纯水（超纯水）系统工艺技术之辅助处理工艺

纯水（超纯水）系统工艺技术之辅助处理工艺

纯水（超纯水）的制备过程需要多种辅助处理工艺来保证设备的稳定运行和延长核心耗材的使用寿命。本文将详细介绍消毒杀菌技术、氮气封存水箱方法和终端过滤技术等辅助处理工艺，帮助读者深入了解纯水制备过程中的关键环节。

消毒杀菌工艺

在纯水制备过程中，常用的杀菌消毒工艺包括紫外线消毒、去除总有机碳（TOC）、臭氧杀菌、巴氏消毒和二氧化氯消毒等。

UV光杀菌和去除TOC

紫外线消毒器使用波长254纳米的紫外线，通过破坏微生物的DNA结构来杀死纯水中的细菌和微生物，预防细菌污染。同时，它还能消除水中残存的臭氧分子。常见的紫外线消毒器分为管道式和嵌入式两种。

TOC去除装置利用波长为185纳米的紫外线进行催化作用，能够分解有机分子，激发水分子产生高氧化能力的羟基自由基，进而将水中的有机物氧化分解为二氧化碳和水，以降低超纯水中的TOC含量。

注意事项：

• UV杀菌器单独使用时应放置在EDI水箱后，可起到终端杀菌消毒的作用。
• 若UV杀菌器与TOC脱除器配合使用，UV杀菌器需放置在EDI装置和EDI水箱之间，TOC脱除器需放置在EDI水箱和抛光树脂装置之间。
• 安装时应注意设备与水泵的前后位置和距离，以避免水锤现象可能对设备造成损害。

臭氧杀菌

臭氧是一种广谱杀菌剂，可以有效杀灭细菌、病毒和真菌等微生物。它的杀菌原理是通过氧化作用破坏微生物膜的结构，导致细菌溶解死亡，或破坏病毒的RNA和DNA。臭氧发生器通常由主机、管路、反应室和排放管等部分组成。

臭氧（O3）的消毒原理是：在常温、常压下，臭氧的分子结构不稳定，会快速分解成氧气（O2）和单个氧原子（O）。这种单个氧原子具有极强活性，可对细菌产生氧化作用，致使其死亡；额外的氧原子也会自发地重组成普通的氧气分子（O2），不会残留任何有毒物质，因此被称为无污染消毒剂。臭氧不仅对各类细菌（包括肝炎病毒、大肠杆菌、绿脓杆菌和杂菌等）有强大的致死能力，对霉素的灭杀作用也十分有效。

巴氏杀菌

巴氏杀菌是通过加热液体到特定温度并保持一段时间，以消灭可能导致疾病、腐败或不必要的微生物。这主要应用在超纯水设备（纯净水）中的活性炭等预处理部分的定期消毒，RO/EDI部分的定期消毒，以及储存与分配管网部分的定期消毒。

巴氏灭菌消毒是一种全系统性的辅助工艺，被广泛应用于纯净水和医用纯净水领域，用于长期对设备系统进行杀菌消毒和维护。

漂白消毒

与传统的浓氯和次氯酸消毒方法相比，二氧化氯消毒虽然在听起来类似，但其实作用原理完全不同。二氧化氯不是一种氯化合物，因为它的杀菌机制不是依靠有效氯，而是靠二氧化氯分子本身。

氯气消毒的原理是当氯气在水中时，它能够吸附在病毒、细菌和微生物的细胞表面，穿透细胞膜，进入细胞内部，直接氧化细胞内的硫氨基酸、色氨酸和酪氨酸等物质，从而杀灭细菌。此外，氯气还能控制微生物的蛋白质合成，对真菌具有显著的杀灭作用。

消毒后的残留物只包括水、食盐、二氧化碳和少量有机糖等绝对无害成分。常用于处理自然水源的消毒预处理。

氮气灌装技术

用氮气充入水箱，保持正压力，防止杂质溶入水，污染水质，且阻止空气接触水面。超纯水如果受到二氧化碳、细菌等污染，在空气中，由于其高纯度，可以强力溶解这些杂质。因此，超纯水一旦接触空气，电阻率将显著下降。

终端过滤工艺

传统的超纯水系统通常使用微米级精滤器，一般会选择0.1μm/0.22μm微孔折叠膜滤芯进行过滤，以清除超纯水中的微小颗粒和细菌，截留可能脱落的混床树脂，确保所产生的水质保持稳定。

在半导体行业中通常使用超滤器作为终端过滤器，它的作用类似于微滤器，只是相关的技术要求更为严格。通常需要能够过滤掉相当于6000Da分子量的微小颗粒，有效地去除大部分微量污染物。

本文原文来自cy-water.com