。

天然水中溶解的气体主要有O2、CO2、SO2和少量的CH4、氡气、氯气等，在高纯水的生产过程中，还必需去除这类的气体。为了有效的去除杂质，在生产高纯水的过程中，加入了一些化学杀菌剂，如甲醛、双氧水、次氯酸钠等。这些都是为什么高纯水不能作为饮用水的原因之一。

那么什么为纯净水呢？所谓纯净水是指其水质清纯，不含任何杂质，由H2O一种单质构成。有效的避免了各类病菌入侵人体，其优点是能有效安全地给人体补充水份，具有很强的溶解度，因此与人体细胞亲合力很强，有促进新陈代谢的作用。

它是采用离子交换法、反渗透法、精微过滤及其他适当的物理加工方法进行深度处理后产生的水。一般情况下纯净水在生产过程中，源水只有50%-75%被利用，也就是说，1公斤自来水或地下水大约只能生产出0.4公斤左右的纯净水，而剩下的0.6公斤左右的水不能当作饮用水，只能另作它用。

本机预处理包括多介质过滤、活性碳过滤，能够去除大颗粒杂质、悬浮物，提高RO膜进水指数，并有效的去除了原水的异味、余氯，提高水质的口感。主机采用进口高效低压复合膜，单支膜脱盐率99.6%，采用进口的高低压保护，使设备的故障率降低为零，出水指标完全达到国家纯净水标准。

超纯水，电阻率达到10MΩ*cm（25℃）的水。常用于集成电路工业中用于半导体原材料和所用器皿的清洗、光刻掩模版的制备和硅片氧化用的水汽源等。此外，其他固态电子器件、厚膜和薄膜电路、印刷电路、真空管等的制作也都要使用超纯水。

超纯水：既将水中的导电介质几乎完全去除，又将水中不离解的胶体物质、气体及有机物均去除至很低程度的水。电阻率大于18MΩ*cm，或接近18.3MΩ*cm极限值（25℃）。

超纯水，是一般工艺很难达到的程度，采用预处理、反渗透技术、超纯化处理以及后级处理四大步骤，多级过滤、高性能离子交换单元、超滤过滤器、紫外灯、除TOC装置等多种处理方法，电阻率方可达18.25MΩ*cm（25℃）。

超纯水是美国科技界为了研制超纯材料（半导体原件材料、纳米精细陶瓷材料等）应用蒸馏、去离子化、反渗透技术或其它适当的超临界精细技术生产出来的水，这种水中除了水分子（H20）外，几乎没有什么杂质，更没有细菌、病毒、含氯二恶英等有机物，当然也没有人体所需的矿物质微量元素，一般不可直接饮用，对身体有害，会析出人体中很多离子。

        超纯水是指下列杂质含量极低的水：

①无机电离杂质，如 Ca、Mg、Na、K、Fe2+、Fe3+、Mn、Al、HCO、CO、SO、Cl、NO、NO、SiO、PO等；

②有机物，如烷基苯磺酸、油、有机铁、有机铝以及其他碳氢化合物等；

③颗粒，如尘埃、氧化铁、铝、胶体硅等；

④微生物，如细菌、浮游生物和藻类等；

⑤溶解气体，如N2、O2、CO2、H2S等。超纯水中电离杂质的含量用水的电阻率数值来衡量。理论上，纯水中只有H离子和OH离子参加导电。在25℃时超纯水的电阻率为 18.3（兆欧·厘米），一般约为15～18（兆欧·厘米）。

超纯水中有机物含量由测定有机物碳含量而定，电子工业超纯水中规定含量为50～200微克/升，并要求直径大于1微米的颗粒性物质每1毫升内含量为1～2个，微生物每1毫升为0～10个。现代采用预处理、电渗析、紫外线杀菌、反渗透、离子交换、超滤和各种膜过滤技术等，使超纯水的电阻率在25℃时达到18（兆欧·厘米）。

依各种原水水质和用户要求的不同，超纯水的制备工艺大体可分为预处理、脱盐和精处理三步。

预处理

包括砂滤、多介质过滤、软化、加氯、调节pH、活性碳过滤、脱气等。过滤可除去 1～20微米大小的颗粒，软化和调节pH可防止反渗透膜结垢，加氯是杀菌。活性碳过滤是除去有机物和自由氯，脱气是清除溶于水中的CO2等。

脱盐

包括电渗析、反渗透、离子交换。电渗析的原理是在外加直流电场作用下利用阳离子和阴离子交换膜对离子选择性透过，脱盐率可达95%以上。反渗透是渗透现象的逆过程，在浓溶液上加压力，使溶剂从浓溶液一侧通过半透膜向稀溶液一侧反向渗透，脱盐可达98%，并能除去99%的细菌颗粒和溶解在水中的有机物。离子交换的原理是当水通过阳离子交换树脂时，水中的阳离子被阳离子交换树脂吸附，树脂上可交换的阳离子如H离子被置换到水中，并和水中的阴离子结合成相应的无机酸，如

超纯水

这种含有无机酸的水，当下一步通过阴离子交换树脂层时，水中的阴离子被阴离子交换树脂吸附。

精处理

树脂上可交换的阴离子如OH离子被置换到水中，并与水中的H离子结合成水，即

超纯水

精处理 　包括紫外线杀菌、终端膜过滤和超滤。紫外线杀菌是因生物体的核酸吸收紫外线光的能量而改变核酸自身结构，破坏核酸功能而使细菌死亡。杀菌最强的光谱波长为2600埃。各种膜过滤能除掉直径大于 0.2微米的颗粒，但对于清除有机物则不如反渗透和超滤有效。超滤是把各种选择性的分子分离。在超滤过程中，水在压力下流过一个卷式或中空纤维膜棒。膜孔径在10～200埃范围内，薄膜厚度为0.1～0.5微米，附在一个中孔的纤维棒内壁上，超滤能除去细菌和0.05微米的粒子。

工艺流程

超纯水，目前的主要工艺流程还包括：

⒈预处理----复床 ----混床---抛光树脂

⒉预处理----反渗透---混床---抛光树脂

⒊预处理----反渗透----CEDI膜块----抛光树脂

传统超纯水制取设备工艺流程：原水—多介质过滤器—活性炭过滤器—一级除盐—混床—超纯水

膜法超纯水制取设备工艺流程：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。