超純水設備系統(tǒng)在半導體晶片制造過程中重起到至關重要的作用。在一個生產(chǎn)周期內(nèi)，一個晶片與超純水的接觸超過35次，在任何一個環(huán)節(jié)發(fā)生供水中斷或者水質不合格都會影響晶片的質量，甚至導致產(chǎn)品的報廢。水處理之家網(wǎng)認為，穩(wěn)定可靠的超純水設備系統(tǒng)是保障半導體晶片可持續(xù)生產(chǎn)的關鍵。
一、半導體晶片超純水設備系統(tǒng)簡介
本方案以半導體晶片生產(chǎn)用超純水設備系統(tǒng)為案例，詳細講解205T/H的超大型超純水設備系統(tǒng)設計特點、工藝流程、超純水供水網(wǎng)管設計等。
對于原水中的各種雜質，可以選用的去除方式多種多樣，每一種凈化設備基于不同的凈化原理，對各種雜質的去除效率各不相同，甚至某些設備在去除特定雜質的同時會引起其他雜質數(shù)值的上升。超純水設備系統(tǒng)設計的過程就是在滿足水質要求的前提下尋找一個投資與操作優(yōu)化的凈化設備組合方案的過程。不同凈化設備對各種雜質的去除效率。對超純水水質的指標要求：
二、半導體晶片超純水設備系統(tǒng)設計特點
典型的超純水設備系統(tǒng)流程可分為部分：預處理、初級制水、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)成為超純水設備系統(tǒng)設計必不可缺的一部分。一般而言，經(jīng)工藝機臺使用的超純水除了PH值，電導率，TOC等指標較差外，大部分指標都優(yōu)于市政供水，只要有針對性地設計一些凈化設備，完全可以將超過70％的超純水供水回收再利用，達到節(jié)水環(huán)保的目的。當然，回收率越高，其設備投資及操作運行成本也越高。本系統(tǒng)的流程設計充分考慮到工程水質要求高，水量超過250噸小時的特點，各部分的設計兼顧經(jīng)濟性和可操作性，巧妙地將超純水回收利用系統(tǒng)融合于制備系統(tǒng)。
三、半導體晶片超純水設備系統(tǒng)工藝流程
自來水—加藥—多介質過濾器—常壓脫氣塔—換熱器—10μm過濾器—一級反滲透 —預處理水箱—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—二級反滲透—中間水箱—去有機物紫外線—混床—0.45μm過濾器—膜脫氣裝置—純水設備—冷卻箱—去有機物紫外線—拋光床—超濾系統(tǒng)—輸送管網(wǎng)—用水點
四、半導體晶片超純水設備系統(tǒng)設計方案
預處理：
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過濾器的大基團，而NaCl0具有殺菌，分解有機物的作用。
2.多介質過濾器：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，常壓脫氣塔是針對本工程大水量的特點而設計的，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使用熱交換器加熱反滲透進水以提高反滲透系統(tǒng)的除鹽率，保證出水水質。
4.10 u m預過濾器：過濾顆粒雜質，保護反滲透膜。
5.一級反滲透：反滲透對除了溶解氣體以外的大部分雜質都有較好的脫除效果。不同材質的反滲透膜操作條件不同，脫除雜質的效率也不同。醋酸纖維(CA)膜。醋酸纖維(CA)膜脫除率比復合(TFC)膜低，本設計用于一級反滲透，作為預處理階段去除大量離子等雜質之用。反滲透膜需定期加藥清洗以去除表面污染及結垢，保證反滲透效率并延長膜的壽命。
6.預處理水箱：儲存一級反滲透產(chǎn)水，收集工藝機臺使用過的回收純水。
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處理水尤其是回收純水中的有機物，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，降低電導率而設計，同時可進一步純化預處理水，保證水質離子交換樹脂定時用酸堿再生后可反復使用。
初級制水：
1.去離子水箱：儲存去離子水，調節(jié)和平衡預處理系統(tǒng)和初級制水系統(tǒng)的運行。
2.紫外線殺菌：波長254nm的紫外線燈可達到殺菌的作用。
3.1um過濾器：過濾顆粒雜質，保護反滲透膜。
4.二級反滲透： 采用復合(TFC)膜的二級反滲透可去除高達95％ 以上的各種離子和有機物。
5.中間水箱：儲存二級反滲透產(chǎn)水，充普通氮氣，隔絕空氣，以保護水質不受污染。
