本方案旨在构建一条稳定、可靠的多级纯化路径，通过设置多重物理与化学屏障，逐步去除水中的各类杂质，使产水水质满足电子行业（如集成电路、平板显示等）对超纯水的严格要求。

一、 设计原则

逐级净化：每一级处理专注于去除特定范围的污染物，为下一级工序创造有利条件，并减轻其负担。

屏障理念：设置多重处理屏障，当某一单元出现波动时，后续单元可提供补偿与保障，增强系统整体的稳定性。

可持续性与经济性：合理设计回收率，降低废水产生量；优化系统能耗，延长膜元件与树脂的使用周期。

二、 核心技术路径

整个技术路径可划分为四个主要阶段：预处理、初级纯化、中级纯化和抛光。

第一阶段：预处理系统 – 保障反渗透稳定运行的关键

进水：市政自来水

目标：去除可能污染、结垢或损伤后续RO膜的杂质，如悬浮固体、余氯、胶体和部分有机物。

1. 多介质过滤器：作为第一道物理屏障，利用不同粒径的石英砂、无烟煤等多层滤料，有效截留水中的悬浮颗粒、胶体和浊度。

2. 活性炭过滤器：作为化学吸附屏障，主要吸附水中的余氯、有机物、色度及异味，保护后续RO膜免受氧化损伤和有机污染。

3. 保安过滤器：设置孔径为5μm或1μm的精密滤芯，作为最后一道预处理屏障，确保进入RO系统的水中微粒数量得到控制。

第二阶段：初级纯化系统 – 脱盐与有机物去除的核心

目标：去除水中绝大部分的溶解盐类、离子和有机物。

1. 一级反渗透（RO）：核心脱盐屏障。在高压力驱动下，使水分子透过RO膜，而绝大部分（超过95%）的无机盐、有机物、细菌、热原等被截留排出。此单元可去除大部分溶解性总固体（TDS）。

2. 二级反渗透（RO）：作为一级RO的强化屏障。进一步去除一级产水中残余的离子和有机物，使水质得到显著提升。二级RO的进水是一级RO的纯水，环境更优，其产水电阻率通常可达到1 MΩ·cm以上。

第三阶段：中级纯化系统 – 深度脱盐与有机物降解

目标：将水质提升至高纯水标准，进一步降低离子和总有机碳（TOC）含量。

1. 电去离子（EDI）：结合电渗析与离子交换技术的连续深度脱盐屏障。在直流电场作用下，无需化学再生，即可连续去除水中残余的微量离子，并有效控制TOC。其产水电阻率可稳定达到10 - 15 MΩ·cm以上。

2. 紫外氧化（UV - L）：采用185nm波长的紫外灯，作为氧化屏障。光子能量可使水中的有机物分子断链、氧化，有效降低总有机碳（TOC）含量。

第四阶段：抛光系统 – 实现电子级超纯水

目标：去除水中最后残存的微量离子、颗粒和微生物，达到电子级超纯水标准。

1. 混床离子交换（MBP）：离子抛光屏障。装有混合的阴阳离子交换树脂，可深度捕获EDI产水中残余的ppt（万亿分之一）级别的痕量离子，使产水电阻率无限接近理论纯水的极限值（18.18 MΩ·cm @25°C）。

2. 终端超滤（UF）：设置截留分子量的超滤膜，作为最后的颗粒与微生物屏障。有效去除系统中可能滋生的细菌、内毒素及胶体颗粒，确保产水中的微粒和微生物指标符合要求。

3. 终端紫外杀菌（UV - 254）：采用254nm波长的紫外灯，持续对循环管路中的纯水进行杀菌处理，抑制微生物的再次滋生。

三、 系统保障与监控

管路设计：采用316L低碳不锈钢材质的内抛光管路，并采用循环设计，保持水流持续流动，防止死水区滋生微生物。

在线监测：在关键节点设置在线水质仪表，实时监测参数如：电阻率、TOC、颗粒物数量、菌落总数等，确保水质稳定可控。

定期维护：制定科学的维护计划，包括膜清洗、滤芯更换、系统消毒等，以保障各处理单元始终处于良好工作状态。

总结

本多级屏障式RO纯化方案，通过预处理 → 一级RO → 二级RO → EDI → 抛光（混床 + 终端超滤）的技术路径，构建了一个逐级深化、互为备份的纯化体系。该路径能够系统性地将市政自来水中的各类杂质逐步去除，稳定地产出电阻率高、TOC含量低、微粒及微生物指标均符合电子级制造要求的超纯水，为电子产品的生产提供了可靠的水质保障。