【正文】 目 錄工業(yè)純水制備的概述 純水的應(yīng)用 純水的應(yīng)用范圍 純水的分類(lèi) 純水在醫(yī)藥工業(yè)中的應(yīng)用 3 本課題的目的 4工業(yè)純水的制備技術(shù)及工藝 反滲透 EDI 水處理系統(tǒng)工藝流程 6 7 純水制備系統(tǒng)設(shè)計(jì)計(jì)算 1前處理系統(tǒng)設(shè)計(jì) 1原水箱設(shè)計(jì) 1砂濾器設(shè)計(jì) 1活性炭 1軟化器 1中段 1精濾 1RO反滲透 15 1紫外線殺菌 1臭氧殺菌 1終端水箱 1洗瓶灌裝設(shè)備 18實(shí)驗(yàn)室平面布置圖 1水處理車(chē)間布置的內(nèi)容與要求 1水處理車(chē)間布置示例 19設(shè)備安全操作、維護(hù)及保養(yǎng) 22 22 22 22 22 22 23 23 23 25參考文獻(xiàn) 28致謝 29工業(yè)純水制備的概述、純水的應(yīng)用、純水的應(yīng)用范圍水一向被稱為工業(yè)系統(tǒng)的“血液”。隨著高新技術(shù)的發(fā)展，工業(yè)部門(mén)對(duì)水、氣、化學(xué)試劑及環(huán)境這些基礎(chǔ)條件提出了越來(lái)越高的要求。這也促進(jìn)了相應(yīng)產(chǎn)業(yè)和技術(shù)的進(jìn)步，水作為一種應(yīng)用量最大、面最廣的基本材料，其發(fā)展的速度尤為迅速。當(dāng)今，純水和超純水已成為現(xiàn)代工業(yè)部門(mén)必不可少的基礎(chǔ)材料之一，它們?cè)陔娮?、醫(yī)藥、能源、化工、汽車(chē)、機(jī)械、電鍍、電池、冶金等幾乎全部的工業(yè)及實(shí)驗(yàn)室領(lǐng)域中已得到了廣泛的應(yīng)用。 （1）純水在電子工業(yè)中的應(yīng)用純水在電子工業(yè)中主要用作超大規(guī)模（VLSI）和甚大規(guī)模集成電路芯片（ULSI）清洗水。自1958年世界上第一塊集成電路問(wèn)世以來(lái)，尤其是最近20年來(lái)，幾乎每隔2～3年就有一代產(chǎn)品問(wèn)世，不斷地給人類(lèi)生活和現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的發(fā)展產(chǎn)生深遠(yuǎn)的影響。在集成電路的生產(chǎn)過(guò)程中有幾百道工序，其中80%以上的工序要使用高純水進(jìn)行清洗。水中的各種微量雜質(zhì)（電解質(zhì)、顆粒、有機(jī)物、細(xì)菌、硅、溶解氣體）對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量都會(huì)有重要影響，因此高品質(zhì)的純水對(duì)集成電路的生產(chǎn)直至關(guān)重要。VLSI和ULSI對(duì)水質(zhì)的要求成為當(dāng)代高純水水質(zhì)的極限?？梢哉f(shuō)沒(méi)有高純水就沒(méi)有現(xiàn)代電子工業(yè)。 （2）純水在醫(yī)藥工業(yè)中的應(yīng)用純水在醫(yī)藥工藝中有著十分廣泛的應(yīng)用。在藥品生產(chǎn)中，不論容器的洗滌，還是原料、制劑的生產(chǎn)均離不開(kāi)水。水是藥物生產(chǎn)中用量最大、使用最廣的一種原諒，其質(zhì)量好壞直接關(guān)系到藥品質(zhì)量。一般所講的制藥用水，是指要用純水。各國(guó)的藥典對(duì)藥用純水的規(guī)定各不相同。中國(guó)藥典1995版收載有蒸餾水、注射用水和滅菌注射用水，美英等國(guó)的藥典則收載有精制水、注射用水、滅菌注射用水、滅菌吸入用水和滅菌沖洗用水。