對于食品工廠設(shè)計來說，潔凈室需要的純水是必須有出去微粒的，這里所述的“微粒”是一個很廣的范圍，從小于1mm的無機(jī)砂到膠體、細(xì)菌等微粒。
一、凝聚過濾
對于自來水來說,水中的懸浮物也是微量的,主要是以膠體(以“濁度”表征)形式出現(xiàn)。膠體是一種帶電的細(xì)小微粒,直接采用砂過濾效果不佳,目前通常采用微絮凝過濾技術(shù)效果較好。微絮凝過濾是在過濾前投加凝聚劑,使分散的膠體凝聚成較大的絮凝狀的大團(tuán)粒,再經(jīng)砂過濾或多介質(zhì)過濾(由聚苯乙烯塑料珠、無煙煤、碎燧石砂、石榴石和磁鐵礦等多層濾料組成),可以達(dá)到非常理想的效果。特別是系統(tǒng)中有反滲透裝置,為了達(dá)到其進(jìn)水水質(zhì)的要求(SDI<4)采用微絮凝過濾是非常有效的。
二、微孔過濾(MF)
微孔過濾也是一種膜分離技術(shù),其過濾精度在10~0.1μm。它比UF、RO膜的孔徑大得多,水流100%透過膜(UF、RO水流為切向,不是100%透過膜,有濃水產(chǎn)生)易堵塞不能清洗。但它過濾精度高(可達(dá)100%),被稱為絕對過濾。在純水系統(tǒng)的精處理的最后階段用以保證最后出水的微粒含量。
微孔過濾膜可以由醋酸纖維素(CA)、聚四氟乙烯(PTFE)、尼龍、聚偏氟乙烯(PVDF)等材料制成。膜的維件一般為折疊筒狀,標(biāo)準(zhǔn)組件為65mm×250mm。
三、超過濾(UF)
超過濾和RO一樣是一種切向流的膜分離技術(shù),它不像MF水流100%透過膜,而是水流與膜面平行,90%~95%的原水透過膜,其余成為濃水排出。由于水流與膜面平行被膜截留的微粒不斷被沖走,最后被濃水帶出。當(dāng)膜被堵塞超過濾裝置是可以清洗的,其方式是進(jìn)行膜面的高速清洗,將膜面積存污物沖出。
超濾膜的過濾精度是以截留相對分子質(zhì)量大小來表示的。用于超純水系統(tǒng)的大多為5000~20000,膜材料大多為聚砜制成,膜組件的形式為中空纖維式。中空纖維膜外徑為1~1.2mm,內(nèi)徑為0.7~0.8mm的纖維管。典型的膜組件為直徑114×L1200的筒狀結(jié)構(gòu)，組件內(nèi)的膜面積約7平米,產(chǎn)水量約1~2平米/h。
近來,開發(fā)了耐熱材料制作的膜組件,打破了只能用藥劑殺菌的局限,可以用溫水或熱水殺菌(膜組件耐熱80℃甚至12℃),適用于醫(yī)藥工業(yè)的應(yīng)用。
由于超過濾易于堵塞,因此在運(yùn)行中需定時清洗。一般采用多個組件并聯(lián)運(yùn)行,定時循環(huán)清洗每個組件。
用于集成電路生產(chǎn)的純水系統(tǒng)精處理的超過濾必須具備以下幾個條件。
1、具有良好的去除微生物、微粒及膠體物質(zhì)的性能。
2、不應(yīng)降低電阻率。
3、滅菌及長期停用后電阻率恢復(fù)快。
4、使用過程中膜老化速度慢。
5、盡可能耐多種殺菌劑及清洗劑。
6、透水量大。
近來將超過濾用于純水系統(tǒng)的預(yù)處理階段代替經(jīng)典的凝聚過濾也取得了進(jìn)展。