純凈水設(shè)備采用的是反滲透技術(shù)，以壓力作為推動力去除水中的有機(jī)物、膠體、等雜質(zhì)，在加上一定的預(yù)處理過程達(dá)到凈水效果。預(yù)處理過程能夠有效的去除水中的大顆粒等雜質(zhì)，不但提高了設(shè)備的出水水質(zhì)，還有效的保護(hù)了后面的反滲透膜，延長了使用的壽命。本文將介紹下純凈水設(shè)備的相關(guān)知識。
純凈水設(shè)備水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)
電阻率：≥0.5MΩ.CM
電導(dǎo)率：≤2μS
氨：≤0.3μg/
硝酸鹽：≤0.06μg/
重金屬：≤0.5μg/
純凈水設(shè)備
純凈水設(shè)備
純凈水設(shè)備主要組成
純凈水設(shè)備主要組成一般包括預(yù)處理系統(tǒng)、反滲透裝置、后處理系統(tǒng)、清洗系統(tǒng)和電氣控制系統(tǒng)等。
預(yù)處理系統(tǒng)一般包括原水泵、加藥裝置、石英砂過濾器、活性炭過濾器、精密過濾器等。其主要作用是降低原水的污染指數(shù)和余氯等其他雜質(zhì)，達(dá)到反滲透的進(jìn)水要求。預(yù)處理系統(tǒng)的設(shè)備配置應(yīng)該根據(jù)原水的具體情況而定。
純凈水設(shè)備反滲透裝置主要包括多級高壓泵、反滲透膜元件、膜殼(壓力容器)、支架等組成。其主要作用是去除水中的雜質(zhì)，使出水滿足使用要求。
后處理系統(tǒng)是在反滲透不能滿足出水要求的情況下增加的配置。主要包括陰床、陽床、混床、殺菌、超濾、EDI等其中的一種或者多種設(shè)備。后處理系統(tǒng)能把反滲透的出水水質(zhì)更好的提高，使之滿足使用要求。
純凈水設(shè)備清洗系統(tǒng)主要有清洗水箱、清洗水泵、精密過濾器組成。當(dāng)反滲透系統(tǒng)受到污染出水指標(biāo)不能滿足要求時(shí)，需要對反滲透進(jìn)行清洗使之恢復(fù)。
電氣控制系統(tǒng)是用來控制整個反滲透系統(tǒng)正常運(yùn)行的。包括儀表盤、控制盤、各種電器保護(hù)、電氣控制柜等。
純凈水設(shè)備圖片
純凈水設(shè)備圖片
純凈水設(shè)備特點(diǎn)
1、純凈水設(shè)備設(shè)計(jì)簡單。電除鹽的模塊設(shè)計(jì)很容易把它的做到500噸/小時(shí)甚至更高。實(shí)用的設(shè)計(jì)對于電除鹽系統(tǒng)，不管是維修還是增減設(shè)備的容量都是很容易的，必須要更換膜堆時(shí)，在現(xiàn)場只要花極少的停機(jī)時(shí)間就可以完成。
2、可連續(xù)生產(chǎn)，免除了使用混床過程中復(fù)雜的再生操作，減少了很多備用設(shè)備。
3、水質(zhì)穩(wěn)定，不會有普通混床那樣的水質(zhì)變化。
4、運(yùn)行成本低，電除鹽系統(tǒng)與各種混床相比，運(yùn)營成本低在價(jià)格上有競爭性。
5、安裝維修簡便，電除鹽裝置允許通過對其它膜堆的重新分配而達(dá)到對某一個膜堆維修的要求，不改變系統(tǒng)的性能。

反滲透設(shè)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(jī)物、二氧化硅膠體、大分子物質(zhì)及預(yù)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(shí)使出水滿足后續(xù)EDI裝置工藝進(jìn)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(fù)合膜CPA3第二級選擇海德能公司壓復(fù)合膜ESPA2。(選用ESPA3膜)
為確保RO裝置的穩(wěn)定運(yùn)行在RO前設(shè)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(qiáng)度為30000 μWs/cm2殺菌率為99%。
為防止RO裝置中濃水側(cè)結(jié)垢須在進(jìn)水中投加阻垢劑阻垢劑采用FLOCON260設(shè)計(jì)投加量為2.4 mg/L?；虿捎肞TP0100阻垢劑設(shè)計(jì)投加量為1 mg/L。