6.去有機物紫外線： 波長1 85mm 的紫外線燈可分解有機物至二氧化碳和水。
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，并捕捉水中可能帶出的破碎的混床樹脂微粒，以保護膜脫氣裝置的脫氣膜不受損害。
9.膜脫氣裝置：加真空氮氣吹掃的膜脫氣裝置可保證產(chǎn)水中溶氧達到小于lppb的要求，與早期的真空氮氣吹掃的填料塔相比，具有脫氣率高，占空間小，節(jié)省氮氣的優(yōu)點。

反滲透設備：
包括兩級RO裝置、清洗系統(tǒng)和中間水箱。
RO反滲透主要去除水中溶解鹽類、有機物、二氧化硅膠體、大分子物質及預處理未去除的顆粒物等。采用兩級RO工藝可有效去除水中離子同時使出水滿足后續(xù)EDI裝置工藝進水要求。
反滲透系統(tǒng)由1臺5μ過濾器、2臺高壓泵和壓力容器及反滲透膜組成。級反滲透裝置RO按2∶1排列采用6支8寸膜串聯(lián)排列方式產(chǎn)水量為m3/h回收率75%第二級反滲透裝置RO按1∶1排列采用3支8寸膜串聯(lián)排列方式產(chǎn)水量為m3/h回收率85%。膜元件級選擇海德能公司低壓復合膜CPA3第二級選擇海德能公司壓復合膜ESPA2。(選用ESPA3膜)
為確保RO裝置的穩(wěn)定運行在RO前設置了UV消毒器和阻垢劑加藥系統(tǒng)。UV消毒器1臺處理量為17.6m3/h主要作用是殺死水中的避免RO膜受到污堵。紫外燈發(fā)射波長為254 nm強度為30000 μWs/cm2殺菌率為99%。
為防止RO裝置中濃水側結垢須在進水中投加阻垢劑阻垢劑采用FLOCON260設計投加量為2.4 mg/L。或采用PTP0100阻垢劑設計投加量為1 mg/L。
為去除水中的CO2在兩級RO之間投加NaOH調節(jié)一級RO出水的pH值為7.83NaOH的設計投加量為4.5 mg/L。
RO清洗系統(tǒng)為撬裝設備包括清洗箱、5 μm過濾器和清洗泵。當RO系統(tǒng)發(fā)生結垢或污堵時可對RO裝置進行清洗同時也可清洗EDI。
中間水箱的功能為儲存RO產(chǎn)水、調節(jié)水量使系統(tǒng)運行可以靈活調節(jié)。
兩級RO系統(tǒng)產(chǎn)水的電導率<10 μs/cmSiO2含量<500 μg/LTOC<50 μg/L。[1]
折疊工藝流程
原水加壓泵多介質過濾器活性炭過濾器軟水器保安過濾器級反滲透機第二級反滲透機儲水罐純水輸送泵用水點
折疊反滲透裝置的應用范圍
1.純凈水、蒸餾水、食品和配置飲料用水的凈化。
2.電子、、食品等工業(yè)中純水超純水的制備。
3.輕紡、化工、食品等工業(yè)用于分離、濃縮、液體脫色為目的工藝工程。[1]
4.海水、苦咸水的淡化。
反滲透特點
1.透水量大脫鹽率高。正常情況下≥98%
2.對有機物膠體、微粒、、、熱源等有很高的截留去除作用。
3.能耗小水利用率高運行費用低于其它脫鹽設備。
4.分離過程沒有相變具有可靠穩(wěn)定性。
5.設備體積小操作簡單、容易維護適應性強使用壽命長
反滲透設備安裝條件
1.裝置運到現(xiàn)場后應放置于室內(nèi)周圍環(huán)境溫度不得低于5℃不得高于38℃。當溫度高于35℃時應加強通風措施。
2.裝置到達后應在一個月內(nèi)安裝完畢并應立即進行通水試車運行。
3.裝置在未進行通水試車之前任何閥門均不得開啟以免保護溶液流出致使元件損壞。
4.裝置就位后應調整裝置支承點使組件處于基本水平的位置且與基礎接觸可靠。
5.裝置與供水泵相接的管路及閥門在連接之前應進行脫脂處理供水泵過流部份也應進行脫脂處理。
6.裝置的產(chǎn)水輸出管輸出高度應小于8米。

貴州超純水設備，不銹鋼超純水設備產(chǎn)水后消毒處理的方法有哪些？
為了保護人體健康，防止水致病的傳播，必須對不銹鋼超純水處理后用于飲用的水中致病微生物加以控制。原則上，熱法和膜法兩種純水處理工藝的產(chǎn)水基本都不含有微生物，但是，在超純水的儲存或管網(wǎng)配送中水可能受到二次污染。因此，出于安全考慮，不管是熱法還是膜法生產(chǎn)出來的超純水，都必須進行消毒。超純水后處理消毒的一般原則類似于飲用水的消毒。
消毒工藝是指將水體中的病原微生物滅活，使之減少到可以接受的程度。人體內(nèi)致病微生物主要包括病菌、原生動物胞囊、等。
水的消毒方法很多，可大致歸納為物理法和化學法。物理法消毒主要是利用加熱、紫外線等物理手段破壞微生物體內(nèi)的酶系統(tǒng)或DNA進行微生物滅活。但由于成本較高、操作困難、不具備持續(xù)殺菌能力等原因在應用上受到了一定限制。化學法是目前使用廣泛、效果的一種消毒方法。它是通過向水中投加化學藥劑破壞微生物壁和體內(nèi)的酶系統(tǒng)對微生物進行滅活和控制。
