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電化學除垢設備廠

發布時間:2023-02-26 05:41:54

㈠ 國產十五家主要半導體設備廠商介紹

前些天,我國本土半導體設備傳來好消息,中微半導體設備(上海)有限公司自主研製的5nm等離子體刻蝕機經台積電驗證,性能優良,將用於全球首條5nm製程生產線。刻蝕機是晶元製造的關鍵裝備之一,中微突破關鍵核心技術,讓「中國製造」躋身刻蝕機國際第一梯隊。

近年來,我國大陸半導體設備企業一直在努力追趕國際先進腳步。在多種設備領域有一定突破,除了上述中微半導體的5nm等離子體刻蝕機之外,有越來越多的產品可應用於14nm、7nm製程。

但是,國內設備與國外先進設備相比仍有較大差距,主要表現在兩方面:一是有一定競爭力的產品在領先製程上的差距;二是部分產品完全沒有競爭能力或尚未布局,比如國內光刻機落後許多代際,僅能達到90nm的光刻要求,國內探針台也處於研發階段,尚未實現銷售收入。

那麼,在國家的扶持下,經過這么多年的發展,我國本土半導體設備各個細分領域的發展情況如何呢?相關企業都有哪些?發展到了什麼程度呢?下面就來梳理一下。

北方華創

北方華創由七星電子和北方微電子戰略重組而成。七星甴子主營清洗機、氧化爐、 氣體質量控制器(MFC)等半導體裝備及精密甴子元器件等業務,此外七星甴子還是國內真空設備、 新能源鋰甴裝備重要供應商。北方微甴子主營刻蝕設備(Etch)、物理氣相沉積設備(PVD)、化學氣相沉積設備(CVD)三類設備。

2010 年 3 月,七星甴子在深交所上市。 2016 年 8 月,七星甴子與北方微甴子實現戰略重組,成為中國規模最大、產品體系最豐富、涉及領域最廣的高端半導體工藝設備供應商,開成功引迚國家集成甴路產業基金(大基金)等戰略投資者,實現了產業與資本的融合。 公司實際控制人是北京甴控,隸屬於國資委。

2017 年 2 月,七星甴子正式更名為北方華創 科技 集團股仹有限公司,完成了內部整合,推出全新品牉「北方華創」,開形成了半導體裝備、真空裝備、新能源鋰甴裝備和高精密甴子元器件四大業務板塊加集團總部的「4+1」經營管理模式。

北方華創的半導體裝備亊業群主要包括刻蝕機、 PVD、 CVD、氧化爐、擴散爐、清洗機及質量流量控制器(MFC)等 7 大類半導體設備及零部件,面向集成甴路、先進封裝等 8 個應用領域,涵蓋了半導體生產前段工藝製程中的除光刻機外的大部分兲鍵裝備。 客戶包括中芯國際、華力微甴子、長江存儲等國內一線半導體製造企業,以及長甴 科技 、 晶斱 科技 、華天 科技 等半導體封裝廠商。

重組之後,北方華創業績快速增長。2017 年實現營業收入 22.23 億元,同比增長37.01%,歸母凈利潤 1.26 億元,同比增長 35.21%。 根據公司 2018 年半年報業績快報,2018 年上半年公司實現營業收入13.95 億元,同比增長 33.44%, 歸母凈利潤 1.19 億元,同比增長 125.44%。 隨著下游晶圓廠投資加速, 公司半導體設備等覎模持續擴張。

長川 科技

長川 科技 是國內集成電路封裝測試、晶圓製造及晶元設計環節測試設備主要供應商。 半導體測試設備主要包括分選機、 測試機和探針台三大類。自2008年4月成立以來,該公司率先實現了半導體測試設備(分選機和測試機) 的國產化, 並獲得國內外眾多一流集成電路企業的使用和認可。

該公司於 2012 年 2 月承擔並完成國家「十二五」規劃重大專項「極大規模集成電路製造裝備及成套工藝」中的高端封裝設備與材料應用工程項目,並於 2015 年 3 月獲得國家集成電路產業基金投資。

該公司的測試機和分選機在核心性能指標上已達到國內領先、接近國外先進水平,同時售價低於國外同類型號產品,具備較高的性價比優勢。 公司產品已進入國內主流封測企業, 如天水華天、 長電 科技 、 杭州士蘭微、 通富微電等。 2017 年,該公司對外積極開拓市場, 設立台灣辦事處,拓展台灣市場。

2013~2017年,長川 科技 營收實現了由 4,341 萬元到 1.80 億元的跨越,復合增速達39.75%。 2017 年,歸屬母公司凈利潤由992萬元增長至 5,025 萬元, 復合增速達31.48%。

中微半導體

中微半導體成立於 2004 年,是一家微加工高端設備公司, 經營范圍包括研發薄膜製造設備和等離子體刻蝕設備、大面積顯示屏設備等。該公司管理層技術底蘊深厚,大多有任職於應用材料、LAM和英特爾等全球半導體一流企業的經驗。

