食品行業(yè)生產(chǎn)中要消耗大量的水，生產(chǎn)、清潔、工藝用水都有很嚴格的要求。尤其是生產(chǎn)用水的衛(wèi)生質量是影響食品衛(wèi)生質量的關鍵因素，更重要的是它會直接影響食品的品質、口感，甚至會使食品失去應有的氣味和爽口感，異味、酸敗、沉淀、渾濁等等現(xiàn)象也會發(fā)生。生產(chǎn)企業(yè)必須保證與食品接觸的生產(chǎn)用水符合國家規(guī)定的要求?，F(xiàn)對眾多食品及所有飲料行業(yè)實施食品衛(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?shù)厮|特點，結合我公司多年水處理經(jīng)驗，選擇工藝成熟、操作方便、運行操作費用低的反滲透水處理系統(tǒng)，采用預處理+反滲透工藝。
2.反滲透工藝流程：原水---增壓泵---多介質過濾器---活性碳過濾器---軟化器---精密過濾器---高壓泵---反滲透系統(tǒng)---純水箱---紫外線殺菌器---用水點。
3.工藝簡介
3.1 水源情況
水源為自來水，有以下特點：
1）膠體、有機物和懸浮物較多----應采用全自動的過濾吸附作為預處理工藝，才能保證反滲透的進水水質和穩(wěn)定運行，超濾出水的污染指數(shù)SDI一般可達到5以下。
2）含鹽量略高----采用反滲透工藝進行一級除鹽，后續(xù)的第兩級反滲透脫鹽進行深度除鹽，以達到用水的水質要求。
3.2 原水箱
原水箱作用儲水保證系統(tǒng)供水，配有液位浮子開關。
3.3 原水泵
給預處理部分提供穩(wěn)定的壓力。
3.4 預處理裝置
3.4.1 石英砂過濾器
它的作用是濾除原水中的細小顆粒、懸浮物、膠體、藻類等雜質，主要濾層采用0.5—1.2石英砂，過濾速度為8～10米/小時。
3.4.2活性炭過濾器
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，同時也吸附水中有機物、膠體物質、微生物、嗅味等。
經(jīng)驗數(shù)據(jù)表明，1kg活性炭，可使18—30噸符合標準的城市自來水，經(jīng)吸附，保證其余氯指標不大于0.1mg/L，這也就是活性炭的設計依據(jù)，活性炭罐也需定期反沖洗，故對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：TLQ－500 過濾能力：2m3/h 過濾速度：11m/h 材質：玻璃鋼 數(shù)量：1臺
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精密過濾器
為保證進水要求，必須設置精密過濾器。本系統(tǒng)中，設置了一級精濾，濾芯微孔直徑5μm，防止5μm以上的微粒進入反滲透膜。使用一段時間后，由于污染物質的截留，使精密過濾器進出口的壓差，可觀察進出口壓力差，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（價格低、截留效果好）。 型號：40×800 規(guī)格：20”、5μm
3.6 絮凝劑加藥裝置
在石英砂過濾器之前，設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狀物質，便于過濾，使水質更好，終保證進反滲透的進水污染指數(shù)不大于4。依據(jù)我們的經(jīng)驗，不投絮凝劑，很難滿足上述要求。絮凝劑采用有機絮凝劑，一般投加量在1—2ppm（即一噸原水，投加1—2克），費用較低。 本加藥系統(tǒng)設置1臺美國帕斯菲達公司的電磁隔膜計量泵。
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出現(xiàn)碳酸鹽、鹽和Ca2+、Mg2+離子的化學結垢，從而影響膜元件的性能，在反滲透進水前需要加入阻垢劑。本系統(tǒng)選用美國生產(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，在此范圍內可有效的控制無機物結垢。
2.主要成分為含磷小分子有機物，在水中性質穩(wěn)定，不易分解產(chǎn)生具有微生物營養(yǎng)的正磷酸鹽營養(yǎng)物，排放后也不會對環(huán)境產(chǎn)生污染。
3.為的分散劑，可控制鐵、鋁及重金屬污染，也可以對堵塞膜微孔的鐵膠體和細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)設備中應用廣泛的一種脫鹽技術，具有極高脫鹽能力，且運行安全、靈活，操作簡單。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水壓力，維持反滲透膜的正常運行。反滲透設有一臺不銹鋼多級高壓泵。
3.8.2 反滲透膜組件