2000版的中國(guó)藥典取消了“蒸餾水”的名稱而代之“純凈水”，定義為“本品為蒸餾法、離子交換法、反滲透法或其他事宜的方法制得供藥用的水，不含任何附加劑”。純化水可用作配置普通藥物制劑用的溶劑或試驗(yàn)用水，注射用水用作配置注射劑。 （3）純水在能源工業(yè)中的應(yīng)用能源工業(yè)如火電廠和核電公司在電能生產(chǎn)的過(guò)程中需要用大量的高純水作為鍋爐的供水，因此電力公司也是高純水的主要用戶。電廠鍋爐的補(bǔ)給水有著較嚴(yán)格的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，不合格的水進(jìn)入水汽循環(huán)系統(tǒng)，將有可能導(dǎo)致熱力設(shè)備結(jié)垢、腐蝕、過(guò)熱器和汽輪機(jī)的積鹽等各種危害。隨著高參數(shù)、大容量火電機(jī)組的迅速發(fā)展，對(duì)高壓鍋爐和超高壓鍋爐的補(bǔ)給水水質(zhì)提出了更高的要求。 （4）純水在化工工業(yè)中的應(yīng)用純水、超純水在化學(xué)工業(yè)中的應(yīng)用也十分廣泛?；瘜W(xué)工業(yè)中也常常需要涉及鍋爐用水，純水的應(yīng)用可以保證鍋爐及整個(gè)系統(tǒng)的正常運(yùn)轉(zhuǎn)。除了鍋爐補(bǔ)給水以外，化學(xué)工業(yè)生產(chǎn)中的工藝用水也需要純水，通常水量較大。在精細(xì)化工產(chǎn)品的生產(chǎn)中，反應(yīng)用水、洗滌用水、結(jié)晶用水等對(duì)水質(zhì)要求高，需要大量的純水。這些工藝用水對(duì)水質(zhì)要求通常為1～5MΩcm，單機(jī)制水能力也較小，通常為1～20t/h。在離子膜法制堿工藝中的許多工序都需用無(wú)離子水，如電解工段離子膜堿濃度的調(diào)節(jié)，過(guò)濾二精工段樹(shù)脂的再生，高純酸工段高純鹽酸的生產(chǎn)等。在化工高純材料，如電子工業(yè)用MOS級(jí)試劑高絕緣性能的微粉及納米級(jí)化工材料的生產(chǎn)工藝中需要用18MΩcm的超純水。 （5）純水在其他工業(yè)中的應(yīng)用純水在輕工業(yè)如造紙廠、食品加工廠中也有著廣泛的應(yīng)用。在只講和造紙廠、化學(xué)加工工廠、食品加工系統(tǒng)中需要用鍋爐來(lái)生產(chǎn)僅供加熱的蒸汽。在這些應(yīng)用中，所需蒸汽的質(zhì)量不同于電廠所需的蒸汽質(zhì)量。二氧化硅的沉淀和渦輪機(jī)葉片的腐蝕不是問(wèn)題，比較而言，返回管線中冷凝液的酸性腐蝕才是最重要的。這涉及去除水中的碳酸氫鹽和碳酸鹽的堿度，避免這些化合物在鍋爐中的解離，以及產(chǎn)生的二氧化碳進(jìn)入冷凝管線。在這些工業(yè)過(guò)程中，提高鍋爐用水的純度是十分必要的。、純水的分類(lèi)在工業(yè)用水中，根據(jù)對(duì)水的不同要求可按其純度進(jìn)行分類(lèi)。軟化水 一般是是指將水中的Ca2+、Mg2+等離子的含量降低或去除至一定程度的水。水在軟化過(guò)程中，硬度降低，軟化水一般廣泛用于低壓工業(yè)鍋爐用水。軟化方法通常為離子交換法和藥劑軟化法。純水 又稱去離子水。一般是指用物理、化學(xué)的方法將水中易于去除的強(qiáng)電解質(zhì)去除之外，還將水中難以去除的硅酸即二氧化碳等弱電解質(zhì)去除至一定程度的水。25℃~1μS/cm，剩余含鹽量一般應(yīng)在1mg/L以下。純水制備的常用方法有離子交換、滅菌、膜分離等方法。高純水 又稱“超純水”。