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“自動(dòng)?化監(jiān)測(cè)技術(shù)在水質(zhì)檢測(cè)中的實(shí)施與應(yīng)用”在《科學(xué)家》發(fā)表
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超純水是一種純度極高的水,,其電阻率高達(dá) 18.2 MΩ?cm 以上,幾乎去除了水中所有的雜質(zhì),包括溶解性固體,、有機(jī)物,、微生物、膠體以及氣體等,。它的制備工藝極為復(fù)雜且精密,,往往綜合運(yùn)用了反滲透、離子交換,、超濾,、紫外線殺菌、超濾膜過(guò)濾等多種先進(jìn)技術(shù)手段,。 在半導(dǎo)體制造領(lǐng)域,,超純水是芯片生產(chǎn)過(guò)程中的關(guān)鍵要素。芯片的微小電路結(jié)構(gòu)對(duì)雜質(zhì)極為敏感,,哪怕是極其微量的離子或顆粒雜質(zhì)都可能導(dǎo)致芯片短路,、性能下降甚至報(bào)廢。超純水用于芯片的清洗,、光刻,、蝕刻等各個(gè)工序,確保了芯片制造的高精度和高質(zhì)量,。超純水的生產(chǎn)需防止原水中微量重金屬的污染,。湖北超純水價(jià)格優(yōu)惠
此外,空氣中的灰塵顆粒也是一個(gè)重要的影響因素,。如果灰塵顆粒落入超純水樣品中或者附著在測(cè)量電極上,,會(huì)影響電極與超純水之間的接觸,并且灰塵中可能含有可溶物質(zhì),,這些物質(zhì)溶解后會(huì)干擾測(cè)量結(jié)果,,使電阻率降低。周圍環(huán)境中的電磁干擾也會(huì)對(duì)超純水電阻率測(cè)量產(chǎn)生影響,。例如,,附近的大型電機(jī)、變壓器,、高頻通信設(shè)備等產(chǎn)生的電磁場(chǎng),可能會(huì)在測(cè)量電路中感應(yīng)出額外的電流,。這些感應(yīng)電流會(huì)干擾測(cè)量電極之間的正常電流信號(hào),,導(dǎo)致測(cè)量的電阻率出現(xiàn)偏差。在強(qiáng)電磁干擾環(huán)境下,,測(cè)量?jī)x器的電子元件也可能會(huì)受到影響,,從而影響信號(hào)處理和顯示單元的準(zhǔn)確性。例如,電磁干擾可能會(huì)導(dǎo)致電阻率儀顯示的數(shù)值出現(xiàn)跳動(dòng)或者不準(zhǔn)確的情況,。湖北超純水價(jià)格優(yōu)惠超純水的生產(chǎn)需優(yōu)化離子交換樹(shù)脂的組合方式,。
活性炭具有高度發(fā)達(dá)的孔隙結(jié)構(gòu),包括微孔,、中孔和大孔,。這些孔隙提供了巨大的比表面積,能夠通過(guò)物理吸附和化學(xué)吸附作用去除有機(jī)污染物,。物理吸附是基于分子間的范德華力,,活性炭的孔隙可以捕獲有機(jī)分子?;瘜W(xué)吸附則涉及活性炭表面的官能團(tuán)(如羧基,、羥基等)與有機(jī)污染物之間的化學(xué)反應(yīng)。應(yīng)用:在超純水制備過(guò)程中,,通常會(huì)使用顆?;钚蕴浚℅AC)或粉末活性炭(PAC)。GAC 一般填充在吸附柱中,,水通過(guò)吸附柱時(shí),,有機(jī)污染物被吸附在活性炭表面。PAC 則可以直接投加到水中,,攪拌后通過(guò)過(guò)濾去除,。例如,對(duì)于水中的腐殖酸,、富里酸等天然有機(jī)物以及一些小分子的有機(jī)化合物,,活性炭吸附都有很好的效果。不過(guò),,活性炭的吸附容量是有限的,,隨著吸附的有機(jī)污染物增多,其吸附效率會(huì)逐漸降低,,需要定期更換或再生,。
