超純水設(shè)備系統(tǒng)在半導(dǎo)體晶片制造過程中重起到至關(guān)重要的作用。在一個(gè)生產(chǎn)周期內(nèi)，一個(gè)晶片與超純水的接觸超過35次，在任何一個(gè)環(huán)節(jié)發(fā)生供水中斷或者水質(zhì)不合格都會(huì)影響晶片的質(zhì)量，甚至導(dǎo)致產(chǎn)品的報(bào)廢。水處理之家網(wǎng)認(rèn)為，穩(wěn)定可靠的超純水設(shè)備系統(tǒng)是保障半導(dǎo)體晶片可持續(xù)生產(chǎn)的關(guān)鍵。
一、半導(dǎo)體晶片超純水設(shè)備系統(tǒng)簡介
本方案以半導(dǎo)體晶片生產(chǎn)用超純水設(shè)備系統(tǒng)為案例，詳細(xì)講解205T/H的超大型超純水設(shè)備系統(tǒng)設(shè)計(jì)特點(diǎn)、工藝流程、超純水供水網(wǎng)管設(shè)計(jì)等。
對(duì)于原水中的各種雜質(zhì)，可以選用的去除方式多種多樣，每一種凈化設(shè)備基于不同的凈化原理，對(duì)各種雜質(zhì)的去除效率各不相同，甚至某些設(shè)備在去除特定雜質(zhì)的同時(shí)會(huì)引起其他雜質(zhì)數(shù)值的上升。超純水設(shè)備系統(tǒng)設(shè)計(jì)的過程就是在滿足水質(zhì)要求的前提下尋找一個(gè)投資與操作優(yōu)化的凈化設(shè)備組合方案的過程。不同凈化設(shè)備對(duì)各種雜質(zhì)的去除效率。對(duì)超純水水質(zhì)的指標(biāo)要求：
二、半導(dǎo)體晶片超純水設(shè)備系統(tǒng)設(shè)計(jì)特點(diǎn)
典型的超純水設(shè)備系統(tǒng)流程可分為部分：預(yù)處理、初級(jí)制水、精制水。在全球水資源日益匱乏的今日，超純水的回收再利用已經(jīng)成為超純水設(shè)備系統(tǒng)設(shè)計(jì)必不可缺的一部分。一般而言，經(jīng)工藝機(jī)臺(tái)使用的超純水除了PH值，電導(dǎo)率，TOC等指標(biāo)較差外，大部分指標(biāo)都優(yōu)于市政供水，只要有針對(duì)性地設(shè)計(jì)一些凈化設(shè)備，完全可以將超過70％的超純水供水回收再利用，達(dá)到節(jié)水環(huán)保的目的。當(dāng)然，回收率越高，其設(shè)備投資及操作運(yùn)行成本也越高。本系統(tǒng)的流程設(shè)計(jì)充分考慮到工程水質(zhì)要求高，水量超過250噸小時(shí)的特點(diǎn)，各部分的設(shè)計(jì)兼顧經(jīng)濟(jì)性和可操作性，巧妙地將超純水回收利用系統(tǒng)融合于制備系統(tǒng)。
三、半導(dǎo)體晶片超純水設(shè)備系統(tǒng)工藝流程
自來水—加藥—多介質(zhì)過濾器—常壓脫氣塔—換熱器—10μm過濾器—一級(jí)反滲透 —預(yù)處理水箱—活性炭過濾器—離子交換器—去離子水箱—紫外線殺菌燈—1μm過濾器—二級(jí)反滲透—中間水箱—去有機(jī)物紫外線—混床—0.45μm過濾器—膜脫氣裝置—純水設(shè)備—冷卻箱—去有機(jī)物紫外線—拋光床—超濾系統(tǒng)—輸送管網(wǎng)—用水點(diǎn)
四、半導(dǎo)體晶片超純水設(shè)備系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案
預(yù)處理：
1.PAC、NaCl0加藥：絮凝劑PAC有助于原水中的膠體粒子和懸浮固體凝集成易被多介質(zhì)過濾器的大基團(tuán)，而NaCl0具有殺菌，分解有機(jī)物的作用。