中微半導體先後承擔並圓滿完成 65-45 納米、 32-22 納米、22-14 納米等三項等離子介質刻蝕設備產品研製和產業化。 公司自主研發的等離子體刻蝕設備 Primo D-RIE 可用於加工 64/45/28 納米氧化硅、氮化硅等電介質材料,介質刻蝕設備 Primo AD-RIE 可用於 22nm 及以下晶元加工,均已進入國內先進產線。中微半導體的介質刻蝕機已經完成了5nm 的生產。

晶盛機電

晶盛機電是一家專業從事半導體、光伏設備研發及製造的高新技術企業,是國內技術領先的晶體硅生長設備供應商。該公司專注於擁有自主品牌的晶體硅生長設備及其控制系統的研發、製造和銷售,先後開發出擁有完全自主知識產權的直拉式全自動晶體生長爐、鑄錠多晶爐產品。

該公司立足於「提高光電轉化效率、降低發電成本」的光伏技術路線,實現了硅晶體生長「全自動、高性能、高效率、低能耗」國內領先、國際先進的技術優勢。全自動單晶爐系列產品和 JSH800 型氣致冷多晶爐產品分別被四部委評為國家重點新產品。同時公司積極向光伏產業鏈裝備進行延伸,2015 年成功開發並銷售了新一代單晶棒切磨復合一體機、單晶硅棒截斷機、多晶硅塊研磨一體機、多晶硅塊截斷機等多種智能化裝備,並布局高效光伏電池裝備和組件裝備的研發。

該公司的晶體生長設備特別是單晶硅生長爐銷售形勢較好,主要是單晶光伏的技術路線獲得認可,隨著下游廠商的擴產,單晶的滲透率也逐步提升,帶來對單晶硅生長爐的需求增加,該類產品收入已經占營業收入的 81%。

該公司主營業務伴隨國內光伏產業的上升發展,給主營業務收入和利潤帶來顯著增長,近兩年的增長率均在 80%以上,另外,其毛利率水平和凈利率水平也基本維持穩定。

上海微電子

上海微電子裝備有限公司成立於2002年,主要致力於大規模工業生產的投影光刻機研發、生產、銷售與服務,該公司產品可廣泛應用於IC製造與先進封裝、MEMS、TSV/3D、TFT-OLED等製造領域。

該公司主要產品包括:

600掃描光刻機系列—前道IC製造

基於先進的掃描光刻機平台技術,提供覆蓋前道IC製造90nm節點以上大規模生產所需,包含90nm、130nm和280nm等不同解析度節點要求的ArF、KrF及i-line步進掃描投影光刻機。該系列光刻機可兼容200mm和300mm矽片。

500步進光刻機系列—後道IC、MEMS製造

基於先進的步進光刻機平台技術,提供覆蓋後道IC封裝、MEMS/NEMS製造的步進投影光刻機。該系列光刻機採用高功率汞燈的ghi線作為曝光光源,其先進的逐場調焦調平技術對薄膠和厚膠工藝,以及TSV-3D結構等具有良好的自動適應性,並通過採用具有專利的圖像智能識別技術,無需專門設計特殊對准標記。該系列設備具有高解析度、高套刻精度和高生產率等一系列優點,可滿足用戶對設備高性能、高可靠性、低使用成本(COO)的生產需求。

200光刻機系列—AM-OLED顯示屏製造

200系列投影光刻機綜合採用先進的步進光刻機平台技術和掃描光刻機平台技術,專用於新一代AM-OLED顯示屏的TFT電路製造。該系列光刻機不僅可用於基板尺寸為200mm × 200mm的工藝研發線,也可用於基板尺寸為G2.5(370mm × 470mm)和G4.5(730mm × 920mm)的AM-OLED顯示屏量產線。

矽片邊緣曝光機系列——晶元級封裝工藝應用

SMEE開發的矽片邊緣曝光機提供了滿足晶元級封裝工藝中對矽片邊緣進行去膠處理的能力,設備可按照客戶要求配置邊緣曝光寬度、矽片物料介面形式、曝光工位等不同形式。設備同時兼容150mm、200mm和300mm等三種不同規格的矽片,邊緣曝光精度可到達0.1mm。設備配置了高功率光源,具有較高的矽片面照度,提高了設備產率。

至純 科技

至純 科技 成立於 2000 年, 主要為電子、生物醫葯及食品飲料等行業的先進製造業企業提供高純工藝系統的整體解決方案, 產品為高純工藝設備和以設備組成的高純工藝系統,覆蓋設計、加工製造、安裝以及配套工程、檢測、廠務託管、標定和維護保養等增值服務。

該公司在 2016年前產品約一半收入來自醫葯類行業,光伏、 LED 行業及半導體行業收入佔比較小。 2016年以來,公司抓住半導體產業的發展機遇,逐步擴大其產品在半導體領域的銷售佔比, 2016和 2017 年來自半導體領域收入占公司營業收入比重分別為 50%和 57%,占據公司營業收入半壁江山。主攻半導體清洗設備。

該公司於 2015 年開始啟動濕法工藝裝備研發, 2016 年成立院士工作站, 2017 年成立獨立的半導體濕法事業部至微半導體,目前已經形成了 UltronB200 和 Ultron B300 的槽式濕法清洗設備和 Ultron S200 和 Ultron S300 的單片式濕法清洗設備產品系列, 並取得 6 台的批量訂單。

