超純水的整個工藝流程是先經過預處理,然後加藥殺毒,再經過RO反滲透系統,再使用離子交換混床或者EDI設備制取超純水。
由於超純水對水質的BOD和TOC等物質的含量要求比較高,所以一般會採取二級反滲透,後面的工藝比則採取離子交換混床或者EDI的技術。
離子交換混床是通過離子交換樹脂在電解質溶液中進行的,可去除水中的各種陰、陽離子,是目前制備高純水工藝流程中不可替代的手段。離子交換器分為陽離子交換器、陰離子交換器等。當原水通過離子交換柱時,水中的陽離子和水中的陰離子(HCO3-等離子)與交換柱中的陽樹脂的氫根離子和陰樹脂的氫氧根離子進行交換,從而達到脫鹽的目的。陽、陰混柱的不同組合可使水質達到更高的要求。
離子交換法是目前國內外制水行業普遍採用的較為理想的方法,也是最經濟有效地化學法之一,離子交換是一種用陰陽交換樹脂對離子的選擇性及平衡反應原理,去除水中電解質離子的技術。其特點是利用離子交換樹脂在水中和鈣、鎂及鈉離子接觸交換,從而得到優質純水及高純水,水質安全可靠,是一套完整成熟的制水工藝,現廣氾為廣大用戶認可。
EDI作為制取超純水的設備,作為反滲透設備后的二次除鹽設備,可以制取出高達10-18.2MΩ.CM。EDI設備無需化學藥劑的再生,可以連續運行。在具體的應用中,僅調節EDI的運行電流就可以改變其出水水質。因此廣氾用於微電子工業,半導體工業,發電工業,製藥行業和實驗室。也可以作為製藥蒸餾水、食物和飲料生產用水、發電廠的鍋爐的補給水,以及其它應用超純水。
連續電除鹽(EDI,Electro deionization或CDI,continuous electrode ionization),是利用混和離子交換樹脂吸附給水中的陰陽離子,同時這些被吸附的離子又在直流電壓的作用下,分別透過陰陽離子交換膜而被除去的過程。這一過程離子交換樹脂是電連續再生的,因此不需要使用酸和碱對之再生。這種新技術可以替代傳統的離子交換裝置,生產出高達18M-CM的超純水。又可以比較清晰地描述:EDI是利用陰、陽離子膜,採用對稱堆放的形式,在陰、陽離子膜中間夾着陰、陽離子樹脂,分別在直流電壓的作用下,進行陰、陽離子交換。而同時在電壓梯度的作用下,水會發生電解產生大量H+和OH-,這些H+和OH-對離子膜中間的陰、陽離子不斷地進行了再生。由於EDI不停進行交換——再生,使得純水度越來越高,所以,輕而易舉的產生了高純度的超純水。
EDI技術是由電滲透和離子交換有機結合形成的一種新型膜分離技術。借助離子交換樹脂的離子交換作用與陰、陽離子交換膜對陰、陽離子的選擇性透過作用,在直流電場的作用下,實現離子定向遷移,從而完成水的深度除鹽。由於離子交換、離子遷移及離子交換樹脂的電再生相伴發生,猶如一個邊工作邊再生的混床離子交換樹脂柱,可以連續不斷地制取高質量的純水、高純水,因而又稱連續去離子(continuous deionization,簡稱CDI)。