2.多介質(zhì)過濾器：去除原水中經(jīng)絮凝的膠體粒子和懸浮固體，可通過反沖洗再生。H，S0 加藥，常壓脫氣塔：加H，S0 可將原水中的HC0 一生成C02在常壓脫氣塔中脫除，常壓脫氣塔是針對(duì)本工程大水量的特點(diǎn)而設(shè)計(jì)的，可以提高真空膜脫氣的除氧效率，減少昂貴的脫氣膜組的使用量。
3.熱交換器：在冬季原水水溫較低時(shí)使用熱交換器加熱反滲透進(jìn)水以提高反滲透系統(tǒng)的除鹽率，保證出水水質(zhì)。
4.10 u m預(yù)過濾器：過濾顆粒雜質(zhì)，保護(hù)反滲透膜。
5.一級(jí)反滲透：反滲透對(duì)除了溶解氣體以外的大部分雜質(zhì)都有較好的脫除效果。不同材質(zhì)的反滲透膜操作條件不同，脫除雜質(zhì)的效率也不同。醋酸纖維(CA)膜。醋酸纖維(CA)膜脫除率比復(fù)合(TFC)膜低，本設(shè)計(jì)用于一級(jí)反滲透，作為預(yù)處理階段去除大量離子等雜質(zhì)之用。反滲透膜需定期加藥清洗以去除表面污染及結(jié)垢，保證反滲透效率并延長膜的壽命。
6.預(yù)處理水箱：儲(chǔ)存一級(jí)反滲透產(chǎn)水，收集工藝機(jī)臺(tái)使用過的回收純水。
7.活性炭過濾器：表面具有無數(shù)10—10 A微孔的活性炭吸附預(yù)處理水尤其是回收純水中的有機(jī)物，并通過反沖洗再生。
8.離子交換塔：離子交換塔包括陽離子樹脂床和陰離子樹脂床，主要為去除回收純水中的各種陰陽離子，降低電導(dǎo)率而設(shè)計(jì)，同時(shí)可進(jìn)一步純化預(yù)處理水，保證水質(zhì)離子交換樹脂定時(shí)用酸堿再生后可反復(fù)使用。
初級(jí)制水：
1.去離子水箱：儲(chǔ)存去離子水，調(diào)節(jié)和平衡預(yù)處理系統(tǒng)和初級(jí)制水系統(tǒng)的運(yùn)行。
2.紫外線殺菌：波長254nm的紫外線燈可達(dá)到殺菌的作用。
3.1um過濾器：過濾顆粒雜質(zhì)，保護(hù)反滲透膜。
4.二級(jí)反滲透： 采用復(fù)合(TFC)膜的二級(jí)反滲透可去除高達(dá)95％ 以上的各種離子和有機(jī)物。
5.中間水箱：儲(chǔ)存二級(jí)反滲透產(chǎn)水，充普通氮?dú)?，隔絕空氣，以保護(hù)水質(zhì)不受污染。
6.去有機(jī)物紫外線： 波長1 85mm 的紫外線燈可分解有機(jī)物至二氧化碳和水。
7.混床：不同于離子交換塔中陰陽離子樹脂，混床中使用的樹脂可以在較低的離子濃度下獲得很好的脫除效率，混床出水電阻率已達(dá)1 7M Q．cm以上，接近超純水電阻率要求。
8.0.45um過濾器：去除去離子水中的顆粒雜質(zhì)，并捕捉水中可能帶出的破碎的混床樹脂微粒，以保護(hù)膜脫氣裝置的脫氣膜不受損害。
9.膜脫氣裝置：加真空氮?dú)獯祾叩哪っ摎庋b置可保證產(chǎn)水中溶氧達(dá)到小于lppb的要求，與早期的真空氮?dú)獯祾叩奶盍纤啾龋哂忻摎饴矢?，占空間小，節(jié)省氮?dú)獾膬?yōu)點(diǎn)。

反滲透純水設(shè)備用于制藥機(jī)械加工用水，該設(shè)備主要采用反滲透技術(shù)和EDI技術(shù)，有效去除原水中的膠體、微生物、懸浮物、有機(jī)離子、等雜質(zhì)，出水電阻率可以達(dá)到18兆歐以上，完全滿足制藥機(jī)械加工用水需求。
工藝設(shè)計(jì)
原水→原水加壓泵→多介質(zhì)過濾器→活性炭過濾器→軟水器→精密過濾器→一級(jí)反滲透機(jī)→中間水箱→中間水泵→EDI系統(tǒng)→微孔過濾器→用水點(diǎn)