精測電子

武漢精測電子技術股份有限公司創立於 2006 年 4 月,並於 2016 年 11 月在創業板上市。公司主要從事平板顯示檢測系統的研發、生產與銷售,在國內平板顯示測試領域處於絕對領先地位, 主營產品包括:模組檢測系統、面板檢測系統、OLED 檢測系統、AOI光學檢測系統和平板顯示自動化設備。近幾年來,該公司積極對外投資,設立多家子公司,業務規模迅速擴張,進一步完善了產業布局。

該公司成立初期主要專注於基於電訊技術的信號檢測,是國內較早開發出適用於液晶模組生產線的 3D 檢測、基於 DP 介面的液晶模組生產線的檢測和液晶模組生產線的 Wi-Fi 全無線檢測產品的企業,目前該公司的 Mole 製程檢測系統的產品技術已處於行業領先水平。

2014 年,精測電子積極研發 AOI 光學檢測系統和平板顯示自動化設備,引進了宏瀨光電和台灣光達關於 AOI 光學檢測系統和平板顯示自動化設備相關的專利等知識產權,使其在 Array製程和 Cell 製程的檢測形成自有技術,初步形成了「光、機、電」技術一體化的優勢。

精測電子2018年上半年財務報告顯示,該公司收入主要來自 AOI 光學檢測系統業務,佔比 45.49%,毛利佔比 41.94%;其次是模組檢測系統業務,收入佔比 23.33%,毛利佔比 27.68%; OLED 檢測系統和平面顯示自動化設備收入佔比分別為 14.29%和12.30%,毛利佔比為 14.26%和 10.28%。

電子 科技 集團45所

中國電子 科技 集團公司第45研究所創立於1958年,2010年9月,中央機構編制委員會辦公室批准45所第一名稱更改為「北京半導體專用設備研究所」,第二名稱仍保持「中國電子 科技 集團公司第四十五研究所」不變。

45所是國內專門從事軍工電子元器件關鍵工藝設備技術、設備整機系統以及設備應用工藝研究開發和生產製造的國家重點軍工科研生產單位。

45所以光學細微加工和精密機械與系統自動化為專業方向,以機器視覺技術、運動控制技術、精密運動工作台與物料傳輸系統技術、精密零部件設計優化與高效製造技術、設備應用工藝研究與物化技術、整機系統集成技術等六大共性關鍵技術為支撐,圍繞集成電路製造設備、半導體照明器件製造設備、光伏電池製造設備、光電組件製造和系統集成與服務等五個重點技術領域,開發出了電子材料加工設備、晶元製造設備、光/聲/電檢測設備、化學處理設備、先進封裝設備、電子圖形印刷設備、晶體元器件和光伏電池等八大類工藝設備和產品,服務於集成電路、光電元器件與組件、半導體照明和太陽能光伏電池四大行業.

上海睿勵

睿勵科學儀器(上海)有限公司是於2005年創建的合資公司,致力於研發、生產和銷售具有自主知識產權的集成電路生產製造工藝裝備產業中的工藝檢測設備。主要生產用於65/28/14nm製程工藝控制的膜厚測量設備。

沈陽芯源

沈陽芯源微電子設備有限公司成立於2002年,由中科院沈陽自動化研究所引進國外先進技術投資創建。

芯源公司自主開發的單片勻膠機、顯影機、噴膠機、去膠機、清洗機、濕法刻蝕機等設備廣泛應用於半導體、先進封裝、MEMS、LED等領域。

1.LED領域勻膠顯影機:應用於LED晶元製造、PSS(圖形化襯底)、MEMS、HCPV(高聚光型太陽能電池)、Waveguide(光波導)工藝的勻膠顯影等工藝製程。

2.高端封裝全自動塗膠顯影機:廣泛應用於先進封裝BGA、Flip-Chip、WSP、CSP製程的高黏度PR、PI、Epoxy的塗敷、顯影工藝製程。

3.高端封裝全自動噴霧式塗膠機: 廣泛應用於TSV、MEMS、WLP等工藝製程。

4.單片濕法刻蝕機/去膠機/清洗機:廣泛應用於先進封裝BGA、Flip-Chip、WSP、CSP製程的刻蝕、去膠、清洗工藝製程。

5.前道堆疊式全自動塗膠顯影機:應用於90nm光刻工藝、BARC塗覆、SOC、SOD、SOG等工藝製程。

盛美半導體

盛美半導體(ACM Research)是國內半導體清洗設備主要供應商,於1998年在美國矽谷成立,主要研發電拋光技術,2006 年成立上海子公司,專注於半導體清洗設備。2017年11月4日公司在美國納斯達克上市。2017年公司營業收入3650萬美元,同比增長33.2%,其中90%以上的營業收入來自於半導體清洗設備。2017 年研發投入占營業收入比例為14.1%。

由於聲波清洗可能會造成晶片損傷,行業公司大多轉向研發其他技術,盛美半導體另闢蹊徑研發出空間交變相移兆聲波清洗(SAPS)和時序能激氣泡震盪兆聲波清洗(TEBO)兩項專利技術,可以實現無傷清洗。公司的清洗設備目前已經進入 SK 海力士、長江存儲和上海華力等先進產線。