理想的消毒劑需要具備的主要特點如下：
(1)、不但殺菌效率高，而且具有持續(xù)殺菌能力。
消毒劑殺菌只有，才能保證在用量有限的條件下短時間內(nèi)滅活微生物。此外，由于許多微生物具有在環(huán)境不適宜的條件下形成芽孢或胞囊的能力，一旦環(huán)境改善后會再度萌發(fā)和繁殖，因此消毒劑的持續(xù)殺菌能力非常重要。
(2)、安全、不產(chǎn)生有毒副產(chǎn)物。
消毒劑用于殺菌的投放濃度必須對人體不產(chǎn)生危害，也不產(chǎn)生其他的有毒副產(chǎn)物。消毒經(jīng)濟、有效、使用方便，有上百年的應用歷史。但自20世紀70年代人們發(fā)現(xiàn)受污染水源經(jīng)氯化消毒后會產(chǎn)生(THMs)等致物，對消毒所產(chǎn)生的有毒副產(chǎn)物的評價便引起了人們廣泛重視。目前，雖然仍是應用廣泛的一種消毒方法，但其他消毒方法也日益受到重視。
(3)、容易生產(chǎn)，儲運方便，成本低廉。
目前用于飲用水消毒常用的消毒劑是各種形式的氯(如、次等)，因為氯作為消毒劑的效率是公認的，而且氯在消毒過程中在淡化水中產(chǎn)生的消毒副產(chǎn)物的前體濃度也較低。其他的消毒劑如氯胺或二氧化氯可作為次要消毒劑，而臭氧或紫外線照射，可以與氯胺結合使用，以控制微生物在特定情況下的再生長。這些工藝成本相對較高，效果也不是很好，但沒有殘留效應。

EDI除鹽設備系統(tǒng)貴州邁科迪環(huán)保科技有限公司。我公司生產(chǎn)的，采用世界上的反滲透膜元件作預處理再配上EDI連續(xù)電除鹽裝置這是目前制取超純水經(jīng)濟，環(huán)保的超純水制備工藝，不需要用酸堿進行再生便可連續(xù)制取超純水，對環(huán)境沒什么破壞性。其缺點在于初投資相對以上兩種方式過于昂貴.
我公司設計的EDI除鹽設備系統(tǒng)采用成熟、可靠、、自動化程度高的二級反滲透+EDI+精混床除鹽水處理工藝，確保處理后的超純水水質確保處理后出水電阻率達到18.2 MΩNaN。EDI除鹽設備系統(tǒng)關鍵設備及材料均采用國際主流可靠產(chǎn)品，采用PLC＋觸摸屏控制，系統(tǒng)自動化程度高，系統(tǒng)穩(wěn)定性高。大大節(jié)省人力成本和維護成本，水利用率高，運行可靠，經(jīng)濟合理。使設備與其它同類產(chǎn)品相比較，具有更高的性價比和設備可靠性。
我們公司生產(chǎn)EDI除鹽設備系統(tǒng)，有多年的生產(chǎn)經(jīng)驗，尤其在電控系統(tǒng)PLC方面在水處理行業(yè)技術都是比較成熟，我們也有做過很多各行業(yè)的水處理設備，這方面我們有豐富的經(jīng)驗。我們公司做出來的EDI除鹽設備系統(tǒng)質量比同行具有更大的優(yōu)勢，在國內(nèi)具有一定的市場竟爭力。該產(chǎn)品由于具備性能好、價格低于國外同類產(chǎn)品價格、供貨及時、售后服務方便快捷等諸多優(yōu)勢。在太陽能光伏電池、單/多晶硅、非晶硅、電子與半導體、鍋爐補給水、光電光學等企業(yè)的脫鹽水和超純水裝置，得到了業(yè)界的廣泛贊譽，歡迎廣大客戶前來參觀考察我公司的廠房及EDI超純水設備工程案例。
EDI除鹽設備系統(tǒng)系統(tǒng)的優(yōu)點
1. 無需酸堿再生：在混床中樹脂需要用化學藥品酸堿再生，且需要安全儲存酸堿的車間 再生時有大量有害廢水和廢棄物需處理，增加了環(huán)保和安全方面的工作困難。而EDI則消除了這些有害物質的處理和繁重的工作。保護了環(huán)境。
2. 連續(xù)、簡單的操作：在混床中由于每次再生和水質量的變化，使操作過程變得復雜，而EDI的產(chǎn)水過程是穩(wěn)定的連續(xù)的，產(chǎn)水水質是恒定的，沒有復雜的操作程序，操作大大簡便化。
3. 降低了安裝的要求：EDI系統(tǒng)與相當處理水量的混床相比，有較不的體積，它采用積木式結構，可依據(jù)場地的高度和窨靈活地構造。模塊化的設計，使EDI在生產(chǎn)工作時能方便維護。
EDI除鹽設備系統(tǒng)系統(tǒng)的應用領域
1、電廠化學水處理
2、電子、半導體、精密機械行業(yè)超純水
3、食品、飲料、飲用水的制備
4、小型純水站，團體飲用純水
5、精細化工、精尖學科用水
6、其他行業(yè)所需的高純水制備
7、制藥工業(yè)工藝用水
8、海水、苦咸水的淡化
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