設(shè)備特點(diǎn)
放置位置要求：
1.系統(tǒng)四周應(yīng)留有足夠空間用以連接水管、電源和更換耗材。
2.機(jī)器請(qǐng)安裝在靠近水源、電源和水槽的位置。
水源要求：
1.以自來水為水源的系統(tǒng)，要求進(jìn)水壓力要符合設(shè)備要求，進(jìn)水管徑不得小于規(guī)定尺寸。(如果壓力較低將導(dǎo)致系統(tǒng)不能正常運(yùn)轉(zhuǎn)、如果壓力較高將可能導(dǎo)致系統(tǒng)漏水。)
2.需考慮進(jìn)水的硬度，如硬度較高，需首先對(duì)進(jìn)水進(jìn)行軟化處理。
3.以純化水為水源的系統(tǒng)，要求進(jìn)水的TDS值需小于20PPM?；ば袠I(yè)中的高純水主要應(yīng)用于電池行溶劑用純水、化學(xué)分析、化工材料、產(chǎn)品清洗、物質(zhì)的分離、濃縮、提純，廢物回收等場合的用水，對(duì)于水質(zhì)要求相對(duì)來說不是太高，純水電導(dǎo)率從0.1uS/cm-20uS/cm就基本上能滿足要求。我們公司可根據(jù)客戶對(duì)水質(zhì)的具體要求，采用反滲透，離子交換，EDI等超純水生產(chǎn)工藝的不同組合，生產(chǎn)出即經(jīng)濟(jì)實(shí)用，又能滿足客戶要求的純水設(shè)備。
超純水傳統(tǒng)的制備工藝通常是采用離子交換樹脂進(jìn)行制取，但采用離子交換樹脂通常需要經(jīng)常性的進(jìn)行樹脂再生，即耗費(fèi)物力又浪費(fèi)人工，我們公司經(jīng)過多年實(shí)踐，同時(shí)結(jié)合較新的膜分離技術(shù)，常采用反滲透加離子交換系統(tǒng)(或EDI)相結(jié)合用來制備超純水，該工藝與傳統(tǒng)工藝相比具有運(yùn)行成本低的優(yōu)點(diǎn)(離子交換器的再生周期延長)，運(yùn)行可靠。與較新工藝相比具有造價(jià)低，耗材易得的優(yōu)點(diǎn)。反滲透工藝技術(shù)，可靠。

詳情介紹：
一、設(shè)備概述：
超純水處理設(shè)備
超純水應(yīng)用領(lǐng)域：在制藥和某些行業(yè)常需要純凈的蒸餾水，但傳統(tǒng)蒸餾法制取蒸餾水存在能耗高、不穩(wěn)定、不環(huán)保的缺陷，漸漸退出歷史的舞臺(tái)。取而代之的環(huán)保的CEDI技術(shù)。
水處理混床系統(tǒng)
一般處理工藝：反滲透+EDI+混床工藝替代傳統(tǒng)純蒸餾方法已經(jīng)成為當(dāng)今世界用水生產(chǎn)技術(shù)的主流。近年來代表制藥用水制備工藝技術(shù)水平的連續(xù)電去離子技術(shù)(Continuous Electrodeionization CEDI)的出現(xiàn)，促使用水制備工藝摒棄伴生廢酸、廢堿污染的傳統(tǒng)離子交換技術(shù)，令系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)全自動(dòng)計(jì)算機(jī)控制，連續(xù)生產(chǎn)，安全無污染。
反滲透純凈水設(shè)備--低成本、高質(zhì)量。
二、EDI簡介：
EDI即連續(xù)除鹽技術(shù)（EDI，Electro deionization或CDI，Continuous Electrode ionization），是利用混和離子交換樹脂吸附給水中的陰陽離子，同時(shí)這些被吸附的離子又在直流電壓的作用下，分別透過陰陽離子交換膜而被去除的過程。這一過程中離子交換樹脂是被電連續(xù)再生的，因此不需要使用酸和堿對(duì)之再生。這一新技術(shù)可以代替?zhèn)鹘y(tǒng)的離子交換裝置，生產(chǎn)出電阻率達(dá)17 MΩ·cm的超純水。