為去除水中的CO2在兩級RO之間投加NaOH調(diào)節(jié)一級RO出水的pH值為7.83NaOH的設(shè)計(jì)投加量為4.5 mg/L。
RO清洗系統(tǒng)為撬裝設(shè)備包括清洗箱、5 μm過濾器和清洗泵。當(dāng)RO系統(tǒng)發(fā)生結(jié)垢或污堵時(shí)可對RO裝置進(jìn)行清洗同時(shí)也可清洗EDI。
中間水箱的功能為儲存RO產(chǎn)水、調(diào)節(jié)水量使系統(tǒng)運(yùn)行可以靈活調(diào)節(jié)。
兩級RO系統(tǒng)產(chǎn)水的電導(dǎo)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(zhì)過濾器活性炭過濾器軟水器保安過濾器級反滲透機(jī)第二級反滲透機(jī)儲水罐純水輸送泵用水點(diǎn)
折疊反滲透裝置的應(yīng)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(diǎn)
1.透水量大脫鹽率高。正常情況下≥98%
2.對有機(jī)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(yùn)行費(fèi)用低于其它脫鹽設(shè)備。
4.分離過程沒有相變具有可靠穩(wěn)定性。
5.設(shè)備體積小操作簡單、容易維護(hù)適應(yīng)性強(qiáng)使用壽命長
反滲透設(shè)備安裝條件
1.裝置運(yùn)到現(xiàn)場后應(yīng)放置于室內(nèi)周圍環(huán)境溫度不得低于5℃不得高于38℃。當(dāng)溫度高于35℃時(shí)應(yīng)加強(qiáng)通風(fēng)措施。
2.裝置到達(dá)后應(yīng)在一個月內(nèi)安裝完畢并應(yīng)立即進(jìn)行通水試車運(yùn)行。
3.裝置在未進(jìn)行通水試車之前任何閥門均不得開啟以免保護(hù)溶液流出致使元件損壞。
4.裝置就位后應(yīng)調(diào)整裝置支承點(diǎn)使組件處于基本水平的位置且與基礎(chǔ)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(yīng)進(jìn)行脫脂處理供水泵過流部份也應(yīng)進(jìn)行脫脂處理。
6.裝置的產(chǎn)水輸出管輸出高度應(yīng)小于8米。

超濾膜的分類：
超濾膜按結(jié)構(gòu)型式分為板框式（板式）、中空纖維式、納米膜表超濾膜、管式、卷式等多種結(jié)構(gòu)。其中，中空纖維超濾膜是超濾技術(shù)中為成熟與的一種形式。中空纖維外徑0.4-2.0mm，內(nèi)徑0.3-1.4mm，中空纖維管壁上布滿微孔，孔徑以能截留物質(zhì)的分子量表達(dá)，截留分子量可達(dá)幾千至幾十萬。原水在中空纖維外側(cè)或內(nèi)腔加壓流動，分別構(gòu)成外壓式與內(nèi)壓式中空超濾膜。超濾是動態(tài)過濾過程，被截留物質(zhì)可隨濃縮液排除不致堵塞膜表面，可長期連續(xù)運(yùn)行。
超濾技術(shù)的應(yīng)用：
早期的工業(yè)超濾應(yīng)用于廢水和污水處理。三十多年來，隨著超濾技術(shù)的發(fā)展，如今超濾膜技術(shù)的應(yīng)用領(lǐng)域已經(jīng)很廣，主要包括生活飲用水、食品工業(yè)、飲料工業(yè)、乳品工業(yè)、生物發(fā)酵、生物、化工、生物制劑、制劑、、印染廢水、食品工業(yè)廢水處理、資源回收以及環(huán)境工程等等。
超濾設(shè)備的優(yōu)點(diǎn)：
A、超濾膜元件采用世界膜公司產(chǎn)品，確保了客戶得到目前世界上質(zhì)的有機(jī)膜元件，從而確保截留性能和膜通量。
B、系統(tǒng)回收率高，所得產(chǎn)品品良，可實(shí)現(xiàn)物料的分離、純化及高倍數(shù)濃縮。
C、處理過程無相變，對物料中組成成分無任何不良影響，且分離、純化、濃縮過程中始終處于常溫狀態(tài)，特別適用于熱敏性物質(zhì)的處理，完全避免了高溫對生物活性物質(zhì)破壞這一弊端，有效保留原物料體系中的生物活性物質(zhì)及營養(yǎng)成分。
