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?，具有脫氣率高，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(chǎng)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。

選擇水處理生產(chǎn)設(shè)備時(shí)應(yīng)注意什么?我們?nèi)匀挥X得有很多種水處理生產(chǎn)設(shè)備。隨著當(dāng)前市場(chǎng)的逐步發(fā)展和市場(chǎng)的快速變化，我們對(duì)水衛(wèi)生特別是水資源健康的研究越來越多。我們要注意整體細(xì)節(jié)，了解合理創(chuàng)新，審時(shí)度勢(shì)。改進(jìn)。
如何選擇水處理生產(chǎn)設(shè)備?近年來水處理生產(chǎn)設(shè)備便宜嗎?我們必須遵循當(dāng)前的選擇。嚴(yán)謹(jǐn)?shù)倪壿嬯P(guān)系強(qiáng)化了整體觀念。從原來的物理處理方法逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)楝F(xiàn)在的化學(xué)試劑處理方法。特別是目前，設(shè)備對(duì)水資源的影響很大。注重選擇的細(xì)節(jié)，將對(duì)掌握水處理生產(chǎn)設(shè)備的選擇有新的調(diào)整。
選擇水處理生產(chǎn)設(shè)備要注意什么?了解軟化水使用的使用，強(qiáng)勢(shì)的定位到選擇的層次，需要引進(jìn)水處理生產(chǎn)設(shè)備的原因，就是完全的表現(xiàn)出選擇合適的水處理生產(chǎn)設(shè)備，多層次、多市場(chǎng)的調(diào)整方案。這樣算來，未來選擇的理性，創(chuàng)新性的改善都將整個(gè)市場(chǎng)的調(diào)整，避免出現(xiàn)變化的重要思維。

RO反滲透設(shè)備
反滲透設(shè)備配置介紹
1、反滲透設(shè)備的預(yù)處理
由多介質(zhì)過濾器、活性碳過濾器、全自動(dòng)軟水器組成。
多介質(zhì)過濾器：是由全自動(dòng)控制閥、玻璃鋼罐和不同的級(jí)配比的石英砂組成。可有效的去除原水中的懸浮物和部分膠體物質(zhì)，降低原水中的濁度。并可自動(dòng)進(jìn)行反沖洗。
活性碳過濾器：是由全自動(dòng)控制閥、玻璃罐和不同凈水級(jí)活性碳組成?？捎行У奈皆械闹亟饘?、游離氯、氯仿等有害物質(zhì)。并可自動(dòng)進(jìn)行反沖洗。
食品級(jí)軟水器：是由全自動(dòng)控制閥、玻璃鋼罐和食品級(jí)樹脂組成。通過食品級(jí)軟水器，可有效去除水中的鈣、鎂離子。使反滲透設(shè)備在運(yùn)行中不會(huì)因?yàn)榻Y(jié)垢而影響反滲透膜的使用壽命。并可自動(dòng)進(jìn)行再生。
2、反滲透設(shè)備主機(jī)部分
反滲透水質(zhì)凈化設(shè)備主機(jī)主要由保安過濾器、高壓泵、反滲透膜及各種控制及顯示儀表組成。
保安過濾器：保安過濾器是在原水進(jìn)入膜以前的后一道保護(hù)。它可以有效去除前處理泄漏的大于５μm 的物質(zhì)。主要是防止懸浮微粒進(jìn)入反滲透膜元件，在膜表面沉積而污染膜元件。
▼ 高壓泵：提供反滲透所需壓力，為溶劑與溶質(zhì)的分離提供保證。高壓泵是反滲透設(shè)備的關(guān)鍵部件。
▼ 反滲透膜組：反滲透膜組是由具有高度有序矩陣結(jié)構(gòu)的聚合纖維組成的。它的孔徑為１－１０埃，即一百億分米到十億分米（相當(dāng)于大腸大小的六千分，的三千分），利用反滲透膜的分離特性，可以有效的去除溶劑中的溶解鹽、膠體、有機(jī)物、重金屬、加氯消毒而產(chǎn)生的三鹵甲烷中間體、和微生物等雜質(zhì)。
▼ 反滲透膜殼：用于容納反滲透膜元件，承壓并產(chǎn)生一個(gè)高壓環(huán)境進(jìn)行反滲透操作。
▼ 計(jì)：純水計(jì)和濃水計(jì)分別測(cè)量ＲＯ純水、濃水即時(shí)。