天津華海清科

天津華海清科機電 科技 有限公司成立於2013年,是天津市政府與清華大學踐行「京津冀一體化」國家戰略,為推動我國化學機械拋光(CMP)技術和設備產業化成立的高 科技 企業。

華海清科主要從事CMP設備和工藝及配套耗材的研發、生產、銷售與服務,核心團隊成員來自清華大學摩擦學國家重點實驗室及業內專業人才,產品可廣泛應用於極大規模集成電路製造、封裝、微機電系統製造、晶圓平坦化、基片製造等領域。

中電科裝備

中電科電子裝備集團有限公司成立於2013年,是在中國電子 科技 集團公司2所、45所、48所基礎上組建成立的二級成員單位,屬中國電子 科技 集團公司獨資公司,注冊資金21億元,該公司是我國以集成電路製造裝備、新型平板顯示裝備、光伏新能源裝備以及太陽能光伏產業為主的科研生產骨幹單位,具備集成電路局部成套和系統集成能力以及光伏太陽能產業鏈整線交鑰匙能力。

多年來,利用自身雄厚的科研技術和人才優勢,形成了以光刻機、平坦化裝備(CMP)、離子注入機、電化學沉積設備(ECD)等為代表的微電子工藝設備研究開發與生產製造體系,涵蓋材料加工、晶元製造、先進封裝和測試檢測等多個領域;通過了ISO9001、GJB9001A、UL、CE、TüV、NRE等質量管理體系與國際認證。

沈陽拓荊

沈陽拓荊 科技 有限公司成立於2010年4月,是由海外專家團隊和中科院所屬企業共同發起成立的國家高新技術企業。拓荊公司致力於研究和生產薄膜設備,兩次承擔國家 科技 重大專項。2016年、2017年連續兩年獲評「中國半導體設備五強企業」。

該公司擁有12英寸PECVD(等離子體化學氣相沉積設備)、ALD(原子層薄膜沉積設備)、3D NAND PECVD(三維結構快閃記憶體專用PECVD設備)三個完整系列產品,技術指標達到國際先進水平。產品廣泛應用於集成電路前道和後道、TSV封裝、光波導、LED、3D-NAND快閃記憶體、OLED顯示等高端技術領域。

華海清科

天津華海清科機電 科技 有限公司成立於2013年,是天津市政府與清華大學踐行「京津冀一體化」國家戰略,為推動我國化學機械拋光(CMP)技術和設備產業化成立的高 科技 企業。

華海清科主要從事CMP設備和工藝及配套耗材的研發、生產、銷售與服務,核心團隊成員來自清華大學摩擦學國家重點實驗室及業內專業人才,產品可廣泛應用於極大規模集成電路製造、封裝、微機電系統製造、晶圓平坦化、基片製造等領域。

以上就是我國大陸地區的主要半導體設備生產企業。

隨著我國半導體產業的快速發展,對半導體設備的需求量越來越大,而本土半導體設備企業面臨著供給與需求錯配的情況。一方面,國內的半導體設備需求隨著下游產線的擴張而迅速增加,大陸的半導體設備需求佔全球半導體設備需求的比重較高;但另一方面,本土的設備供給存在著水平較為落後,國產化率不高的情況。

針對這一情形,在國家的大力支持下,國內設備企業需要積極布局,以在各細分設備領域實現突破。

㈡ 智流的污水提升器怎麼樣今年下半年准備動工,現在在看污水提升的設備

問:污水提升器怎麼樣

答:

電化學除垢技術被稱之為「環境友好」型技術,是一種能夠「主動除垢」的技術,能夠從根本上去除成垢離子,應用在工業循環水的處理中,可以代替或減少阻垢劑,減少殺菌滅藻劑、緩蝕劑投加量,提高循環冷卻水的濃縮倍率從而降低循環水系統補水量和排污水量,提高整個系統的循環利用率,同時降低葯劑帶來的二次污染,有很好的節能減排和環境保護效果。

一、電化學除垢原理

電化學除垢技術雖然能夠「主動除垢」、從根本上去除成垢離子,可以緩解系統內腐蝕和微生物生長問題,還可以去除水系統中的重金屬離子、氨氮、COD等,能夠提高循環水系統濃縮倍數,減少排污和補水,但仍然存在除垢速率低、緩蝕性能差、殺菌滅藻不足的問題,尤其在高硬、高鹼、高氯強結垢、強腐蝕的水質中容易出現結垢、腐蝕、菌藻滋生問題。

㈢ 電化學水處理怎麼除垢的只用電嗎

不對,不只是用電,電解除垢是利用電與化學能相互轉化的產物,也內叫EST電化學水處理,也有叫容EST電解除垢的,當然,要想完成這一過程,必須給機器先通電,然後才能產生化學反應的動力,所以說,通電外部因素,化學反應是內部因素。上海亨祥寧科技希望能幫到你!