D、系統(tǒng)能耗低，生產(chǎn)周期短，與傳統(tǒng)工藝設(shè)備相比，設(shè)備運(yùn)行費(fèi)用低，能有效降低生產(chǎn)成本，提高企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益。
E、系統(tǒng)工藝設(shè)計(jì)，集成化程度高，結(jié)構(gòu)緊湊，占地面積少，操作與維護(hù)簡便，工人勞動強(qiáng)度低。
F、系統(tǒng)制作材質(zhì)采用衛(wèi)生級管閥，現(xiàn)場清潔衛(wèi)生，滿足GMP或FDA生產(chǎn)規(guī)范要求。G.控制系統(tǒng)可根據(jù)用戶具體使用要求進(jìn)行個性化設(shè)計(jì)，結(jié)合的控制軟件，現(xiàn)場在線集中重要工藝操作參數(shù)，避免人工誤操作，多方位確保系統(tǒng)長期穩(wěn)定運(yùn)行。
中空纖維超濾膜在使用中應(yīng)注意事項(xiàng)：
A、過濾系統(tǒng)要定期滅菌。 超濾膜可以截留，但不可以殺死，截留率再好的超濾膜也不能長期保證干凈區(qū)不長一個，有就可能大量繁殖。直接影響到透過水質(zhì)，譬如有的礦泉水成品中出現(xiàn)半透明絲狀白色絮狀的霉菌團(tuán)，主要是系統(tǒng)被霉菌污染所致。因此，必須定期對周轉(zhuǎn)環(huán)境及過濾系統(tǒng)進(jìn)行定期滅菌，滅菌的操作周期因供給原水的水質(zhì)情況而定，對于城市普通自來水而言，夏季7～10天，冬季30～40天，春秋季20～30天。地表水作為供給水源時(shí)，滅菌周期更短。滅菌藥品可用500～1000mg/L次氯酸鈉溶液或1%過氧化氫水溶液循環(huán)流或浸泡約半小時(shí)即可。
B、由于每根超濾組件在出廠前加入保護(hù)液，使用前要徹底沖洗組件中的保護(hù)液，先用低壓（0.1MPa）給水沖洗1小時(shí)，然后再用高壓（0.2MPa）給水沖洗1小時(shí)，無論低壓還是高壓沖洗時(shí)，系統(tǒng)的產(chǎn)水排放閥均應(yīng)全部打開。在使用產(chǎn)水時(shí)，應(yīng)檢查并確認(rèn)產(chǎn)品水中不含有任何殺菌劑。
C、超濾組件要輕拿輕放，并注意保護(hù)，由于超濾組件是精密器材，所以在使用安裝時(shí)要小心，要輕拿輕放，更不能甩壞。組件若停用，要先用清水沖洗干凈后，加0.5%水溶液進(jìn)行消毒滅菌，并密封好。如冬天組件還要進(jìn)行防凍處理，否則組件可能報(bào)廢。

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(zhì)不合格都會影響晶片的質(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)備對各種雜質(zhì)的去除效率。對超純水水質(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。
5.一級反滲透：反滲透對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：儲存一級反滲透產(chǎn)水，收集工藝機(jī)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(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。
初級制水：
1.去離子水箱：儲存去離子水，調(diào)節(jié)和平衡預(yù)處理系統(tǒng)和初級制水系統(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。
4.二級反滲透： 采用復(fù)合(TFC)膜的二級反滲透可去除高達(dá)95％ 以上的各種離子和有機(jī)物。
5.中間水箱：儲存二級反滲透產(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)。
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