▼ 壓力表：測(cè)量反滲透設(shè)備各處水壓。
▼ 濃水調(diào)節(jié)閥：用于調(diào)節(jié)ＲＯ設(shè)備的操作壓力、純水和濃比例、純水產(chǎn)量。
▼ 電導(dǎo)率儀：監(jiān)測(cè)反滲透出水的電導(dǎo)率。
▼ 低壓開關(guān)：防止ＲＯ高壓泵空轉(zhuǎn)或在超過極限低壓下工作。
▼ 液位控制器：根據(jù)原水水箱以及純水水箱的液位對(duì)反滲透設(shè)備自動(dòng)進(jìn)行停機(jī)或啟動(dòng)的操作。
▼ 電控系統(tǒng)：含電導(dǎo)率儀等儀器儀表、控制設(shè)備，是反滲透設(shè)備的控制中心。
用反滲透設(shè)備來制造純水、高純水需要根據(jù)每個(gè)用戶的行業(yè)特性、設(shè)備產(chǎn)水要求、現(xiàn)場(chǎng)工況等來進(jìn)行綜合設(shè)計(jì)。
反滲透設(shè)備
反滲透簡介hspace=0
RO（Reverse Osmosis）反滲透技術(shù)是利用壓力表差為動(dòng)力的膜分離過濾技術(shù)，源于美國二十世紀(jì)六十年代宇航科技的研究，后逐漸轉(zhuǎn)化為民用，目前已廣泛運(yùn)用于科研、、食品、飲料、海水淡化等領(lǐng)域。
RO反滲透膜孔徑小至納米級(jí)（1納米=10-9米），在一定的壓力下，H2O分子可以通過RO膜，而源水中的無機(jī)鹽、重金屬離子、有機(jī)物、膠體、、等雜質(zhì)無法通過RO膜，從而使可以透過的純水和無法透過的濃縮水嚴(yán)格區(qū)分開來。
一般性的自來水經(jīng)過RO膜過濾后的純水電導(dǎo)率5μs/cm（RO膜過濾后出水電導(dǎo)=進(jìn)水電導(dǎo)×除鹽率，一般進(jìn)口反滲透膜脫鹽率都能達(dá)到99%以上，5年內(nèi)運(yùn)行能保證97%以上。對(duì)出水電導(dǎo)要求比較高的，可以采用2級(jí)反滲透，再經(jīng)過簡單的處理，水電導(dǎo)能小于1μs/cm）, 符合國家實(shí)驗(yàn)室用水標(biāo)準(zhǔn)。再經(jīng)過原子級(jí)離子交換柱循環(huán)過濾，出水電阻率可以達(dá)到18.2M .cm，超過國家實(shí)驗(yàn)室一級(jí)用水標(biāo)準(zhǔn)（GB682—92）。
反滲透原理
RO反滲透設(shè)備采用當(dāng)代、節(jié)能有效的膜分離技術(shù)，反滲透設(shè)備其原理是在高于溶液滲透壓的作用下，使其他物質(zhì)不能透過半透膜而將其它物質(zhì)和水分離開來。反滲透膜的膜孔徑非常小，因此反滲透設(shè)備能夠有效地去除水中的溶解鹽類、膠體、微生物、有機(jī)物等，反滲透設(shè)備可以生產(chǎn)純水、高純水，以滿足不同行業(yè)、不同需求的用戶。
當(dāng)純水和鹽水被理想半透膜隔開，理想半透膜只允許水通過而阻止鹽通過，此時(shí)膜純水側(cè)的水會(huì)自發(fā)地通過半透膜流入鹽水一側(cè)，這種現(xiàn)象稱為滲透，若在膜的鹽水側(cè)施加壓力，那么水的自發(fā)流動(dòng)將受到抑制而減慢，當(dāng)施加的壓力達(dá)到某一數(shù)值時(shí)，水通過膜的凈等于零，這個(gè)壓力稱為滲透壓力，當(dāng)施加在膜鹽水側(cè)的壓力大于滲透壓力時(shí)，水的流向就會(huì)逆轉(zhuǎn)，此時(shí)，鹽水中的水將流入純水側(cè)，上述現(xiàn)象就是水的反滲透（RO）處理的基本原理。
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（RO反滲透膜基本原理）
應(yīng)用范圍
太空水、純凈水、蒸餾水等制備； 酒類制造及降度用水； 、電子等行業(yè)用水的前期制備； 化工工藝的濃縮、分離、提純及配水制備； 鍋爐補(bǔ)給水除鹽軟水； 海水、苦咸水淡化； 造紙、電鍍、印染等行業(yè)用水及廢水處理。
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