㈣ 有什麼常用的軟化水處理方法

本發明公開了一種高效自發結晶的電化學脫鹽軟化水處理方法,將電解槽分隔成陽極室和陰極室,並分別置有陽極板和陰極板;根據I≥1.01Qη(M+2M2)得到電流,待軟化的水流經陰極室,通電後,在陰極室內形成強鹼性區域,體系pH≥10,產生的OH‑,使Ca2+生成CaCO3晶體,Mg2+生成Mg(OH)2晶體,且隨著pH值的增大,碳酸鈣晶體的zeta電位降低,晶體聚團行為加強而訊速形成晶核;過飽和的晶體懸浮液隨水流流出電解室的過程中,以此晶核為生長點並迅速成長,實現自發結晶,再進行沉降或過濾,即完成軟化。本發明計算出適宜電流值,將水中鈣鎂離子一次性除去,且在處理過程中陰極板上幾乎不會附著水垢,電能利用效率高達90%,極大提高了設備的處理能力和便於實現數字化和自動化控制。
權利要求書
1.一種高效自發結晶的電化學脫鹽軟化水處理方法,其特徵在於,包括以下步驟:
(1)通過隔膜或細孔板將電解槽分隔成陽極室和陰極室,並將陽極板和陰極板分別置於陽極室和陰極室中;
(2)通一電流,所述的電流根據I≥1.01Qη(M+2M2)計算得到,其中,I為電極板的電流,單位:A;η為目標軟化率,單位:1;Q為陰極室的水流量,單位:L/s;當M0>M1時,M=M0;當M0[(M0+M2)/(M1+M2)]時,M=2M1-M0;M0為待軟化水的鹼度,單位:mgCaCO3/L;M1為待軟化水的鈣硬度,單位:mgCaCO3/L;M2為待軟化水的鎂硬度,單位:mgCaCO3/L;
(3)待軟化的水流經陰極室,通電後,在陰極室內形成強鹼性區域,體系pH≥10,電解產生的OH-,與HCO3-反應生成CO32-,然後與水體中的Ca2+結合生成CaCO3晶體;與Mg2+結合生成Mg(OH)2晶體,且隨電解的繼續,陰極液pH值增大,CaCO3晶體的zeta電位降低,晶體聚團行為加強而迅速形成晶核,隨高速水流流出陰極室的過飽和CaCO3和Mg(OH)2懸浮液以此晶核為生長點並迅速成長,實現自發結晶,生成肉眼可見的固體顆粒物,懸浮於水中,再進行沉降或過濾,即完成軟化。
2.根據權利要求1所述的高效自發結晶的電化學脫鹽軟化水處理方法,其特徵在於,還包括在M0[(M0+M2)/(M1+M2)]時,向陰極液中通入足量空氣或二氧化碳。
3.根據權利要求2所述的高效自發結晶的電化學脫鹽軟化水處理方法,其特徵在於,常溫常壓下通入空氣的流量根據Q1=0.61Q(M1-M0)計算得到,其中,Q1為向陰極室通入空氣的流量,單位:L/s。
4.根據權利要求2所述的高效自發結晶的電化學脫鹽軟化水處理方法,其特徵在於,常溫常壓下通入CO2的流量根據Q0=2.45Q(M1-M0)·10-4計算得到,其中,Q0為向陰極室通入CO2的流量,單位:L/s。
5.根據權利要求1所述的高效自發結晶的電化學脫鹽軟化水處理方法,其特徵在於,所述的陽極板為碳電極、貴金屬電極或鈦基金屬氧化物電極中的一種;所述的陰極板為定型導電材料中的一種。
6.根據權利要求1所述的高效自發結晶的電化學脫鹽軟化水處理方法,其特徵在於,所述的隔膜為陰離子交換膜、陽離子交換膜、雙極膜、石棉纖維膜、無紡布、化纖濾布或陶瓷隔膜中的一種;所述的細孔隔板為帶有微小細孔且不影響導電的塑料薄板。
7.一種利用權利要求1~6所述的高效自發結晶的電化學脫鹽軟化水處理方法軟化硬水的裝置。
8.根據權利要求7所述的軟化硬水的裝置,其特徵在於,至少在所述的陰極室的兩端分別設有進水口和出水口,在所述的進水口上設有空氣或二氧化碳補氣口,在所述的出水口上連有過濾器或沉降池。
9.根據權利要求8所述的軟化硬水的裝置,其特徵在於,在所述的出水口與所述的過濾器或沉降池之間設有第一氣液分離器。
10.一種軟化硬水的系統,其特徵在於,將若干個權利要求8所述的電解槽並聯、串聯或串並復合連接,且在陰極室出水口的匯集處設有第二氣液分離器。
說明書
一種高效自發結晶的電化學脫鹽軟化水處理方法及其裝置
技術領域
本發明屬於電化學軟化水技術領域,特別涉及一種高效自發結晶的電化學脫鹽軟化水處理方法及其裝置。
背景技術
利用電化學技術進行水體脫鹽除垢處理,早在2006年就有文獻(Desalination,2006,201:150)報道,隨後也有不少國內文獻及專利(西安交通大學學報,2009,43(5):104;專利公開CN105523611A、CN204198498U)報道過,並在工程實踐中得到一定程度的應用。相比於傳統的消石灰軟化法,電化學脫鹽軟化水技術佔地空間小、處理速度快、不需要使用絮凝劑無二次污染、廢棄固體物少,操作簡單方便,可實現數字化控制,具有很高的經濟效益和環境效益。用於冷卻循環水的除垢防垢領域,與以往傳統的化學加葯方法以及電磁技術、超聲波技術相比,電化學技術的優點在於能夠將水中的成垢的鈣鎂離子以水垢沉積的方式從水中取出,並能提高濃縮倍數,達到節水減排的目的。
現有的電化學設備主要用於冷卻循環水的除垢防垢領域,為提高除垢效率,中國專利公開CN105621538A、CN201923867U及CN105329985A等專利對電化學除垢設備進行了相應的優化設計,其創新點在於充分優化電化學設備內部結構,擴大陰極面積,簡化操作,提高設備的處理效率與處理能力。