庫(kù)侖滴定法,原理:樣品消解后,,過(guò)量的氧化劑用電解產(chǎn)生的二價(jià)鐵為還原劑進(jìn)行庫(kù)侖滴定,,并用電位法判別滴定終點(diǎn),根據(jù)消耗的電量求出樣品中的 COD 值,。適用范圍:適用于各種類型的水樣,。優(yōu)點(diǎn):操作簡(jiǎn)便、快速,,自動(dòng)化程度高,,無(wú)需使用標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定,,可避免人為誤差。缺點(diǎn):儀器設(shè)備較復(fù)雜,,成本較高,,對(duì)水樣的預(yù)處理要求較高,且測(cè)定結(jié)果受水樣中其他可被氧化物質(zhì)的干擾,。測(cè)定范圍較窄,,精度相對(duì)較低,只能求得大體的 COD 范圍,,如需準(zhǔn)確測(cè)量,,還需采用其他標(biāo)準(zhǔn)方法。超純水的 TOC(總有機(jī)碳)含量極低,,保障實(shí)驗(yàn)精確性,。
日常維護(hù):反滲透系統(tǒng)需要定期進(jìn)行維護(hù),包括設(shè)備的檢查,、保養(yǎng),、清洗等。例如,,定期檢查壓力泵的運(yùn)行狀況,、過(guò)濾器的堵塞情況、膜的性能等,。這些日常維護(hù)工作需要專業(yè)的技術(shù)人員,,人工成本較高。而且,,維護(hù)過(guò)程中還可能需要更換一些小型的零部件,,如密封件、濾芯等,,這也增加了維護(hù)成本,。故障維修:如果系統(tǒng)出現(xiàn)故障,如膜破裂,、管道泄漏,、電器設(shè)備損壞等,需要及時(shí)維修,。故障維修不僅需要專業(yè)的維修人員,,還可能需要更換昂貴的設(shè)備部件,導(dǎo)致維修成本較高,。超純水的生產(chǎn)設(shè)備需定期維護(hù)校準(zhǔn),,保證水質(zhì)穩(wěn)定。日化超純水供應(yīng)商
超純水的儲(chǔ)存與使用過(guò)程需防止靜電產(chǎn)生,。湖北超純水價(jià)格優(yōu)惠
反滲透膜及組件:反滲透系統(tǒng)的主要部件是反滲透膜,高質(zhì)量的反滲透膜價(jià)格相對(duì)較高。而且,,根據(jù)處理水量的需求,,可能需要多個(gè)膜組件,這使得初始設(shè)備投資較大,。例如,,用于大規(guī)模工業(yè)生產(chǎn)超純水的反滲透膜組件,一套可能需要數(shù)萬(wàn)元到數(shù)十萬(wàn)元不等,。此外,,還需要配套的壓力泵、管道,、閥門,、過(guò)濾器等設(shè)備,這些輔助設(shè)備也增加了投資成本,。預(yù)處理設(shè)備:由于反滲透系統(tǒng)對(duì)進(jìn)水水質(zhì)要求較高,,需要一系列預(yù)處理設(shè)備,如機(jī)械過(guò)濾器,、活性炭過(guò)濾器,、軟化器等。這些預(yù)處理設(shè)備的購(gòu)置和安裝成本也不容忽視,,特別是對(duì)于處理高硬度,、高有機(jī)物含量的原水,可能需要更復(fù)雜的預(yù)處理系統(tǒng),。然而,,與其他一些高級(jí)水處理方法相比,反滲透法也有一定的成本優(yōu)勢(shì),。例如,,與蒸餾法相比,反滲透法的能耗相對(duì)較低,,而且在處理效率和水質(zhì)穩(wěn)定性方面表現(xiàn)較好,,綜合考慮長(zhǎng)期運(yùn)行和處理效果,其成本在一些應(yīng)用場(chǎng)景下是可以接受的,。同時(shí),,對(duì)于對(duì)水質(zhì)要求極高的行業(yè),如電子,、制藥等,,反滲透法能夠有效去除有機(jī)污染物,保證產(chǎn)品質(zhì)量,,其成本投入可以看作是確保產(chǎn)品高質(zhì)量生產(chǎn)的必要支出,。湖北超純水價(jià)格優(yōu)惠