超純水設(shè)備系統(tǒng)在半導(dǎo)體晶片制造過(guò)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(guò)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(jiǎn)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(guò)程就是在滿(mǎn)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(guò)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(guò)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(guò)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(lái)水—加藥—多介質(zhì)過(guò)濾器—常壓脫氣塔—換熱器—10μm過(guò)濾器—一級(jí)反滲透 —預(yù)處理水箱—活性炭過(guò)濾器—離子交換器—去離子水箱—紫外線(xiàn)殺菌燈—1μm過(guò)濾器—二級(jí)反滲透—中間水箱—去有機(jī)物紫外線(xiàn)—混床—0.45μm過(guò)濾器—膜脫氣裝置—純水設(shè)備—冷卻箱—去有機(jī)物紫外線(xiàn)—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(guò)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(guò)濾器：去除原水中經(jīng)絮凝的膠體粒子和懸浮固體，可通過(guò)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(guò)濾器：過(guò)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(zhǎng)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(guò)的回收純水。
7.活性炭過(guò)濾器：表面具有無(wú)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(guò)反沖洗再生。
8.離子交換塔：離子交換塔包括陽(yáng)離子樹(shù)脂床和陰離子樹(shù)脂床，主要為去除回收純水中的各種陰陽(yáng)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(shù)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(xiàn)殺菌：波長(zhǎng)254nm的紫外線(xiàn)燈可達(dá)到殺菌的作用。
3.1um過(guò)濾器：過(guò)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(xiàn)： 波長(zhǎng)1 85mm 的紫外線(xiàn)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(yáng)離子樹(shù)脂，混床中使用的樹(shù)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(guò)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(shù)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?，具有脫氣率高，占空間小，節(jié)省氮?dú)獾膬?yōu)點(diǎn)。

一、學(xué)校直飲水設(shè)備的概述
現(xiàn)在的學(xué)生由于覺(jué)得學(xué)校的水不衛(wèi)生，養(yǎng)成了愛(ài)喝帶甜味、帶汽的飲料，不但容易使學(xué)生產(chǎn)生厭食厭水，長(zhǎng)期下去還會(huì)使學(xué)生得營(yíng)養(yǎng)缺乏癥。學(xué)校直飲水設(shè)備徹底解決了學(xué)校用水的安全衛(wèi)生問(wèn)題。直飲水設(shè)備采用的反滲透技術(shù)凈水，另水價(jià)低廉，方便食用，直飲水設(shè)備具有節(jié)能環(huán)保的特點(diǎn)，徹底清除生產(chǎn)、包裝等不必要的浪費(fèi)，利國(guó)利民。
二、學(xué)校直飲水的優(yōu)點(diǎn)
1、采用進(jìn)口逆滲透膜(RO膜，美國(guó)水質(zhì)協(xié)會(huì)合格產(chǎn)品)，運(yùn)用目前國(guó)際上的逆滲透技術(shù)工藝制備純水。
2、五級(jí)過(guò)濾，綜合發(fā)揮各濾芯的有效作用，清除原水中的泥沙、懸浮物、膠體、有機(jī)物、重金屬、可溶性固體、、、熱源和其他有害物質(zhì)，僅保留水分子和溶解氧。