為了擺脫極板面積大小的限制因素,以色列文獻(Desalination,2010,263:285;Journal of Membrance Science,2013,445:88)提出了一種新的處理方法,利用陽離子交換膜將電解槽分隔為陽極室與陰極室,將待處理的水流經陰極室後,引入外部結晶器內進行誘發結晶以提高極板處理能力,電能利用率達到50%。中國專利CN204198498U利用刮刀刮掉陰極板垢以提供微小晶核增加結晶比表面積,雖在一定程度上提高了電能的利用率,但其電能利用率依舊偏低,一是增加了陰極動力旋轉部分的電耗,二是由於其輔助電極接正電且在陰極室內,其表面必定會析氧(氯)而產生H+,可消耗陰極產生的部分OH-而導致電能利用率降低,另外其在後續工藝中提及需添加絮凝劑造成二次污染及處理成本的增加,另外其設備內腔底部沒有隔膜將陰陽兩室分開,而其實施例中陽極室酸性水一直往復循環部分H+必會進入陰極室,也會降低電能的利用率。生活中大部分水體都是硬水即鹼度小於硬度(等同於重碳酸根的含量低於鈣鎂量),故在不補加二氧化碳的情況下不能完全消除硬度。專利CN106277369A雖也提及陰陽極間加隔膜,但同樣要求陰極室出水口需連接一外部結晶器誘發結晶,結晶器體積龐大且時效性低,因無二氧化碳的補給同樣存在硬度水條件下不能完全消除硬度達到徹底軟化水的目的。
發明內容
本發明的第一目的是提供了一種高效自發結晶的電化學脫鹽軟化水處理方法,向電解槽中通入電流,使得陰極室內形成強鹼性區域,利用電解產生的OH-,使得Ca2+生成CaCO3晶體,與Mg2+生成Mg(OH)2晶體,並隨著電解的進行,陰極室pH值增大,碳酸鈣晶體聚團行為加強而迅速形成晶核,使得過飽和的CaCO3和Mg(OH)2懸浮液高效自發結晶,避免了誘發結晶和外加絮凝劑而帶來的二次污染,減少了工序步驟,而且時間上也快很多,投資少、設備佔用空間也少,處理能力大。
本發明的第二目的是提供了一種利用上述高效自發結晶的電化學脫鹽軟化水處理方法軟化硬水的裝置及其系統,向電解槽中通入電流,使得陰極室內形成強鹼性區域,利用電解產生的OH-,使得Ca2+生成CaCO3晶體,與Mg2+生成Mg(OH)2晶體,並隨著電解的進行,陰極室pH值增大,CaCO3晶體聚團行為加強而迅速形成晶核,使得過飽和的CaCO3和Mg(OH)2懸浮液高效自發結晶,避免了誘發結晶和外加絮凝劑而帶來的二次污染,減少了工序步驟,而且時間上也快很多,投資少、設備佔用空間也少,處理能力大。
本發明的技術方案如下:
一種高效自發結晶的電化學脫鹽軟化水處理方法,包括以下步驟:
(1)通過隔膜或細孔板將電解槽分隔成陽極室和陰極室,並將陽極板和陰極板分別置於陽極室和陰極室中;
(2)通一電流,所述的電流根據I≥1.01Qη(M+2M2)計算得到,其中,I為電極板的電流,單位:A;η為目標軟化率,單位:1;Q為陰極室的水流量,單位:L/s;當M0>M1時,M=M0;當M0[(M0+M2)/(M1+M2)]時,M=2M1-M0;M0為待軟化水的鹼度,單位:mgCaCO3/L;M1為待軟化水的鈣硬度,單位:mgCaCO3/L;M2為待軟化水的鎂硬度,單位:mgCaCO3/L;
(3)待軟化的水流經陰極室,通電後,在陰極室內形成強鹼性區域,體系pH≥10,電解產生的OH-,與HCO3-反應生成CO32-,然後與水體中的Ca2+結合生成CaCO3晶體;與Mg2+結合生成Mg(OH)2晶體,且隨電解的進行陰極室pH值的增大,CaCO3晶體的zeta電位降低,晶體聚團行為加強而迅速形成晶核,隨高速水流流出陰極室的過飽和CaCO3和Mg(OH)2懸浮液以此晶核為生長點並迅速成長,實現自發結晶,生成為肉眼可見的固體顆粒物,懸浮於水中,再進行沉降或過濾,即完成軟化。
優選為,還包括在M0[(M0+M2)/(M1+M2)]時,向陰極液中通入足量空氣或二氧化碳。
優選為,常溫常壓下通入空氣的流量根據Q1=0.61Q(M1-M0)計算得到,其中,Q1為向陰極室通入空氣的流量,單位:L/s。
優選為,常溫常壓下通入CO2的流量根據Q0=2.45Q(M1-M0)·10-4計算得到,其中,Q0為向陰極室通入CO2的流量,單位:L/s。
優選為,所述的陽極板為碳電極、貴金屬電極或鈦基金屬氧化物電極中的一種;所述的陰極板為不銹鋼、鑄鐵、石墨、鋁或銅等定型導電材料中的一種。
優選為,所述的隔膜為陰離子交換膜、陽離子交換膜、雙極膜、石棉纖維膜、無紡布、化纖濾布或陶瓷隔膜中的一種;所述的細孔隔板為帶有微小細孔且不影響導電的塑料薄板,如聚四氟乙烯塑料薄板。
本發明還公開了一種利用上述的高效自發結晶的電化學脫鹽軟化水處理方法軟化硬水的裝置。
優選為,至少在所述的陰極室的兩端分別設有進水口和出水口,在所述的進水口上設有空氣或二氧化碳補氣口,在所述的出水口上連有過濾器或沉降池。
優選為,在所述的出水口與所述的過濾器或沉降池之間設有第一氣液分離器,用來收集綠色能源—氫氣。
本發明還公開了一種軟化硬水的系統,將若干個上述的電解槽並聯、串聯或串並復合連接,且在陰極室出水口的匯集處設有第二氣液分離器,用來收集綠色能源—氫氣。
與現有技術相比,本發明的有益效果如下:
一、本發明的一種高效自發結晶的電化學脫鹽軟化水處理方法,通過I≥1.01Qη(M+2M2)計算出一適宜電流,使得陰極室內形成強鹼性區域,體系pH≥10,利用電解產生的OH-,使得Ca2+生成CaCO3晶體,與Mg2+生成Mg(OH)2晶體,並隨著電解的進行,陰極室pH值增大,CaCO3晶體聚團行為加強而迅速形成晶核,流出陰極室的過飽和懸浮液以此晶核為生長點高效自發結晶,實現將水中大部分或全部鈣鎂離子一次性除去,且在陰極板上不會附著水垢,無需誘發結晶和外加絮凝劑,避免了二次污染,減少了工序步驟,具有軟化效率稿,投資少、設備佔用空間少,處理能力大等優點;
二、本發明的一種高效自發結晶的電化學脫鹽軟化水處理方法,還根據Q1=0.61Q(M1-M0)計算通入空氣的流量和根據Q0=2.45Q(M1-M0)·10-4計算通入二氧化碳的流量,以提供足夠量的HCO3-,達到所需軟化率;
三、本發明的一種高效自發結晶的電化學脫鹽軟化水處理方法,根據通入電流的計算公式和通入空氣或二氧化碳的計算公式,計算出電流值及通入空氣或二氧化碳的速率,便於實現數控化和自動化,使用清潔電能作為唯一的「處理劑」,無色環保無污染。

