溶解氣體在很多工業(yè)液體處理當(dāng)中，往往會(huì)因?yàn)椴蝗菀妆恢苯影l(fā)現(xiàn)而被忽略，但它實(shí)質(zhì)上會(huì)在質(zhì)量方面產(chǎn)生深遠(yuǎn)影響。脫氣膜作為一種可以高效開展氣液分離工作的裝置，已經(jīng)在半導(dǎo)體、熱力、環(huán)保、印刷、制藥等多個(gè)行業(yè)當(dāng)中，找到了一個(gè)幾乎不可替代的應(yīng)用位置。這里會(huì)把脫氣膜在五大核心場景中的具體問題以及對應(yīng)的解決邏輯，進(jìn)行一個(gè)系統(tǒng)化的梳理。

一、脫氣膜的“問題解決地圖”

在進(jìn)入各個(gè)場景之前，需要先明確一個(gè)基礎(chǔ)性的邏輯：脫氣膜可以去解決的，歸根結(jié)底都是“液體中氣體含量超標(biāo)”所引發(fā)的一系列問題。氣體在液體當(dāng)中的存在形態(tài)不同，像溶解態(tài)或者微氣泡，它所造成的危害也會(huì)不太一樣，比如腐蝕、污染、缺陷以及不合規(guī)等。不過在解決路徑方面，基本是統(tǒng)一的，也就是依靠分壓差，把氣體從液體當(dāng)中精準(zhǔn)分離出來。

二、場景一：半導(dǎo)體超純水除氧與脫碳

問題描述：在半導(dǎo)體芯片制造這個(gè)場景當(dāng)中，對用水純度的要求是非?？量痰摹３兯锩婺呐職埩魳O少量的溶解氧，也就是達(dá)到ppb這個(gè)級別，都會(huì)把硅片表面促使形成不均勻的氧化層，從而對蝕刻精度以及芯片良率造成影響。溶解的CO?則會(huì)把超純水的電阻率拉低，進(jìn)而去干擾離子交換樹脂的工作效率，會(huì)影響整個(gè)純水制備系統(tǒng)在穩(wěn)定性方面的表現(xiàn)。

脫氣膜的解決方案：在超純水制備系統(tǒng)里面，通常會(huì)把脫氣膜安裝在反滲透，也就是RO之后，在電去離子，也就是EDI模塊之前。依靠抽真空這種物理方式，可以把超純水中的溶解氧穩(wěn)定降到1 ppb以下，同時(shí)把CO?濃度降到1 ppm以下，從而契合半導(dǎo)體工藝對于水質(zhì)方面的嚴(yán)苛要求。這樣一來，還可以把離子交換樹脂以及EDI模塊的使用壽命得到進(jìn)一步的提升。

核心價(jià)值：把芯片良率得到提高，把水處理系統(tǒng)的運(yùn)營成本得到控制，同時(shí)把離子交換樹脂的再生頻率降低。

三、場景二：鍋爐給水除氧

問題描述：在熱力以及電力行業(yè)的鍋爐系統(tǒng)當(dāng)中，給水中的溶解氧是導(dǎo)致鍋爐以及蒸汽管道出現(xiàn)腐蝕問題的首要緣由。溶解氧會(huì)和鐵發(fā)生電化學(xué)反應(yīng)，形成點(diǎn)蝕，輕則會(huì)縮短設(shè)備壽命，嚴(yán)重的時(shí)候則會(huì)引發(fā)管道泄漏甚至爆管等事故。傳統(tǒng)化學(xué)除氧方法，比如選用聯(lián)氨、亞硫酸那，雖然在效果方面是可以的，但是聯(lián)氨具有毒性，帶來安全以及環(huán)保方面的風(fēng)險(xiǎn)；而熱力除氧需要消耗大量蒸汽，能耗在實(shí)際運(yùn)行中較高。

脫氣膜的解決方案：膜法除氧不需要添加任何化學(xué)藥劑，不會(huì)引入新的雜質(zhì)，它是憑借物理分壓差，把給水中的溶解氧穩(wěn)定控制在7 ppb以下（國家標(biāo)準(zhǔn)要求鍋爐給水溶解氧 ≤7 μg/L），從而可以滿足工業(yè)鍋爐對水質(zhì)的要求。此外，設(shè)備占地面積小，模塊化設(shè)計(jì)便于進(jìn)行擴(kuò)容，適宜用于大型工業(yè)鍋爐的連續(xù)運(yùn)行工況。

核心價(jià)值：把腐蝕風(fēng)險(xiǎn)消除或顯著降低，把鍋爐設(shè)備的使用壽命延長，用無藥劑方式來替代有毒化學(xué)藥劑，減輕環(huán)保合規(guī)方面的壓力。

