[发明专利]用于水处理的工艺

说明书

本发明提供一种水处理工艺，特别地用于获得超纯水，其中，去阳离子水流经过至少第一强碱性阴离子交换床和第二强碱性阴离子交换床，所述第二强碱性阴离子交换床设置在所述第一强碱性阴离子交换床的下游，特别的设置在其直接下游。此外，描述了用于进行所述工艺的水处理系统和逆流离子交换单元。

技术领域

本发明涉及一种水处理工艺，特别是用于获得超纯水的工艺。本发明进一步地涉及一种用于进行所述工艺的水处理系统以及逆流离子交换单元。

背景技术

当前，水处理的重要性不断地增加，特别是在获得饮用水的领域，以及在高纯度工艺用水的生产中。特别地，对关于水的纯度做出了较高的需求，尤其是在生产高纯度工艺用水的情况下例如，用于半导体生产的工艺用水的情况下。例如，在半导体生产过程中，需更极高纯度的水用于冲洗硅片，特别在蚀刻工艺之后。

用于生产所需高纯度水的起点是地表水，例如河水，或者地下水(例如，井水)。其典型地在多段处理过程进行净化，所述多段处理过程包括预处理部分、被称为“补给”部分、以及被称为“抛光”部分。

预处理一般包括特别的一个或多个用于去除粗糙以及细小颗粒的过滤步骤、以及最后用于去除交体物质和非常细小灰尘颗粒的絮凝步骤、吸附步骤(通常使用活性碳)、软化步骤和/或利用离子交换树脂和/或逆渗透膜以去除原水中矿物质的步骤。随后，在补给部分，于是对经过处理的水进行除气、除去离子并且用UV进行处理。在抛光期间，提供了进一步UV处理。除此之外，所述抛光一般包括进一步去离子过程，以及至少一个超滤步骤。

待处理的原水一般包含无机和有机成分或者杂质，其必须在处理期间尽可能地被去除。分别地，关于所述成分以及杂质，其特别地是指有机结合碳(“总有机碳，TOC”)、硅石和硼。

通过利用强碱性阴离子交换剂，硼通常情况下作为硼酸被去除。然而，所述用于硼的交换剂的吸附力一般是较低的，这导致了较低的去除能力(每升强碱性阴离子交换剂去除毫克(mgram)硼)以及硼的非常早的穿透(洗脱)。一般地，当强碱性阴离子交换剂耗尽时，硼会作为第一杂质穿透。

换句话说，例如，当硅石的穿透和洗脱分别在强碱性阴离子交换剂的出口检测到时，通常情况下硼已经洗脱到至少一定的程度。

于是，根据传统工艺，在交换剂出口的上游大约20至30cm处，对强碱性阴离子交换剂中的硅石浓度进行测量以用于控制硼的去除，借以依靠硅石测量下游的短层以获取由硅石前沿置换的硼前沿。

然而，所述方法受到冷遇，因为真正的硼控制是不可能的(除了通过获取用于实验室测量的样品)。进一步地，只有当供水中硼浓度是稳定的并且未超过大约50至大约100ppb(十亿分之一)的范围时，所述传统工艺才是可能的。

发明内容

于是，本发明的基本目的是提供一种用于水处理的技术，特别是用于生产超纯水的工艺，本发明尤其分别进行硼穿透并且减少硼泄漏的最佳控制，尤其是在较高的供给浓度下。

由此，本发明提供一种用于水处理，特别是水的预处理的工艺，优选地用于获得超纯水，其中：使去阳离子水流至少流经第一强碱性阴离子交换床和第二强碱性阴离子交换床，所述第二强碱性阴离子交换床设置在所述第一强碱性阴离子交换床的下游，特别是直接下游。

优选地，在经过所述第一强碱性阴离子交换床和所述第二强碱性阴离子交换床之前，所述水流首先经过设置在所述第一强碱性阴离子交换床上游的弱碱性阴离子交换床。

优选地，所述阴离子交换床以逆流离子交换单元的形式进行设置。

优选地，在所述工艺的操作状态下，在所述第二强碱性阴离子交换床的上游，对所述水流的硅石浓度进行监测。

优选地，当硅石浓度超过限定的临界值，优选地，临界值为20ppb时，所述阴离子交换床进行再生。