㈤ 水處理設備哪家好

水處理設備較好的有張家港傑德機械有限公司、山東科揚機械有限公司、張家港市首諾機械有限公司、南京蘭江水處理設備有限公司、濰坊海揚磁水處理設備有限公司石家莊分公司。

1、張家港傑德機械有限公司

濰坊海揚磁水處理設備有限公司石家莊分公司是強磁除垢器,磁化除垢器,除垢器廠家的優良生產製造廠家,竭誠為您提供全新的強磁管道除垢器 油田鍋爐專用,強磁除垢器 工業用 大口徑防垢除垢 管道鍋爐除垢,循環水除垢器 防止黏泥微生物污堵 強磁設備等系列產品。

㈥ 熱交換器用什麼可以清除水垢,冷凝器除垢

熱交換器清除水垢傳統方法是使用化學劑和刷洗工具進行人工清洗,內每次清潔雖然費用不高,但耗容時,而且無法保證水垢的再次形成,也會縮短換熱器的使用壽命;另一種方法就是在線自動清洗,通過安裝一套清洗設備,定時清洗,不讓水垢形成,其投資成本比前者高,但維護費用低,效果明顯,長遠來看,自動清洗設備優於人工清洗。

㈦ 冷卻塔循環水除垢、防垢有什麼好的辦法

使用遼寧抄星力電化學除垢設備襲,該設備是引進以色列技術研發生產的。設備主要有陰極板和陽極板(專利)組成,安裝在循環水管道的旁路上,其工作原理是利用電化學法氧化和還原循環水中的成垢物質,使其定向生成在電極板上,定期處理。在電解過程中陽極板主要生成次氯酸HCLO3等強氧化物質,氧化循環水中的有機物和無機物起到殺菌除藻的作用;陰極板主要生成氫氧根離子(OH-)碳酸根離子(CO3-)當循環水中的鈣鎂離子經過該區域時產生還原反應,生成碳酸鈣,氫氧化鎂,硅酸鈣等附著在陰極板上,達到一定厚度即可清理,排除循環水體系外,從而達到很好的殺菌除藻,除垢防垢的效果。使用星力電化學定向除垢設備無需添加緩蝕劑,阻垢劑和殺菌劑,可以減少循環水的污水排放,同時也可以提高循環水的濃縮倍數,節約用水20%-40% 。