四、場景三：廢水脫氨氮

問題描述：在化工、制藥、食品加工以及垃圾滲濾液等行業(yè)產(chǎn)生的廢水當(dāng)中，氨氮濃度經(jīng)常會(huì)遠(yuǎn)超排放標(biāo)準(zhǔn)。氨氮超標(biāo)排放會(huì)導(dǎo)致水體富營養(yǎng)化，破壞生態(tài)環(huán)境，企業(yè)還會(huì)面臨較為嚴(yán)重的環(huán)保處罰。傳統(tǒng)吹脫法，也就是往液體中吹入空氣把氨從液面帶走，這類方法的處理效率會(huì)受到溫度的明顯影響，尤其在冬季，效果會(huì)變差，而且尾氣中含有氨氣，需要開展二次處理，導(dǎo)致運(yùn)行成本較高。

脫氣膜的解決方案：（水中氨氮解離平衡：NH4++OH-—— NH3+H2O）向廢水中加入堿溶液，同時(shí)升高溫度，解離平衡向右移動(dòng)NH4+變成氣態(tài)NH3，這時(shí)氣態(tài)NH3可以透過中空纖維表面的微孔從殼程中的廢水相進(jìn)入管程的酸吸收液相，從而實(shí)現(xiàn)將氨脫除的目的。和傳統(tǒng)吹脫法相比，膜法脫氨氮在多個(gè)方面表現(xiàn)更優(yōu)：處理效果受溫度影響更小，出水氨氮濃度更加穩(wěn)定，設(shè)備占地更小，同時(shí)不會(huì)產(chǎn)生尾氣二次污染的問題。

核心價(jià)值：可以穩(wěn)定達(dá)到廢水排放標(biāo)準(zhǔn)，降低環(huán)保合規(guī)風(fēng)險(xiǎn)，把尾氣處理相關(guān)的成本減少。

五、場景四：油墨與涂料脫泡

問題描述：在噴墨打印、工業(yè)印刷以及精密涂布等應(yīng)用當(dāng)中，油墨或涂料里的微氣泡，往往會(huì)直接導(dǎo)致印刷斷線、色差或者涂層不均勻等質(zhì)量問題。氣泡的產(chǎn)生緣由比較多樣，比如在原料混合與攪拌環(huán)節(jié)中混入空氣、輸送管路中的壓力變化引起析氣、高速打印噴頭的負(fù)壓吸氣等。傳統(tǒng)靜置脫泡需要較長時(shí)間，難以契合連續(xù)生產(chǎn)對于效率的需要。

脫氣膜的解決方案：在油墨進(jìn)入噴頭或者涂布頭之前，在線選用脫氣膜來實(shí)時(shí)把油墨中的溶解氣體以及微氣泡脫除，保證液體在進(jìn)入關(guān)鍵部位之前保持均質(zhì)且無氣泡。這個(gè)方案不需要改變油墨配方，就可以在穩(wěn)定性以及批次一致性方面得到明顯改善，尤其適合電子標(biāo)簽、精密電路板以及高級包裝印刷這類對精度有較高要求的場景。

核心價(jià)值：把印刷和涂布良率進(jìn)行提高，減少廢品率，實(shí)現(xiàn)在線連續(xù)脫泡，無需停機(jī)靜置。

六、場景五：制藥與食品飲料用水

問題描述：在注射用水以及純化水這個(gè)場景當(dāng)中，溶解氧會(huì)加快藥物活性成分發(fā)生氧化降解，從而影響藥品穩(wěn)定性與有效期。在食品飲料行業(yè)，飲料充氣不均勻或者啤酒溶解氧超標(biāo)，會(huì)讓產(chǎn)品口感下降，保質(zhì)期縮短。對于這些工況，潔凈度要求非常高，不允許進(jìn)行任何化學(xué)添加。

脫氣膜的解決方案：脫氣膜全過程依靠物理分離，不涉及化學(xué)添加，契合GMP的潔凈生產(chǎn)要求。在制藥用水系統(tǒng)中，可以把注射用水中的溶解氧控制在一個(gè)極低水平，把藥品穩(wěn)定性有效延長；在食品飲料行業(yè)，可以用于把飲料進(jìn)行脫氧以及充氮保鮮，或者在啤酒生產(chǎn)線上進(jìn)行溶解氧的精密控制。

核心價(jià)值：滿足GMP潔凈要求，把產(chǎn)品穩(wěn)定性和保質(zhì)期得到提高，不存在化學(xué)污染風(fēng)險(xiǎn)。

七、一張表看清五大場景

八、小結(jié)

脫氣膜并不是某一個(gè)行業(yè)的專屬工具，而是一種可以跨行業(yè)開展氣液分離工作的通用解決方案。從半導(dǎo)體領(lǐng)域要求達(dá)到ppb級的精密除氧，到廢水處理環(huán)節(jié)需要實(shí)現(xiàn)氨氮的達(dá)標(biāo)排放，脫氣膜憑借無化學(xué)添加、高效、緊湊以及模塊化等特性，正在逐步替代傳統(tǒng)脫氣方式，成為工業(yè)液體處理當(dāng)中的標(biāo)配裝置。

要準(zhǔn)確理解脫氣膜能夠解決哪些方面的問題，往往是進(jìn)行正確選型以及后續(xù)應(yīng)用的首步。希望這一類系統(tǒng)化的信息整理，能夠幫助工程師以及采購人員在認(rèn)識(shí)脫氣膜技術(shù)方面，建立起一個(gè)更加系統(tǒng)的認(rèn)知框架。