佛山去离子超纯水是如何制备的？

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这是一个非常专业的问题。去离子超纯水的制备是一个多步骤、精益求精的物理和化学纯化过程，其目标是去除水中所有已知的杂质，包括：

无机离子（如 Na?, Ca2?, Cl?, SO?2? 等）

有机物（TOC - 总有机碳）

颗粒物和胶体

微生物（细菌、内毒素）

溶解气体

硅化物

其制备流程可以概括为一个由“初步纯化”和“深度纯化”构成的精炼系统，最终在超纯水循环管路中实现并保持最高水质。

下面我们详细解析图中的每个关键步骤和技术：

第一步：初步纯化（制备初级纯水）

这一步的目标是将普通原水（如自来水）提纯到高纯水的标准（电阻率约1-15 MΩ·cm），为后续的超纯化打下基础。

预处理

多介质过滤器：利用不同粒径的佛山石英砂、无烟煤等，通过深层过滤去除水中的悬浮颗粒、泥沙、胶体等。

佛山活性炭过滤器：主要吸附水中的余氯、有机物、异味、色度，并去除部分内毒素。保护后续的RO膜和树脂不被氧化和污染。

反渗透

这是初步纯化的核心环节。利用高压泵迫使水通过RO膜（孔径约0.1纳米），可以去除水中99%以上的无机离子、有机物、微生物和颗粒物。产出的水被称为“RO水”，其含盐量（TDS）已大大降低。

连续电去离子

EDI 是现代超纯水系统的标志性技术。它将电渗析和离子交换技术相结合。

原理：在直流电场的作用下，水中的离子被选择性迁移并通过离子交换膜除去，同时装置内的离子交换树脂被持续电再生，无需使用酸碱化学再生。

作用：能稳定、连续地将RO产水进一步纯化，去除残余的微量离子，使水质电阻率达到10-15 MΩ·cm以上。EDI取代了传统的混床离子交换，实现了无化学污染的连续生产。

经过以上步骤，得到的是初级纯水，已能满足许多常规实验室用水需求。

第二步：深度纯化/抛光纯化

为了获得真正意义上的 “超纯水” （电阻率 18.2 MΩ·cm @ 25°C），需要对初级纯水进行最终的“抛光”处理。

抛光混床离子交换

使用最高级别的核级或超纯级佛山混床树脂。即使经过EDI，水中仍残留极微量（ppb级）的离子，抛光混床可以近乎完全地吸附这些离子，使水质达到理论极限的18.2 MΩ·cm。

此处的树脂通常需要定期更换，而非现场再生。

超滤

用于去除水中的 热源（内毒素）、核酸酶、细菌和微小的胶体颗粒。超滤膜的孔径通常在0.001-0.1微米之间，能有效截留大分子物质。

紫外线氧化与光催化

185nm 短波紫外线：不仅能杀灭微生物，其高能量还能打断水中有机物（TOC）的化学键，将其氧化成易于去除的离子形态（如CO?和HCO??），然后由抛光混床去除。

254nm 紫外线：主要用于杀菌。

真空紫外脱气：部分高端系统会使用172nm等波长的紫外线，在产生羟基自由基降解TOC的同时，也能有效去除水中的溶解氧。

终端精密过滤器

通常使用孔径为 0.22μm 或 0.1μm 的微孔滤膜，安装在出水点前，作为最后的屏障，确保任何可能脱落的颗粒物、菌体等不会被带入用水点。

超纯水的储存与分配（至关重要！）

超纯水是极其“活泼”的溶剂，一旦暴露在空气中，会迅速吸收CO?（形成HCO??，导致电阻率下降）和空气中的污染物。因此，其储存和输送系统必须满足：

密闭循环系统：超纯水在带有氮封或其它惰性气体保护的储罐中储存，并通过一个闭路管道系统持续循环，防止水质劣化。

特殊管路材料：必须使用高纯度的PVDF、PFA、PP等惰性材料，避免管路溶出离子污染水质。

实时在线监测：在分配系统的关键点安装电阻率/TOC仪、颗粒计数器等，实时监控水质，确保始终符合标准。

总结

去离子超纯水的制备是一个集成多种尖端水处理技术的系统工程。它通过 “反渗透 + EDI” 作为主体工艺实现高效、环保的初步纯化，再通过 “抛光混床 + 超滤 + 紫外氧化 + 终端过滤” 这一系列深度抛光工艺，实现对ppb甚至ppt级别杂质的终极去除，并通过一个高度惰性和密闭的分配系统来保持其极致的纯度。

最终产出的超纯水，其电阻率达到 18.2 MΩ·cm（25°C），TOC含量可低于 5 ppb，细菌和内毒素含量极低，广泛应用于半导体芯片制造、制药、生命科学、精密分析仪器等领域。

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