一般是指將水中的導(dǎo)電介質(zhì)幾乎完全去除，又將水中不離解的膠體物質(zhì)、氣體即有機(jī)物均去除至極低程度的水。，25℃。理論水 又稱理想水，即不含任何雜質(zhì)的水，這樣的水是不存在的。脫鹽水（包括一級(jí)脫鹽與二級(jí)脫鹽） 一般是指用物理、化學(xué)等方法將水中易于去除的強(qiáng)電解質(zhì)去除至一定程度的水。在除鹽過(guò)程中亦除去了部分機(jī)械雜質(zhì)和有機(jī)物質(zhì)。脫鹽水中的剩余含鹽量一般應(yīng)在1~5mg/L，25℃時(shí)的電導(dǎo)率為1~10μS/cm。常用的脫鹽方法有蒸餾、膜分離、離子交換或幾種方法的組合使用。、純水在醫(yī)藥工業(yè)中的應(yīng)用純水在醫(yī)藥工業(yè)中有著十廣泛的應(yīng)用。在商品生產(chǎn)中，不論容器的洗滌，還是原料、制劑的生產(chǎn)均離不開(kāi)水。水師藥物生產(chǎn)中用量最大、使用最廣的一種原料。其質(zhì)量好壞直接關(guān)系到藥品質(zhì)量。一般講的制藥用水，是指藥用純水。各國(guó)的藥典對(duì)藥用的純水的規(guī)定各不相同。中國(guó)藥典1995版收載有蒸餾水、注射用水和滅菌注射用水，美英等國(guó)的藥典則收載有精致用水、注射用水、滅菌注射用水、抑菌劑注射用水、滅菌吸入用水和滅菌沖洗用水。2000版的中國(guó)藥典取消了“蒸餾水”的名稱而代之“純化水”。純化水可用作配制普通藥物制劑用的溶劑或試驗(yàn)用水，注射用水用作配制注射劑。根據(jù)制藥工藝所提出的水質(zhì)要求，醫(yī)藥用水可分為飲用水、純水、注射用水和滅菌注射用水。不同的水質(zhì)級(jí)別可滿足不同的工藝用途，表11給出了中國(guó)醫(yī)藥用水的水質(zhì)要求和用途。表11水 質(zhì) 類(lèi) 別水 質(zhì) 要 求純水去離子水參照《中國(guó)藥典》, 蒸餾水質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn), 電阻率＞cm（導(dǎo)電率≤2μΩ）。蒸餾水應(yīng)符合《中國(guó)藥典》標(biāo)準(zhǔn) 制藥用水對(duì)純水電阻率要求并不高，一般大于等于1MΩcm即可，但對(duì)純水中的細(xì)菌、毒性物質(zhì)要求很?chē)?yán)，對(duì)水的濁度、鐵、錳等金屬離子以及氯離子、二氧化硅等也有嚴(yán)格控制。水被選作包括洗滌劑、潤(rùn)膚霜等大多數(shù)藥劑的溶劑，當(dāng)然，水也是在嚴(yán)重疾病和致傷事故中代替自然人體體液的靜脈輸液的主要成分。在這些應(yīng)用中，任何污染物的存在都會(huì)導(dǎo)致藥物治療的負(fù)面影響，干擾藥物治療的化學(xué)效應(yīng)，甚至直至傷害病者。需要高純水的醫(yī)藥產(chǎn)品包括藥典規(guī)定的和無(wú)需醫(yī)師處方的兩大類(lèi)，后者如眼藥水或隱形眼鏡清洗液。醫(yī)藥工業(yè)的各種實(shí)驗(yàn)室的研究也需要較少量的高純水。此外，血液透析也需要大量的純水。在血液透析中，患者的血液流過(guò)血液透析機(jī)，和僅被半透膜隔開(kāi)的水貼近。血液中的污物擴(kuò)散通過(guò)膜浸入水中，因此凈化了患者體內(nèi)的血液。血液透析機(jī)中使用的水通常是由經(jīng)仔細(xì)地去除可能干擾透析過(guò)程的大多數(shù)離子無(wú)知制得的。表12給出了AAMI血液透析用純水標(biāo)準(zhǔn)。表12序號(hào)項(xiàng)目單位最高容許值12345鈣鎂鈉鉀氟化物mg/Lmg/Lmg/Lmg/Lmg/L678910氯氯胺硝酸鹽硫酸鹽銅、鋇、鋅mg/Lmg/Lmg/Lmg/Lmg/L11