[發明專利]用于水處理的工藝

有效

• 申請號: 201310757361.6
• 申請日: 2013-11-21
• 公開（公告）號: CN103833107B
• 公開（公告）日: 2018-10-19
• 發明（設計）人: D·根斯比泰爾
• 申請（專利權）人: 奧維沃股份有限公司
• 主分類號: C02F1/42
• 分類號: C02F1/42;C02F103/04
• 代理公司: 北京市柳沈律師事務所 11105
• 代理人: 吳俊

本發明提供一種水處理工藝，特別地用于獲得超純水，其中，去陽離子水流經過至少第一強堿性陰離子交換床和第二強堿性陰離子交換床，所述第二強堿性陰離子交換床設置在所述第一強堿性陰離子交換床的下游，特別的設置在其直接下游。此外，描述了用于進行所述工藝的水處理系統和逆流離子交換單元。

技術領域

本發明涉及一種水處理工藝，特別是用于獲得超純水的工藝。本發明進一步地涉及一種用于進行所述工藝的水處理系統以及逆流離子交換單元。

背景技術

當前，水處理的重要性不斷地增加，特別是在獲得飲用水的領域，以及在高純度工藝用水的生產中。特別地，對關于水的純度做出了較高的需求，尤其是在生產高純度工藝用水的情況下例如，用于半導體生產的工藝用水的情況下。例如，在半導體生產過程中，需更極高純度的水用于沖洗硅片，特別在蝕刻工藝之后。

用于生產所需高純度水的起點是地表水，例如河水，或者地下水(例如，井水)。其典型地在多段處理過程進行凈化，所述多段處理過程包括預處理部分、被稱為“補給”部分、以及被稱為“拋光”部分。

預處理一般包括特別的一個或多個用于去除粗糙以及細小顆粒的過濾步驟、以及最后用于去除交體物質和非常細小灰塵顆粒的絮凝步驟、吸附步驟(通常使用活性碳)、軟化步驟和/或利用離子交換樹脂和/或逆滲透膜以去除原水中礦物質的步驟。隨后，在補給部分，于是對經過處理的水進行除氣、除去離子并且用UV進行處理。在拋光期間，提供了進一步UV處理。除此之外，所述拋光一般包括進一步去離子過程，以及至少一個超濾步驟。

待處理的原水一般包含無機和有機成分或者雜質，其必須在處理期間盡可能地被去除。分別地，關于所述成分以及雜質，其特別地是指有機結合碳(“總有機碳，TOC”)、硅石和硼。

通過利用強堿性陰離子交換劑，硼通常情況下作為硼酸被去除。然而，所述用于硼的交換劑的吸附力一般是較低的，這導致了較低的去除能力(每升強堿性陰離子交換劑去除毫克(mgram)硼)以及硼的非常早的穿透(洗脫)。一般地，當強堿性陰離子交換劑耗盡時，硼會作為第一雜質穿透。

換句話說，例如，當硅石的穿透和洗脫分別在強堿性陰離子交換劑的出口檢測到時，通常情況下硼已經洗脫到至少一定的程度。

于是，根據傳統工藝，在交換劑出口的上游大約20至30cm處，對強堿性陰離子交換劑中的硅石濃度進行測量以用于控制硼的去除，借以依靠硅石測量下游的短層以獲取由硅石前沿置換的硼前沿。

然而，所述方法受到冷遇，因為真正的硼控制是不可能的(除了通過獲取用于實驗室測量的樣品)。進一步地，只有當供水中硼濃度是穩定的并且未超過大約50至大約100ppb(十億分之一)的范圍時，所述傳統工藝才是可能的。

發明內容

于是，本發明的基本目的是提供一種用于水處理的技術，特別是用于生產超純水的工藝，本發明尤其分別進行硼穿透并且減少硼泄漏的最佳控制，尤其是在較高的供給濃度下。

由此，本發明提供一種用于水處理，特別是水的預處理的工藝，優選地用于獲得超純水，其中：使去陽離子水流至少流經第一強堿性陰離子交換床和第二強堿性陰離子交換床，所述第二強堿性陰離子交換床設置在所述第一強堿性陰離子交換床的下游，特別是直接下游。

優選地，在經過所述第一強堿性陰離子交換床和所述第二強堿性陰離子交換床之前，所述水流首先經過設置在所述第一強堿性陰離子交換床上游的弱堿性陰離子交換床。

優選地，所述陰離子交換床以逆流離子交換單元的形式進行設置。

優選地，在所述工藝的操作狀態下，在所述第二強堿性陰離子交換床的上游，對所述水流的硅石濃度進行監測。

優選地，當硅石濃度超過限定的臨界值，優選地，臨界值為20ppb時，所述陰離子交換床進行再生。