中國粉體網(wǎng)訊  共沉淀反應(yīng)制備三元前驅(qū)體的工藝中，鹽溶液和堿溶液的配制工序和后期洗滌工序都需要用到大量純水，所以純水成為雜質(zhì)的主要帶入源之一，必須嚴(yán)格控制純水水質(zhì)以保證產(chǎn)品質(zhì)量。

一、水中的雜質(zhì)

水中的雜質(zhì)按照其化學(xué)結(jié)構(gòu)等可分為無機(jī)物、有機(jī)物和水生物；按照尺寸大小可分成懸浮物、膠體和溶解物3類。

1、懸浮物和膠體雜質(zhì)

懸浮物尺寸較大，易于在水中下沉或上浮。易于下沉的一般是大顆粒泥砂及礦物廢渣等；能夠上浮的一般是體積較大而密度小的某些有機(jī)物。膠體顆粒尺寸很小，在水中長期靜置也難以下沉。水中的膠體雜質(zhì)通常有黏土、某些細(xì)菌及病毒、腐殖質(zhì)及蛋白質(zhì)等。有機(jī)高分子物質(zhì)通常也屬于膠體一類。

工業(yè)廢水排入天然水體中，會(huì)引入各種各樣的膠質(zhì)或有機(jī)高分子物質(zhì)。天然水中的膠體一般帶負(fù)電荷，有時(shí)也含有少量帶正電荷的金屬氫氧化物膠體。懸浮物和膠體是水處理的主要去處對象。粒徑較大的懸浮物如泥砂等，去除較易，通常在水中可很快自行下沉。而粒徑較小的懸浮物和膠體雜質(zhì)，需投入混凝劑方可去除。

2、溶解雜質(zhì)

溶解雜質(zhì)包括有機(jī)物和無機(jī)物兩類。無機(jī)溶解物是指水中所含的無機(jī)低分子和離子。它們與水所構(gòu)成的均相體系，外觀透明，屬于真溶液。但有的無機(jī)溶解物可使水產(chǎn)生色、臭、味。無機(jī)溶解雜質(zhì)是工業(yè)用水的主要去除對象。有機(jī)溶解物主要來源于水源污染，也有天然存在的，如腐殖質(zhì)等。在飲用水處理中，有機(jī)溶解物是重點(diǎn)去除對象之一。受污染水中溶解雜質(zhì)多種多樣。這里重點(diǎn)介紹天然水體中原來含有的主要溶解雜質(zhì)。

（1）溶解氣體

天然水中的溶解氣體主要是氧、氮和二氧化碳，有時(shí)也含有少量硫化氫。天然水中氧的主要來源是空氣中氧的溶解，部分來自藻類等水生植物的光合作用。地表水中溶解氧的量與水溫、氣壓及水中有機(jī)物含量等有關(guān)。不受工業(yè)廢水或生活污水污染的天然水體，溶解氧含量一般為5～10mg·L–1，最高含量不超過14mg·L–1。當(dāng)水體受到廢水污染時(shí)，溶解氧含量降低。嚴(yán)重污染的水體，溶解氧甚至為零。

天然水中的氮主要來自空氣中氮的溶解，部分是有機(jī)物分解及含氮化合物的細(xì)菌還原等生化過程的產(chǎn)物。

（2）離子

天然水中所含主要陽離子有Ca2+、Mg2+、Na+；主要陰離子有HCO3-、SO42-、Cl-。此外還含有少量K+、Fe2+、Mn2+、Cu2+等陽離子及HSiO3-、CO32-、NO3-等陰離子。這些離子主要來源于礦物質(zhì)的溶解，也有部分可能來源于水中有機(jī)物的分解。水中NO3-一般主要來自有機(jī)物的分解，但也有可能由鹽類溶解產(chǎn)生。天然水體中有時(shí)某些重金屬含量偏高，如砷、鉻、銅、鉛、汞等，這是由于水源附近可能有天然重金屬礦藏。

二、前驅(qū)體純水水質(zhì)要求

水中的溶解氧需要去除以防止前驅(qū)體反應(yīng)過程中Ni2+、Co2+、Mn2+氧化，一般采用加熱或者用惰性氣體鼓泡的方法去除。水中的Ca2+、Mg2+進(jìn)入反應(yīng)體系后，就會(huì)和體系中的OH-生成Ca（OH）2、Mg（OH）2等微溶于水的雜質(zhì)，Cl-則會(huì)腐蝕不銹鋼設(shè)備。若水中還含有Fe2+、Cu2+等離子，在堿性體系下進(jìn)入前驅(qū)體中后，會(huì)對前驅(qū)體品質(zhì)產(chǎn)生很大影響。

目前我國電子工業(yè)部把電子級水質(zhì)技術(shù)分為五個(gè)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，分別為18MΩ·cm、15MΩ·cm、10MΩ·cm、2MΩ·cm、0.5MΩ·cm，以區(qū)分不同水質(zhì)。

三、純水制備

常見的工業(yè)純水制備流程圖如圖所示。

常見工業(yè)純水制備流程圖

從圖中可以看出，純水制備可分為原水預(yù)處理、反滲透除鹽、混床離子交換三部分。

（1）原水預(yù)處理

原水的預(yù)處理系統(tǒng)包括石英砂過濾器和活性炭過濾器兩部分。自來水首先通過石英砂濾床去除水中的懸浮物、凝聚后的片狀物以及沉淀法不能去除的黏結(jié)膠體物質(zhì)，降低原水濁度。然后再通過活性炭過濾器濾除去水中有機(jī)雜質(zhì)和水中分子態(tài)膠體微細(xì)顆粒雜質(zhì)，并吸附水中的余氯。

（2）反滲透除鹽

反滲透即ReverseOsmosis，簡稱RO。反滲透膜的孔徑為0.0001～0.001μm，可以截留水中的全部懸浮物質(zhì)、大部分溶解性鹽和大分子物質(zhì)。該系統(tǒng)的主要作用是以壓力為推動(dòng)力，進(jìn)行膜分離脫鹽，同時(shí)可除去水中溶解性有機(jī)物、微生物、細(xì)菌、熱原、病毒等。影響反滲透效率的因素有進(jìn)水壓力、水溫、水的pH值、水中的鹽濃度。

（3）混床離子交換

混床的作用是將反滲透產(chǎn)水中留存的離子進(jìn)一步去除。原水經(jīng)過反滲透系統(tǒng)后，已將水中絕大部分的鹽類離子去除，但是水質(zhì)還不能達(dá)到系統(tǒng)產(chǎn)水需要的水質(zhì)要求，還需要經(jīng)過混床進(jìn)行進(jìn)一步去除后才能達(dá)到要求。

大多數(shù)自來水經(jīng)過上述幾個(gè)工序處理后，都能達(dá)到生產(chǎn)三元材料前驅(qū)體的水質(zhì)要求，但是有少數(shù)地區(qū)的自來水水質(zhì)較差，需要根據(jù)具體情況增加處理工序。