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2.2.5 脱气工艺（除碳塔及脱气膜）
在纯水制备的过程中，溶解的二氧化碳和溶解氧会对系统的终端出水和稳定运行产生一定影响。其中，二氧化碳主要影响产水的电导率和可能引发难溶盐结构问题，而溶解氧则因半导体超纯水行业的严格要求而需特别关注。
二氧化碳在水中的影响：
二氧化碳在水中以CO2、HCO3(-)、CO3(2-)三种形态存在，并维持一个动态平衡。随着pH值的变化，这三种形态的占比会有所不同。
当pH值在特定范围内时，水中的碳酸化合物会以不同形式存在，如当pH值接近中性时，大部分的二氧化碳会以HCO3-的形式存在。当pH值升高或降低到一定范围时，平衡会偏向于某种形态。
这种平衡不仅关系到纯水制备过程中的电导率和除盐率，还可能因碳酸盐的结垢问题而影响整个系统的极限回收率。
溶解氧的影响：
相较于二氧化碳的复杂动态平衡，氧气的化学性质更为稳定。在一般的纯水制备系统中，通常不会针对溶解氧进行特殊处理。但随着半导体行业的快速发展，特别是超大型集成电路的发展，溶解氧导致的风险越来越被重视。
脱气工艺的必要性：
鉴于上述因素，随着纯水制备技术的进步，脱气工艺也在不断发展。从传统的热力脱气、鼓风脱气到现代的真空脱气和膜脱气等。这些脱气工艺在纯水制备过程中扮演着重要角色。
热力脱气：
热力脱气是通过加热的方式去除给水中的溶解气体，主要应用于锅炉和电力系统。其原理是随着温度的升高，水中的溶解气体量会降低。通过将水加热到一定温度并依靠蒸汽降低水表面的溶解气体分压，从而达到除氧的目的。
鼓风脱气（除碳塔）：
鼓风脱气是利用空气吹拂的方式去除水质中的游离二氧化碳。在二床三塔（复床）工艺中，经过除碳塔的给水能够更好地去除部分阴离子（主要为HCO3-），从而减轻了后续处理步骤的压力。
虽然鼓风脱气能够去除二氧化碳，但同时也会增加溶解氧的浓度。
真空脱气：
真空脱气机利用亨利定律，通过降低水面的压力来使溶于水中的气体析出。该过程在较低的水温下进行，从而有效地去除水中的气体。
膜脱气（脱气膜）：
膜脱气技术则是利用中空纤维膜来实现脱气。中空纤维的壁上有微小的孔，允许水分子通过而阻止气体分子通过。通过一定的压力和真空泵的作用，水中的气体得以从水中逸出并系统。
膜脱气装置的效率极高，能够去除水中高达99.99%的气体，使得出水中的二氧化碳和氧气浓度低于2ppb。
在超纯水生产工艺中，合理应用脱气技术能够显著提高产水的质量和系统的稳定性。