三、工作原理：
在一對(duì)陰陽離子交換膜之間充填混合離子交換樹脂就形成了一個(gè)EDI單元。將一定數(shù)量的EDI單元羅列在一起，使陰離子交換膜和陽離子交換膜交替排列，并使用網(wǎng)狀物將每個(gè)EDI單元隔開，形成濃水室。在給定的直流電壓的推動(dòng)下，在淡水室中，離子交換樹脂中的陰陽離子分別在電場作用下向正負(fù)極遷移，并透過陰陽離子交換膜進(jìn)入濃水室，同時(shí)給水中的離子被離子交換樹脂吸附而占據(jù)由于離子電遷移而留下的空位。通過這樣的過程，給水中的離子穿過離子交換膜進(jìn)入到濃水室被去除而成為除根水。帶負(fù)電荷的陰離子（例如OH-、Cl-）被正極（+）吸引而通過陰離子交換膜，進(jìn)入到鄰近的濃水室中。此后這些離子在繼續(xù)向正極遷移中遇到鄰近的陽離子交換膜，而陽離子交換不允許其通過，這些離子即被阻隔在濃水中。淡水流中的陽離子（例如Na+ 、H+）以類式的方式被阻隔在濃水中。在濃水中，透過陰陽膜的離子維持電中性。
四、應(yīng)用領(lǐng)域：
超純水經(jīng)常用于微電子工業(yè)、半導(dǎo)體工業(yè)、發(fā)電工業(yè)、制藥行業(yè)等。EDI純水也可以作為制藥蒸餾水、發(fā)電廠的鍋爐補(bǔ)給水，以及其它應(yīng)用超純水。

純化水設(shè)備是采反滲透除鹽技術(shù)對(duì)水進(jìn)行處理，使出水水質(zhì)符合GMP認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)，符合中國藥典2010年版純化水標(biāo)準(zhǔn)。萊特萊德上海水處理公司生產(chǎn)的純化水設(shè)備的核心元件是進(jìn)口的復(fù)合膜，又采兩級(jí)殺菌消毒技術(shù)對(duì)水進(jìn)行處理，從而將水中的分子、離子、熱源、膠體微生物等有害物質(zhì)徹底分離，從未達(dá)到凈化水的目的。
純化水設(shè)備工藝流程
1、原水→原水加壓泵→多介質(zhì)過濾器→活性炭過濾器→軟水器→精密過濾器→一級(jí)反滲透設(shè)備→中間水箱→中間水泵→離子交換器→純化水箱→純水泵→紫外線殺菌器→微孔過濾器→水點(diǎn)
2、原水→原水加壓泵→多介質(zhì)過濾器→活性炭過濾器→軟水器→精密過濾器→級(jí)反滲透→PH調(diào)節(jié)→中間水箱→第二級(jí)反滲透(反滲透膜表面帶正電荷)→純化水箱→純水泵→紫外線殺菌器→微孔過濾器→水點(diǎn)
3、原水→原水加壓泵→多介質(zhì)過濾器→活性炭過濾器→軟水器→精密過濾器→一級(jí)反滲透機(jī)→中間水箱→中間水泵→EDI系統(tǒng)→純化水箱→純水泵→紫外線殺菌器→微孔過濾器→水點(diǎn)
純化水設(shè)備的特點(diǎn)
1、產(chǎn)水符合2010版藥典純化水標(biāo)準(zhǔn)，可符合GMP標(biāo)準(zhǔn)。
2、直接自來水制成土無菌超純水，能完全替代蒸餾水及雙蒸水。
3、純化水設(shè)備采進(jìn)口泵、反滲膜等部件。
4、采進(jìn)口儀表，能對(duì)水質(zhì)準(zhǔn)確、連續(xù)分析、顯示。
5、純化水設(shè)備全自動(dòng)操作系統(tǒng)，自動(dòng)沖洗。
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