《超纯水（EDI）设备选型指南》白皮书

《超纯水（EDI）设备选型指南》白皮书

一、超纯水设备概述

（一）定义

超纯水设备是采用预处理、反渗透技术、超纯化处理等先进技术，将原水净化为超纯水的设备。其产水水质具有极高的纯度，电阻率可达18.2MΩ·cm（25℃）及以上，其核心优势包括无需化学再生、运行成本低、环保无污染，广泛应用半导体、制药、电力、化工等行业对超纯水水质要求的不断提高，电去离子（Electrodeionization, EDI）技术因其高效、环保和运行成本低的优势，逐渐成为超纯水制备的核心工艺之一。本白皮书旨在为行业用户提供全面的EDI设备选型指导，帮助用户根据实际需求选择最适合的选型关键参数、技术要点及经济性分析，助力用户实现高效选型。

（二）工作原理

预处理系统：通常包括多介质过滤器、活性炭过滤器、软水器和精密过滤器等，用于去除原水中的悬浮物、有机物、硬度和细菌等杂质，降低后续反渗透系统的负担，延长其使用寿命。

反渗透系统：通过反渗透膜的高压过滤，去除水中99%以上的溶解盐类、细菌、病毒和有机物等杂质，得到高质量的纯水。

EDI模块：利用电除盐技术，在电场作用下，使水中的离子定向迁移，进一步去除水中的离子，提高水质，使产水达到超纯水标准。

抛光混床系统：作为最终的精处理单元，通过离子交换树脂的吸附作用，去除水中残留的微量离子，确保产水水质稳定在超纯水级别。

 EDI与传统工艺对比

传统工艺：反渗透（RO）+ 混床离子交换（MB）的缺点：需化学再生、运行成本高、产生废酸碱。

EDI工艺：RO + EDI的集成方案，可长期稳定运行，适合高纯度水质需求。

二、超纯水设备应用场景

（一）制药和生命科学行业

在制药生产中，超纯水用于药品的制造、配制、灌装等环节，确保药品质量不受杂质影响。在生命科学研究中，超纯水是细胞培养、分子生物学实验、生物化学分析等不可或缺的介质，保证实验结果的准确性和可靠性。

（二）实验室研究

许多实验室分析方法，如高效液相色谱（HPLC）、气相色谱（GC）、质谱（MS）等，对实验用水的纯度要求极高，超纯水能够满足这些精密仪器的使用要求，提高实验结果的精确度和重复性。

（三）电子工业

在半导体制造、芯片生产等电子工业领域，超纯水用于清洗硅片、制造电子元件等工艺过程，防止杂质对电子元件性能的影响，确保产品的质量和性能。

（四）光伏产业

光伏电池的生产过程中，超纯水用于清洗光伏电池片、制备工艺用水等，保证光伏电池的光电转换效率和产品质量。

（五）化工行业

超纯水设备在化工行业中用于制备高纯度的化学试剂、溶剂和反应介质，减少杂质对化学反应的影响，提高化工产品的纯度和质量。

三、超纯水设备选型步骤

（一）明确用水需求

水质要求：根据具体的应用场景，确定所需的超纯水水质标准。例如，对于高精度分析实验，通常需要电阻率大于18.2MΩ·cm的超纯水。

用水量：计算每日或每小时的用水量，选择与之相匹配的设备型号和配置。设备的产水量应略大于实际需求量，以保证供水的连续性和稳定性。

（二）评估原水质量

进水水质要求

预处理系统匹配性：EDI进水需满足以下条件：

电导率：<20 μS/cm（通常由RO产水提供）；

硬度：<0.3 ppm（避免结垢）；

余氯：<0.01 ppm（防止氧化损伤树脂）。

检测原水的TDS值（溶解性总固体），并根据结果选择合适的预处理方案。例如，TDS<200ppm适合单级反渗透系统，而TDS在200~500ppm之间则需使用双级反渗透系统。

（三）考虑设备性能和稳定性

选择技术成熟、性能稳定的超纯水设备，确保其长期运行的可靠性和水质的稳定性。关注设备的产水量、水质稳定性、过滤和净化技术等关键性能指标。

（四）关注维护和售后服务

了解设备的维护要求，选择易于维护、清洗方便的设备，以降低长期运营成本。同时，选择有良好售后服务的品牌，确保在设备出现问题时能够及时得到支持。

（五）平衡成本和预算

根据预算选择合适的设备型号，注意平衡设备的初始采购成本与长期运行成本。考虑耗材更换费用、运行能耗等因素，选择性价比高的设备。

（六）选择合适的品牌和供应商

选择知名品牌的超纯水设备，这些品牌通常具有较高的质量和可靠性。同时，考虑供应商的售后服务体系的完善程度，如定期维护、技术支持等。

四、超纯水设备技术参数

（一）产水量

超纯水设备的产水量通常在1-100吨/小时之间，具体取决于设备型号和应用场景。

（二）水质标准

超纯水设备的产水电阻率可达18.2MΩ·cm（25℃）及以上，电导率≤0.67μS/cm，能够满足各种高精度用水需求。

（三）脱盐率

设备的脱盐率通常可达99.99%，有效去除水中的溶解盐类。

（四）运行参数

设备的操作压力一般为3兆帕，运行电压为380伏特，功率根据设备型号和配置而定。

五、超纯水设备选型注意事项

（一）确保设备符合相关标准

选择符合国家和行业标准的超纯水设备，如《分析实验室用水规格及方法标准》（GB6682-92）等。

（二）关注设备的自动化程度

具备完善的自动控制和监测系统的设备，能够实现智能化运行，减少人工操作，提高运行效率和水质稳定性。

（三）考虑设备的可扩展性和升级性

根据未来的发展需求，选择具有可扩展性和升级性的设备，以便在需要时进行功能扩展或技术升级。

（四）选择合适的安装位置

确保设备的安装位置符合其空间要求，并考虑便于维护和操作的因素。

（五）了解设备的能耗和运行成本

在选型过程中，充分了解设备的能耗和运行成本，选择节能型设备，降低长期运营成本。

五、未来趋势

智能化EDI系统：集成AI算法优化电流和流量；

绿色节能技术：低电压驱动、高效膜材料研发；

模块小型化：适应分布式水处理场景。

六、常见误区与风险规避

误区：盲目追求低价格，忽视进水预处理要求 → 导致EDI模块堵塞、寿命缩短。

风险点：

未预留扩容空间 → 产水不足时需整体更换系统。

忽略水质波动 → 建议加装水质预警传感器。

七、总结

选择合适的超纯水（EDI）设备需要综合考虑用水需求、原水质量、设备性能、维护成本、预算以及品牌和售后服务等多方面因素。通过明确应用场景、评估水质要求、选择可靠设备并关注长期运行成本，可以确保所选设备能够满足高质量超纯水的供应需求，为科研和生产提供坚实的水质保障。