反滲透是整個脫鹽系統(tǒng)的執(zhí)行機構，其作用是脫除水中的可溶性鹽份、膠體、有機物及微生物。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，所以在一級出水加堿，調節(jié)產(chǎn)水的pH。此裝置根據(jù)工藝實際情況而定，如果pH值能滿足要求可以不開啟。

純凈水設備一般都是生產(chǎn)生活用水的，作為生活用水在要求方面肯定要嚴格很多，那么純凈水設備在使用之前需要先考慮3個方面。
1、自備一套余氯比色測定計。
目前所運用的純凈水設備的膜多為低壓的聚酰胺膜，該膜在運用中不耐氯，尤其在重金屬離子的效果下，易氧化形成損。自來水多含重金屬離子，在活性炭失效后，極易損膜。自來水余氯和有機物的含量是改變的，僅僅靠核算和估量是不行的，活性炭的失效要以測驗為準，這樣既可防止過早替換的糟蹋和過遲替換引起的膜損。該比色計的價格便宜，操作也方便?？稍诤怂愕奶鎿Q期前10d開端每天測定。
2、當?shù)刈詠硭乃|陳述是必不可少的，盡管國內有一個自來水規(guī)范，但各地的自來水是不同的。
能夠從自來水公司獲得近期的水質陳述，在購買純凈水設備時提供給設備廠商，由廠商依據(jù)水質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、裝置純凈水設備時應預留清洗和保養(yǎng)的進出口。
因為一體化設備無阻垢劑投加體系，結垢是不免的，加上運轉中可能會呈現(xiàn)微生物和膠體等污染，因此清洗是有必要的。在冬天或長時間不運轉時保養(yǎng)、消毒也是必要的。在一體化設備的進口端接上三通及閥門后別離接原水和清洗水箱。在清洗和保養(yǎng)時要取出活性炭。

超純水設備系統(tǒng)在半導體晶片制造過程中重起到至關重要的作用。在一個生產(chǎn)周期內，一個晶片與超純水的接觸超過35次，在任何一個環(huán)節(jié)發(fā)生供水中斷或者水質不合格都會影響晶片的質量，甚至導致產(chǎn)品的報廢。水處理之家網(wǎng)認為，穩(wěn)定可靠的超純水設備系統(tǒng)是**高品質半導體晶片可持續(xù)生產(chǎn)的關鍵。
一、半導體晶片超純水設備系統(tǒng)簡介
本方案以半導體晶片生產(chǎn)用超純水設備系統(tǒng)為案例，詳細講解205T/H的超大型超純水設備系統(tǒng)設計特點、工藝流程、超純水供水網(wǎng)管設計等。
對于原水中的各種雜質，可以選用的去除方式多種多樣，每一種凈化設備基于不同的凈化原理，對各種雜質的去除效率各不相同，甚至某些設備在去除特定雜質的同時會引起其他雜質數(shù)值的上升。超純水設備系統(tǒng)設計的過程就是在滿足水質要求的前提下尋找一個投資與操作優(yōu)化的凈化設備組合方案的過程。不同凈化設備對各種雜質的去除效率。對超純水水質的指標要求：
二、半導體晶片超純水設備系統(tǒng)設計特點
典型的超純水設備系統(tǒng)流程可分為部分：預處理、初級制水、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)成為超純水設備系統(tǒng)設計必不可缺的一部分。一般而言，經(jīng)工藝機臺使用的超純水除了PH值，電導率，TOC等指標較差外，大部分指標都優(yōu)于市政供水，只要有針對性地設計一些凈化設備，完全可以將超過70％的超純水供水回收再利用，達到節(jié)水環(huán)保的目的。當然，回收率越高，其設備投資及操作運行成本也越高。本系統(tǒng)的流程設計充分考慮到工程水質要求高，水量超過250噸小時的特點，各部分的設計兼顧經(jīng)濟性和可操作性，巧妙地將超純水回收利用系統(tǒng)融合于制備系統(tǒng)。
三、半導體晶片超純水設備系統(tǒng)工藝流程
自來水—加藥—多介質過濾器—常壓脫氣塔—換熱器—10μm過濾器—一級反滲透 —預處理水箱—活性炭過濾器—離子交換器—去離子水箱—紫外線殺菌燈—1μm過濾器—二級反滲透—中間水箱—去有機物紫外線—混床—0.45μm過濾器—膜脫氣裝置—純水設備—冷卻箱—去有機物紫外線—拋光床—超濾系統(tǒng)—輸送管網(wǎng)—用水點
四、半導體晶片超純水設備系統(tǒng)設計方案
預處理：
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過濾器的大基團，而NaCl0具有殺菌，分解有機物的作用。
2.多介質過濾器：去除原水中經(jīng)絮凝的膠體粒子和懸浮固體，可通過反沖洗再生。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，常壓脫氣塔是針對本工程大水量的特點而設計的，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使用熱交換器加熱反滲透進水以提高反滲透系統(tǒng)的除鹽率，保證出水水質。
4.10 u m預過濾器：過濾顆粒雜質，保護反滲透膜。