3、采用進(jìn)口靜音高壓泵，使用壽命長(zhǎng)，運(yùn)行質(zhì)量可靠。
4、預(yù)處理濾芯采用可更換方式，可有效保證預(yù)處理效果，且更換方便，換芯價(jià)格經(jīng)濟(jì)，產(chǎn)水運(yùn)行成本低。
5、具有高壓沖洗逆滲透膜的功能，可有效延長(zhǎng)RO膜的壽命。
6、制水過(guò)程自動(dòng)控制，原水缺水停機(jī)，儲(chǔ)水桶水滿(mǎn)停機(jī)。
學(xué)校直飲水設(shè)備
三、學(xué)校直飲水設(shè)備的工藝流程
1、原水泵
原水泵是為原水預(yù)處理系統(tǒng)提供原水壓力的作用。如果原水有壓力就完全可以不用這個(gè)設(shè)備。一般要求原水壓力>=0.3MP。
2、原水箱
原水箱的作用更簡(jiǎn)單，是儲(chǔ)存原水用的。這是怕原水萬(wàn)一供不上作一個(gè)中轉(zhuǎn)。
3、石英砂過(guò)濾器
這個(gè)設(shè)備主要是過(guò)濾水中的微生物、塵土使原水達(dá)到清澈的目的。
4、活性炭過(guò)濾器
該設(shè)備主要是過(guò)濾水中的余氯。
5、加藥系統(tǒng)(陰陽(yáng)離子交換系統(tǒng))
以前本系統(tǒng)為陰陽(yáng)離子交換系統(tǒng)，但是操作起來(lái)非常不容易且費(fèi)工，費(fèi)料?，F(xiàn)在改為加藥系統(tǒng)直接向里添加阻垢劑。
四、學(xué)校直飲水設(shè)備的日常維護(hù)注意事項(xiàng)
4.1　低壓沖洗
定期對(duì)RO裝置進(jìn)行大、低壓力、低ph值的沖洗有利于剝除附著在RO膜表面上的污垢維持膜性能或當(dāng)進(jìn)水SDI突然升高超過(guò)5.5以上時(shí)應(yīng)進(jìn)行低壓沖洗待SDI值調(diào)至合格后再開(kāi)機(jī)。
4.2停運(yùn)保護(hù)
由于生產(chǎn)的波動(dòng)，RO裝置不可避免地要經(jīng)常停運(yùn)，RO短期或長(zhǎng)期停用時(shí)必須采取保護(hù)措施，不適當(dāng)?shù)靥幚頃?huì)導(dǎo)致膜性能下降且不可恢復(fù)。
短期保存適用于停運(yùn)15d以下的RO系統(tǒng)可采用每1～3d低壓沖洗的方法來(lái)保護(hù)RO裝置。實(shí)踐發(fā)現(xiàn)水溫20℃以上時(shí) ，RO裝置中的水存放3d就會(huì)發(fā)臭變質(zhì)有大量繁殖。因此建議水溫高于20℃時(shí)每2d或1d低壓沖洗一次，水溫低于20℃時(shí)可以每3d低壓沖洗一次，每次沖洗完后需關(guān)閉反滲透裝置上所有進(jìn)出口閥門(mén)。
長(zhǎng)期停用保護(hù)適用于停運(yùn)15d以上的系統(tǒng)，這時(shí)必須用保護(hù)液(殺菌劑)充入反滲透裝置進(jìn)行保護(hù)。常用殺菌劑配方(復(fù)合膜)為10%(質(zhì)量分?jǐn)?shù))、異噻唑啉酮20mg/l、亞硫酸氫鈉1%(質(zhì)量分?jǐn)?shù))。
以前常用的殺菌劑配方是，因其具有便宜、易得的優(yōu)點(diǎn)。但近來(lái)出于對(duì)環(huán)保和人體健康的考慮，異噻唑啉酮逐漸被重視但其在反滲透保護(hù)中的應(yīng)用尚未見(jiàn)報(bào)道。
4.3化學(xué)清洗
在正常運(yùn)行條件下，反滲透膜也可能被無(wú)機(jī)物垢、膠體、微生物、金屬氧化物等污染這些物質(zhì)沉積在膜表面上會(huì)引起反滲透裝置出力下降或脫鹽率下降、壓差升高甚至對(duì)膜造成不可恢復(fù)的損傷，因此為了恢復(fù)良好的透水和除鹽性能需要對(duì)膜進(jìn)行化學(xué)清洗。
一般3～12個(gè)月清洗一次，如果每個(gè)月不得不清洗一次，這說(shuō)明應(yīng)該改善RO的預(yù)處理系統(tǒng)調(diào)整RO的運(yùn)行參數(shù)。如果1～3個(gè)月需要清洗一次，則需要提高設(shè)備的運(yùn)行水平，是否需要改進(jìn)預(yù)處理系統(tǒng)較難判斷。

濕式反滲透膜元件基本上是由于生產(chǎn)廠(chǎng)商執(zhí)行的質(zhì)量體系為全量檢測(cè)，要求每支出廠(chǎng)的反滲透膜元件都要進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)溶液檢測(cè)，只要通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試的反滲透膜元件才能作為合格產(chǎn)品出貨。
而干式反滲透膜元件廠(chǎng)家執(zhí)行的是產(chǎn)品抽檢體系，每個(gè)批次的膜元件進(jìn)行抽檢標(biāo)準(zhǔn)溶液測(cè)試，抽檢后的膜元件為濕式膜元件，未檢測(cè)的膜元件為干式膜元件。