㈧ 電解除垢和電化學水處理是一個意思嗎

電化學處理和電解除垢其實是同一種設備,不同的名字而已。這個設備是可以代替傳統加葯裝置使用的,主要用於循環水系統上面。冷卻水或者冷凍水或者是熱水系統都可以用,它的作用就是殺菌滅藻除垢防垢阻銹等功能。非常的節能環保,另外這些設備都是需要定做的,具體可以咨詢杭州桂冠環保科技有限公司的程工,他在這個領域比較專業和可靠。

㈨ 好煩人!如何去除注塑機熱交換器中的水垢

1、 清洗劑的選擇
清洗劑的選擇,目前採用的是酸洗,它包括有機酸和無機酸。有機酸主要有:草酸、甲酸等。無機酸主要有:鹽酸、硝酸等。根據換熱器結垢和工藝、材質和水垢成分分析得出:
1)換熱器流通面積小,內部結構復雜,清洗液若產生沉澱不易排放。
2)換熱器材質為鎳鈦合金,使用鹽酸為清洗液.容易對板片產生強腐蝕,縮短換熱器的使用壽命。
通過反復試驗發現,選擇甲酸作為清洗液效果最佳。在甲酸清洗液中加入緩沖劑和表面活性劑,清洗效果更好,並可降低清洗液對板片的腐蝕。通過對水垢樣本的化學試驗研究表明,甲酸能夠有效地清除水垢。通過酸液浸泡試驗,發現甲酸能有效地清除附在板片上的水垢,同時它對換熱器板片的腐蝕作用也很小。
2、 清除水垢的基本原理
1)溶解作用:酸溶液容易與鈣、鎂、碳酸鹽水垢發生反應,生成易溶化合物,使水垢溶解。
2)剝離作用:酸溶液能溶解金屬表面的氧化物.破壞與水垢的結合。從而使附著在金屬氧化物表面的水垢剝離。並脫落下來。
3)氣掀作用:酸溶液與鈣、鎂、碳酸鹽水垢發生反應後,產生大量的二氧化碳。二氧化碳氣體在溢出過程中。對於難溶或溶解較慢的水垢層,具有一定的掀動力,使水垢從換熱器受熱表面脫落下來。
4)疏鬆作用:對於含有硅酸鹽和硫酸鹽混合水垢,由於鈣、鎂、碳酸鹽和鐵的氧化物在酸溶液中溶解,殘留的水垢會變得疏鬆,很容易被流動的酸溶液沖刷下來。
3、 清洗水垢的工藝要求
1)酸洗溫度:提升酸洗溫度有利於提高除垢效果.如果溫度過高就會加劇酸洗液對換熱器板片的腐蝕,通過反復試驗發現,酸洗溫度控制在60~E為宜。
2)酸洗液濃度:根據反復試驗得出,酸洗液應按甲酸81.O%、水17.O%、緩沖劑1.2%、表面活性劑0.8%的濃度配製,清洗效果極佳。
3)酸洗方法及時間:酸洗方法應以靜態浸泡和動態循環相結合的方法進行。酸洗時間為先靜態浸泡2 h,然後動態循環3~4 h。在酸洗過程中應經常取樣化驗酸洗濃度,當相鄰兩次化驗濃度差值低於0.2%時,即可認為酸洗反應結束。
4)鈍化處理:酸洗結束後,板式換熱器表面的水垢和金屬氧化物絕大部分被溶解脫落,暴露出嶄新的金屬,極易腐蝕,因此在酸洗後,對換熱器板片進行鈍化處理。
4、 清洗水垢的具體步驟
1)沖冼:酸洗前,先對換熱器進行開式沖洗,使換熱器內部沒有泥、垢等雜質,這樣既能提高酸洗的效果,也可降低酸洗的耗酸量。
2)將清洗液倒人清洗設備,然後再注入換熱器中。
3)酸洗:將注滿酸溶液的換熱器靜態浸泡2h。然後連續動態循環3~4 h。其間每隔0.5 h進行正反交替清洗。酸洗結束後,若酸液pH值大於2,酸液可重復使用,否則,應將酸洗液稀釋中和後排掉。
4)鹼洗:酸洗結束後,用NaOH,Na,PO ,軟化水按一定的比例配製好,利用動態循環的方式對換熱器進行鹼洗,達到酸鹼中和,使換熱器板片不再腐蝕。
5)水洗:鹼洗結束後,用清潔的軟化水.反復對換熱器進行沖洗0.5 h,將換熱器內的殘渣徹底沖洗干凈。
6)記錄:清洗過程中,應嚴格記錄各步驟的時間,以檢查清洗效果。總之,清洗結束後,要對換熱器進行打壓試驗。合格後方可使用。
3 、防止板式換熱器結垢的措施
1)運行中嚴把水質關,必須對系統中的水和軟化罐中的軟化水進行嚴格的水質化驗,合格後才能注人管網中。
2)新的系統投運時,應將換熱器與系統分開,進行一段時間的循環後,再將換熱器並人系統中.以避免管網中雜質進入換熱器。
3)在整個系統中,除污器和過濾器應當進行不定期的清理外,還應當保持管網中的清潔,以防止換熱器堵塞。

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