5.一級反滲透：反滲透對除了溶解氣體以外的大部分雜質都有較好的脫除效果。不同材質的反滲透膜操作條件不同，脫除雜質的效率也不同。醋酸纖維(CA)膜。醋酸纖維(CA)膜脫除率比復合(TFC)膜低，本設計用于一級反滲透，作為預處理階段去除大量離子等雜質之用。反滲透膜需定期加藥清洗以去除表面污染及結垢，保證反滲透效率并延長膜的壽命。
6.預處理水箱：儲存一級反滲透產(chǎn)水，收集工藝機臺使用過的回收純水。
7.活性炭過濾器：表面具有無數(shù)10—10 A微孔的活性炭吸附預處理水尤其是回收純水中的有機物，并通過反沖洗再生。
8.離子交換塔：離子交換塔包括陽離子樹脂床和陰離子樹脂床，主要為去除回收純水中的各種陰陽離子，降低電導率而設計，同時可進一步純化預處理水，保證水質離子交換樹脂定時用酸堿再生后可反復使用。
初級制水：
1.去離子水箱：儲存去離子水，調節(jié)和平衡預處理系統(tǒng)和初級制水系統(tǒng)的運行。
2.紫外線殺菌：波長254nm的紫外線燈可達到殺菌的作用。
3.1um過濾器：過濾顆粒雜質，保護反滲透膜。
4.二級反滲透： 采用復合(TFC)膜的二級反滲透可去除高達95％ 以上的各種離子和有機物。
5.中間水箱：儲存二級反滲透產(chǎn)水，充普通氮氣，隔絕空氣，以保護水質不受污染。
6.去有機物紫外線： 波長1 85mm 的紫外線燈可分解有機物至二氧化碳和水。
7.混床：不同于離子交換塔中陰陽離子樹脂，混床中使用的樹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1 7M Q．cm以上，接近超純水電阻率要求。
8.0.45um過濾器：去除去離子水中的顆粒雜質，并捕捉水中可能帶出的破碎的混床樹脂微粒，以保護膜脫氣裝置的脫氣膜不受損害。
9.膜脫氣裝置：加真空氮氣吹掃的膜脫氣裝置可保證產(chǎn)水中溶氧達到小于lppb的要求，與早期的真空氮氣吹掃的填料塔相比，具有脫氣率高，占空間小，節(jié)省氮氣的優(yōu)點。

1、設計原因：
A、反滲透設計為三段運行，回收率為85%，這種運行方式使進入三段的水質含鹽量就已經(jīng)很大，所以三段濃水水質就更差了，所以三段運行的反滲透后一段膜元件結垢傾向是比較大的。目前國內大多數(shù)反滲透設計為二段運行，回收率75%。
B、反滲透設計設備停運后沖洗為反滲透進水進行低壓沖洗，這種運行方式?jīng)_洗時壓力為0.3~0.4MPa，在這種壓力下反滲透仍然有淡水產(chǎn)生所以濃水側的水還是被濃縮了含鹽量仍然很大，這就容易使停運的反滲透濃水側出現(xiàn)結垢現(xiàn)象?，F(xiàn)在大多數(shù)的反滲透停運后沖洗設計為反滲透的產(chǎn)水或采用除鹽水進行沖洗，這種沖洗方式能夠很好的把反滲透濃水置換出來，從而保證了反滲透停運后濃水側的含鹽量很低，能夠有效地防止反滲透停運中出現(xiàn)濃水側結垢現(xiàn)象的發(fā)生。
C、加藥沒有完全混合均勻，從而導致加藥不勻，也容易引起反滲透膜結垢。
2、設備原因：
A、經(jīng)檢查發(fā)現(xiàn)阻垢劑計量泵不出藥且3臺阻垢劑計量泵均出現(xiàn)故障后進行更換過，這就容易造成阻垢劑計量泵不出藥或故障時沒有及時發(fā)現(xiàn)而使運行中的反滲透出現(xiàn)短時的不加藥現(xiàn)象。
B、反滲透加阻垢劑裝置漏藥較嚴重，可能影響反滲透加阻垢劑的加藥量。
3、操作原因：
A、停機時快速降壓沒有進行徹底沖洗。由于膜濃水側的無機鹽的濃度高于原水,易結垢而污染膜。
B、用投加化學試劑的預處理水沖洗。因含化學試劑的水在設備停運期間可能引起膜污染。因此，在準備停機時,應停止投加化學試劑,逐步降壓至3bar左右用預處理好的水沖洗10min,直至濃縮水的TDS (總溶解固體)與原水的TDS很接近為止。
二、如何防止反滲透膜結垢？
A、做好原水的預處理工作，特別應注意污染指數(shù)的合格，同時還應進行殺菌，防止微生物在器內滋生，注意氯離子對膜的傷害。
B、在反滲透設備運行中，要維持合適的操作壓力，一般情況下，增加壓力會使產(chǎn)水量，但過大又會使膜壓實。
C、在反滲透設備運行中，應保持鹽水側的紊流狀態(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、在反滲透設備停運時，短期應進行加藥沖洗，長期應加保護。
E、當反滲透設備產(chǎn)水量明顯減少，表明膜結垢或污染，應進行化學清洗。
F、定期作好原水水質分析，根據(jù)水質情況，依據(jù)技術支持部提供的加案調節(jié)阻垢劑的加藥量。
G、當反滲透系統(tǒng)出現(xiàn)異常時，馬上停機進行處理，避免事故的擴大。
H、嚴防加藥設備的跑、冒、滴、漏，將藥液加到反滲透進水里，真正起到防止結垢的目的。
I、建議將反滲透設備停運后的沖洗方式改為用除鹽水進行沖洗。
http://www.st-andrews-ac.cn