半导体超纯水配方设计

总有机碳（TOC）的检测方法，湿法氧化法，原理：在样品氧化前进行磷酸处理，去除无机碳的干扰，然后样品中的有机物质在过硫酸盐等氧化剂的作用下被氧化为二氧化碳，再通过 NDIR 进行检测。 适用范围：适用于常规水体如地表水等，但对于复杂水体（如含有高分子量化合物的水体）的氧化可能不充分，不适用于 TOC 含量很高的水体。 优点：操作相对简单，对仪器设备的要求较低，成本较低。 缺点：氧化能力有限，对于一些难氧化的有机物可能无法完全氧化，导致测定结果偏低。超纯水的储存与使用过程需防止静电产生。半导体超纯水配方设计

储存容器材质：超纯水的储存容器材质会影响水质。如果容器材质会释放出杂质，如塑料容器可能会释放出增塑剂、有机小分子等，玻璃容器可能会释放出微量的金属离子，这些都会污染超纯水。例如，一些低质量的塑料储存桶在长期接触超纯水后，会释放出双酚 A 等有害物质，降低超纯水的纯度。输送管道材质与清洁度：输送超纯水的管道材质同样关键。管道如果会渗出金属离子、有机物或其他杂质，会影响超纯水质量。例如，不锈钢管道可能会渗出微量的铁、铬、镍等金属离子，PVC 管道可能会释放出氯乙烯单体等有机物。而且，管道的清洁程度也很重要，管道内部如果有残留的污垢、微生物或者上次使用后残留的其他物质，会污染超纯水。半导体超纯水配方设计超纯水的生产过程中需关注树脂的转型与再生。

清洗前准备，收集反渗透系统运行数据，包括进水压力、产水压力、产水量、脱盐率等参数在一段时间内的变化曲线，以确定膜性能下降的程度和趋势。对反渗透膜元件进行取样分析，可采用扫描电子显微镜（SEM）观察膜表面的污染物形态，通过傅里叶变换红外光谱（FTIR）分析污染物的化学成分，从而确定主要的污染类型，如无机盐垢、有机物污染、生物膜污染等。准备清洗设备与药剂，清洗水箱：选用耐腐蚀、耐酸碱且与清洗液不发生反应的材质制成的水箱，容量根据膜组件数量和清洗液用量确定，一般要保证有足够的空间容纳清洗液并能进行循环操作，例如，对于一套处理量为 100m³/h 的反渗透系统，清洗水箱容量可选择 5 - 10m³。清洗泵：泵的流量和扬程应满足清洗要求，流量一般为膜组件正常运行流量的 1/3 - 1/2，扬程要能克服膜组件和管道的阻力并提供一定的循环动力，如选用流量为 30 - 50m³/h、扬程为 30 - 50m 的离心泵。

能耗成本：反渗透过程需要在一定压力下进行，通常需要压力泵提供 1 - 10MPa 的压力，这会消耗大量的电能。在处理大量超纯水时，能耗成本尤其重要。不过，随着技术的进步，一些能量回收装置可以回收部分能量，降低能耗成本。例如，在一些大型海水淡化厂（其原理与反渗透处理超纯水类似），能耗成本占总运行成本的比例较高，但通过能量回收装置可使这一比例有所降低。膜更换成本：随着使用时间的延长，反渗透膜会受到污染、结垢或老化，导致性能下降。一般情况下，反渗透膜需要定期更换，其更换周期根据进水水质、操作条件和膜的质量等因素而异，可能在 1 - 3 年左右。膜的更换成本较高，而且还需要考虑更换过程中的人工成本和停机损失。化学药剂成本：在预处理过程中，可能需要使用化学药剂，如絮凝剂用于沉淀悬浮物、活性炭用于吸附有机物等。在膜清洗过程中，也需要使用化学清洗剂，如酸、碱、表面活性剂等来去除膜表面的污垢。这些化学药剂的使用增加了运行成本，并且需要合理储存和管理，以确保安全和有效使用。超纯水的 pH 值通常接近中性，但稳定性要求极高。

原理：超滤主要基于筛分原理，在压力差的作用下，使水和小分子物质通过超滤膜，而大分子有机物（如分子量大于 1000 - 10000Da 的有机物）被截留。超滤膜的孔径在 1 - 100 纳米之间，能够去除水中的胶体、蛋白质、多糖等大分子有机物质。应用：在超纯水制备过程中，超滤可以作为预处理步骤，去除水中的大分子有机污染物，减轻后续处理步骤（如反渗透、离子交换等）的负担。例如，在制药行业中，超滤可以用于去除药物提取液中的大分子杂质，为后续的药物纯化和超纯水制备提供品质很好的原料水。同时，超滤操作相对简单，设备维护成本较低，但对于小分子有机物的去除效果有限。超纯水在考古文物修复中用于特殊材料处理。试验超纯水前景

离子交换纤维在超纯水制备中有独特的应用优势。半导体超纯水配方设计

1. 反渗透膜的孔径极小，一般在 0.1 - 1 纳米之间，能够有效截留大部分有机污染物。无论是大分子有机物，如蛋白质、多糖、微生物产生的胞外聚合物等，还是小分子有机物，如农药、染料、石油类有机物、有机卤化物等，都能被大量去除。例如，在工业废水处理用于回用制备超纯水时，对于废水中的复杂有机污染物，反渗透法可以去除其中 90% 以上的有机成分，提高了水的纯度。反渗透过程不仅对有机污染物有很好的去除效果，还能去除水中的溶解性固体（如盐类）、胶体、细菌、病毒等杂质。这是因为半透膜的特性使得只有水分子能够通过，而几乎所有其他杂质都被截留。在超纯水制备过程中，这一特性可以简化处理流程，减少后续处理步骤的负担。例如，在电子工业的超纯水制备中，反渗透可以一次性去除水中的重金属离子、微生物和有机杂质，为后续的离子交换和超滤等步骤提供较好的进水水质。半导体超纯水配方设计