超纯水是一种纯度极高的水，通常用于电子、半导体、制药、化工等领域的生产过程中。其纯度达到了1-18.2MΩ.cm，相当于每立方米的水中含有不到1毫克的杂质和溶解物。超纯水的制备过程相对比较复杂，需要经过多个工艺步骤。下面详细介绍一下超纯水的制备过程。

预处理系统（过滤，混凝，沉淀）——反渗透（膜）——离子交换（阴阳离子交换）——混床交换——紫外灭菌（杀菌）——消毒滤器

预处理系统

超纯水制备的第一步是对原水进行前处理。原水可以是自来水、地下水、河水等，但需要去除其中的悬浮物、颗粒物、藻类、细菌、病毒等杂质，以减少后续处理过程中的干扰和影响。前处理的方法包括过滤、混凝、沉淀等。

（1）过滤

过滤是将原水中的悬浮颗粒物和微生物通过过滤材料过滤掉的过程。过滤材料可以是砂、石英砂、活性炭、陶瓷、膜等，不同的过滤材料有不同的过滤效果。

（2）混凝

混凝是将原水中的悬浮颗粒物、胶体等通过化学方法凝聚成较大的颗粒，以便于后续处理的去除。常用的混凝剂有铁盐、铝盐、聚合物等。

（3）沉淀

沉淀是将混凝后的颗粒物和胶体通过沉淀作用使其沉降到底部的过程。沉淀可以通过自然沉淀、重力沉淀、离心沉淀等方法实现。

反渗透

反渗透是将原水中的离子、溶解物、微生物等通过膜的分离作用去除的过程。反渗透膜是一种半透性膜，它能够将水中的离子和溶解物分离出来，而保留水分子，从而达到去除离子和溶解物的目的。反渗透膜可以通过压力驱动，使水从膜的一侧流向另一侧。通过反渗透处理后的水，其离子浓度和电导率大大降低，但仍含有一定量的微量溶解物和离子。

离子交换

离子交换是一种去除水中离子和微量溶解物的方法，其基本原理是将带电离子与同种电荷的离子交换，从而实现去除水中离子和溶解物的目的。离子交换根据交换材料的不同可以分为阴离子交换和阳离子交换。在超纯水制备中，通常采用阴离子交换树脂和阳离子交换树脂来去除水中的离子和微量溶解物。

（1）阴离子交换

阴离子交换是通过阴离子交换树脂将水中的阴离子去除的过程。阴离子交换树脂上带有阳离子，当水通过树脂时，树脂上的阳离子与水中的阴离子交换，使水中的阴离子被去除。常用的阴离子交换树脂有强碱性树脂和弱碱性树脂。强碱性树脂具有去除硝酸盐和硅酸盐等离子的能力，而弱碱性树脂则具有去除二氧化碳和硫酸根等离子的能力。

（2）阳离子交换

阳离子交换是通过阳离子交换树脂将水中的阳离子去除的过程。阳离子交换树脂上带有阴离子，当水通过树脂时，树脂上的阴离子与水中的阳离子交换，使水中的阳离子被去除。常用的阳离子交换树脂有强酸性树脂和弱酸性树脂。强酸性树脂具有去除钙、镁、铁等离子的能力，而弱酸性树脂则具有去除铵等离子的能力。

混床交换

混床交换是将阴离子交换树脂和阳离子交换树脂混合在一起使用的方法。混床交换既可以去除阴离子也可以去除阳离子，能够更全面地去除水中的离子和微量溶解物。在混床交换中，阴离子交换树脂和阳离子交换树脂通过一定的比例混合在一起，形成一个混合层，使水通过混合层时，阴离子和阳离子同时被去除。

紫外灭菌

紫外灭菌是利用紫外线照射水体，杀死其中的细菌、病毒等微生物的过程。紫外线能够破坏细菌和病毒的DNA，使其失去繁殖和生存的能力。在超纯水制备过程中，紫外灭菌常常被用来消除可能在水中存在的细菌和病毒等微生物。

消毒滤器

消毒滤器是一种将消毒剂嵌入滤芯内部，使水通过滤芯时能够达到消毒杀菌的效果的滤芯。消毒滤器通常采用的消毒剂为银离子、氯、臭氧等物质。当水通过消毒滤器时，消毒剂会与水中的微生物发生反应，杀死其中的细菌、病毒等微生物，从而实现消毒杀菌的目的。

总的来说，超纯水制备过程中采用的处理方法主要包括物理处理、化学处理和生物处理等多种方法。这些方法各有优劣，通过不同方法的组合，可以达到更好的处理效果。在实际应用中，超纯水制备过程的处理方法通常根据水的质量要求、水的用途、处理成本等多种因素来进行选择和优化。