使用反滲透膜片的區(qū)別：常規(guī)的芳香族聚酰胺反滲透復(fù)合膜片的制造工藝大同小異，即把聚酯無(wú)紡布作為結(jié)構(gòu)強(qiáng)度基層，在無(wú)紡布上預(yù)先涂敷一層高透水性微孔聚砜作為支撐層，然后通過(guò)界面重縮合法形成超薄膜的分離功能層，一般為濕膜。如需要干膜，還需將濕膜片進(jìn)入干燥單元。因此，干膜片與濕膜片的區(qū)別在于干膜片是濕膜片經(jīng)烘干制成。
反滲透膜元件卷制過(guò)程的區(qū)別：濕式膜元件使用的膜片為濕膜片，干式膜元件使用的膜片為干膜片，兩者的卷制工藝流程沒(méi)有明顯差異。
濕式反滲透膜膜元件的優(yōu)點(diǎn)：
1、濕式反滲透膜膜元件一般每支膜元件出廠(chǎng)前都進(jìn)行過(guò)膜元件的性能檢測(cè)，都能保證每支出廠(chǎng)膜元件的性能達(dá)到了標(biāo)準(zhǔn)，杜絕了瑕疵膜元件產(chǎn)品的出廠(chǎng)。
2、濕式反滲透膜膜元件初始性能優(yōu)越，現(xiàn)場(chǎng)安裝后經(jīng)過(guò)簡(jiǎn)單的沖洗即可達(dá)到膜元件的Z好性能，節(jié)省啟動(dòng)時(shí)間和沖洗水源。
3、濕式膜元件的反滲透基本性能一般優(yōu)越于干式膜元件，即膜元件的脫鹽率和產(chǎn)水量稍具優(yōu)勢(shì)。
濕式反滲透膜膜元件的缺點(diǎn)：
1、濕式膜元件需要用保護(hù)液或者其他防護(hù)措施，膜元件需要始終保持濕潤(rùn)狀態(tài)及保持膜元件不發(fā)生微生物污染。
2、由于膜元件是濕潤(rùn)狀態(tài)，冬季冰點(diǎn)以下的運(yùn)輸Z好使用保溫車(chē)輛運(yùn)輸或者到達(dá)目的地后需要在冰點(diǎn)以上的場(chǎng)所內(nèi)進(jìn)行保存。
干式反滲透膜膜元件的優(yōu)點(diǎn)：
1、干式膜元件的制造技術(shù)和設(shè)備相對(duì)復(fù)雜一些，但干式膜元件不用保護(hù)液或者其他防護(hù)措施，重量輕，運(yùn)輸費(fèi)用相對(duì)較低，膜元件存放時(shí)間較長(zhǎng)。
2、干式膜元件由于沒(méi)有濕潤(rùn)，冬季冰點(diǎn)以下運(yùn)輸不用車(chē)輛，運(yùn)輸方便，同時(shí)對(duì)保存場(chǎng)所的條件要求也低。
干式反滲透膜膜元件的缺點(diǎn)：
1、膜元件出廠(chǎng)前采用抽檢，不能保證每支出廠(chǎng)的膜元件的性能都能達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)，出廠(chǎng)的膜元件有瑕疵的存在可能性。
2、膜元件裝入系統(tǒng)后初期性能偏低，需要長(zhǎng)時(shí)間浸泡和沖洗，膜元件性能才能逐步達(dá)到Z佳狀態(tài)，浪費(fèi)時(shí)間和沖洗水源。
3、膜元件的反滲透基本性能，即產(chǎn)水量和脫鹽率相對(duì)濕式膜元件一般稍低。

反滲透凈水設(shè)備是將原水經(jīng)過(guò)精細(xì)過(guò)濾器、顆粒活性碳過(guò)濾器、壓縮活性碳過(guò)濾器等，再通過(guò)泵加壓，利用孔徑為1/10000μm（相當(dāng)于大腸大小的1/6000，的1/300）的反滲透膜（RO膜），使較高濃度的水變?yōu)榈蜐舛人?，同時(shí)將工業(yè)污染物、重金屬、、等大量混入水中的雜質(zhì)全部隔離，從而達(dá)到飲用規(guī)定的理化指標(biāo)及衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)，產(chǎn)出至清至純的水，是人體及時(shí)補(bǔ)充水份的選擇.由于RO反滲透技術(shù)生產(chǎn)的水純凈度是目前人類(lèi)掌握的一切制水技術(shù)中高的，所以人們稱(chēng)這種產(chǎn)水機(jī)器為反滲透純凈水機(jī)。
反滲透是一種現(xiàn)代新型的純凈水處理技術(shù)。通過(guò)反滲透元件來(lái)提高水質(zhì)的純凈度，清除水中含有的雜質(zhì)和鹽。我們?nèi)粘Ｋ玫募儍羲际墙?jīng)過(guò)反滲透設(shè)備處理的，水質(zhì)清澈。
工藝流程
1、原水(深井水)——原水箱——原水增壓泵——多介質(zhì)過(guò)濾器——活性炭過(guò)濾器——樹(shù)脂軟化系統(tǒng)(或加藥系統(tǒng)、PH值調(diào)節(jié)系統(tǒng))——5微米精密過(guò)濾器——反滲透主機(jī)系統(tǒng)——臭氧殺菌系統(tǒng)——純凈水箱——灌裝線(xiàn)(或用水點(diǎn))
2、 市政自來(lái)水——多介質(zhì)過(guò)濾器——活性炭過(guò)濾器——樹(shù)脂軟化系統(tǒng)(或加藥系統(tǒng)、PH值調(diào)節(jié)系統(tǒng))——5微米精密過(guò)濾器——反滲透主機(jī)系統(tǒng)——臭氧殺菌系統(tǒng)——純凈水箱——灌裝線(xiàn)(或用水點(diǎn))
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