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純水（超純水）系統(tǒng)工藝技術(shù)之輔助處理工藝
純水（超純水）系統(tǒng)工藝技術(shù)之輔助處理工藝
工藝處理輔助說明
1：消毒殺菌技術(shù)；2：氮氣封存水箱方法；3：末端過濾技術(shù)
工藝輔助處理的簡介
整合預處理工藝和核心處理工藝，形成完整的（超）純水制備流程。主要目的是保證設備的穩(wěn)定運行，延長核心耗材的使用壽命。輔助處理工藝包括加藥、殺菌消毒（如紫外線、臭氧、巴氏等）、氮封封裝（水箱）、終端過濾等。
注意：輔助處理和預處理工藝存在雙重定義的問題，前文已介紹過加藥和脫氣膜等工藝，因此在這里不再詳細介紹。
1、消毒殺菌工藝
制備純水時通常使用的殺菌消毒工藝包括紫外線消毒殺菌、去除TOC、臭氧殺菌、巴氏消毒、二氧化氯消毒等。
UV光殺菌和去除TOC
紫外線消毒器使用波長254納米的紫外線，通過破壞微生物的DNA結(jié)構(gòu)，來實現(xiàn)殺死純水中的細菌和微生物，以預防細菌污染，同時可消除水中殘存的臭氧分子。常見的紫外線消毒器分為管道式和嵌入式兩種。
TOC去除裝置利用波長為185納米的紫外線進行催化作用，能夠分解有機分子，激發(fā)水分子產(chǎn)生高氧化能力的羥基自由基，進而將水中的有機物氧化分解為二氧化碳和水，以降低超純水中的TOC含量。
注意：UV殺菌器單獨使用時應放置在EDI水箱后，可起到終端殺菌消毒的作用。若UV殺菌器與TOC脫除器配合使用，UV殺菌器需放置在EDI裝置和EDI水箱之間，TOC脫除器需放置在EDI水箱和拋光樹脂裝置之間，因為經(jīng)過TOC脫除器處理的純水在電解分解后電阻率會下降，后續(xù)會連接拋光樹脂裝置。安裝UV殺菌器和TOC脫除器時，應注意它們與水泵的前后位置和距離，以避免水錘現(xiàn)象可能對設備造成損害。
臭氧殺菌
臭氧是一種能廣泛殺菌的藥劑，可以有效地殺滅細菌、病毒和真菌等微生物。它的殺菌原理是通過氧化作用破壞微生物膜的結(jié)構(gòu)，導致細菌溶解死亡，或破壞病毒的RNA和DNA。臭氧發(fā)生器通常由主機、管路、反應室和排放管等部分組成。
臭氧（O3）的消毒原理是：在常溫、常壓下，臭氧的分子結(jié)構(gòu)不穩(wěn)定，會快速分解成氧氣（O2）和單個氧原子（O）。這種單個氧原子具有極強活性，可對細菌產(chǎn)生氧化作用，致使其死亡；額外的氧原子也會自發(fā)地重組成普通的氧氣分子（O2），不會殘留任何有毒物質(zhì)，因此被稱為無污染消毒劑。臭氧不僅對各類細菌（包括肝炎病毒、大腸桿菌、綠膿桿菌和雜菌等）有強大的致死能力，對霉素的滅殺作用也十分有效。
巴氏殺菌
加熱液體到特定溫度并保持一段時間，這個過程是為了消滅可能導致疾病、腐敗或不必要的微生物的。這主要應用在超純水設備（純凈水）中的活性炭等預處理部分的定期消毒，RO/EDI部分的定期消毒，以及儲存與分配管網(wǎng)部分的定期消毒。
巴氏滅菌消毒是一種全系統(tǒng)性的輔助工藝，被廣泛應用于純凈水和醫(yī)用純凈水領域，用于長期對設備系統(tǒng)進行殺菌消毒和維護。
漂白消毒
與傳統(tǒng)的濃氯和次氯酸消毒方法相比，二氧化氯消毒雖然在聽起來類似，但其實作用原理完全不同。二氧化氯不是一種氯化合物，因為它的殺菌機制不是依靠有效氯，而是靠二氧化氯分子本身。
氯氣消毒的原理是當氯氣在水中時，它能夠吸附在病毒、細菌和微生物的細胞表面，穿透細胞膜，進入細胞內(nèi)部，直接氧化細胞內(nèi)的硫氨基酸、色氨酸和酪氨酸等物質(zhì)，從而殺滅細菌。此外，氯氣還能控制微生物的蛋白質(zhì)合成，對真菌具有顯著的殺滅作用。
消毒后的殘留物只包括水、食鹽、二氧化碳和少量有機糖等絕對無害成分。常用于處理自然水源的消毒預處理。
2、氮氣灌裝技術(shù)
用氮氣充入水箱，保持正壓力，防止雜質(zhì)溶入水，污染水質(zhì)，且阻止空氣接觸水面。超純水如果受到二氧化碳、細菌等污染，在空氣中，由于其高純度，可以強力溶解這些雜質(zhì)。因此，超純水一旦接觸空氣，電阻率將顯著下降。
3、終端過濾工藝 --> 終端過濾技術(shù)
傳統(tǒng)的超純水系統(tǒng)通常使用微米級精濾器，一般會選擇0.1μm/0.22μm微孔折疊膜濾芯進行過濾，以清除超純水中的微小顆粒和細菌，截留可能脫落的混床樹脂，確保所產(chǎn)生的水質(zhì)保持穩(wěn)定。
在半導體行業(yè)中通常使用超濾器作為終端過濾器，它的作用類似于微濾器，只是相關的技術(shù)要求更為嚴格。通常需要能夠過濾掉相當于6000Da分子量的微小顆粒，有效地去除大部分微量污染物。
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