一、超濾設(shè)備概述：
超濾是利用多孔材料的能力，以物理截留的方式去除水中一定大小的雜質(zhì)顆粒。在壓力驅(qū)動(dòng)下，溶液中水、有機(jī)低分子、無(wú)機(jī)離子等尺寸小的物質(zhì)可通過纖維壁上的微孔到達(dá)膜的另一側(cè)，溶液中菌體、膠體、顆粒物、有機(jī)大分子等大尺寸物質(zhì)則不能透過纖維壁而被截留，從而達(dá)到篩分溶液中不同組分的目的。該過程為常溫操作，無(wú)相態(tài)變化，不產(chǎn)生二次污染。
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0.5-2.0mm，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(wàn)。原水在中空纖維外側(cè)或內(nèi)腔加壓流動(dòng)，分別構(gòu)成外壓式與內(nèi)壓式。超濾是動(dòng)態(tài)過濾過程，被截留物質(zhì)可隨濃縮小排除，不致堵塞膜表面，可長(zhǎng)期連續(xù)運(yùn)行。
二、超濾設(shè)備工作原理：
超濾是一種以篩分為分離原理，以壓力為推動(dòng)力的膜分離過程，過濾精度在0.005-0.01μm范圍內(nèi)， 可有效去除水中的微粒、膠體、、熱源及高分子有機(jī)物質(zhì)?？蓮V泛應(yīng)用于物質(zhì)的分離、濃縮、提純。超濾過程無(wú)相轉(zhuǎn)化，常溫下操作，對(duì)熱敏性物質(zhì)的分離尤為適宜，并具有良好的耐溫、耐酸堿和耐氧化性能，能在60℃ 以下，pH為2-11的條件下長(zhǎng)期連續(xù)使用。

反滲透技術(shù)是膜分離技術(shù)，與前置預(yù)處理系統(tǒng)配套使用；利用高壓泵的加壓，反滲透膜的截留，可有效去除水中固體溶解物、有機(jī)物、膠體、微生物以及等雜質(zhì)。具有應(yīng)用范圍廣、主動(dòng)化程度高、占地少、能耗低、出水水質(zhì)好。
反滲透主機(jī)組成
反滲透主機(jī)主要由增壓泵，膜殼，反滲透膜，控制電路等組成，是整個(gè)水處理系統(tǒng)中的核心部分，產(chǎn)水水質(zhì)的好主要也取決該部分。只要膜的型號(hào)及增壓泵的型號(hào)選取得當(dāng)，反滲透主機(jī)對(duì)水中鹽分的過濾能力都能達(dá)到99%以上，出水電導(dǎo)率可保證在10us/cm（25度）以內(nèi)。
反滲透原理
把相同體積的稀溶液（如淡水）和濃液（如海水或鹽水）分別置于一容器的兩側(cè)，中間用半透膜阻隔，稀溶液中的溶劑將自然的穿過半透膜，向濃溶液側(cè)流動(dòng)，濃溶液側(cè)的液面會(huì)比稀溶液的液面高出一定高度，形成一個(gè)壓力差，達(dá)到滲透平衡狀態(tài)，此種壓力差即為滲透壓滲透壓的大小決定于濃液的種類，濃度和溫度與半透膜的性質(zhì)無(wú)關(guān)。若在濃溶液側(cè)施加一個(gè)大于滲透壓的壓力時(shí)，濃溶液中的溶劑會(huì)向稀溶液流動(dòng)，此種溶劑的流動(dòng)方向與原來(lái)滲透的方向相反，這一過程稱為反滲透。
預(yù)處理
預(yù)處理常常由石英沙過濾裝置，活性碳過濾裝置，精密過濾裝置組成，主要目的是去除原水中含有的泥沙、鐵銹、膠體物質(zhì)、懸浮物，色素、異味、生化有機(jī)物，降低水的余氨值及污染等有害的物質(zhì)。如果原水中鈣鎂離子含量較高時(shí)，還需增加軟水裝置，主要目的在于保護(hù)后級(jí)的反滲透膜不受大顆粒物質(zhì)的破，從而延長(zhǎng)反透膜的使用壽命。
反滲透設(shè)備是圍繞反滲膜而組織成的一套水處理系統(tǒng)，一套完整的反滲透系統(tǒng)分別由預(yù)處理部分、反滲透主機(jī)（膜過濾部分）、后處理部分和系統(tǒng)清洗部分共同組成。

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(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(lái)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(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)使用過的回收純水。
7.活性炭過濾器：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，并通過反沖洗再生。
8.離子交換塔：離子交換塔包括陽(yáng)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(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(zhǎng)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(zhǎng)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(yáng)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)。

產(chǎn)品介紹
反滲透純水設(shè)備用于新興的光電材料生產(chǎn)、加工、清洗;LCD液晶顯示屏、PDP等離子顯示屏、燈管顯像管、微電子工業(yè)、FPC/PCB線路板、電路板、大規(guī)模、超大規(guī)模集成電路需用大量的高純水、超純水清洗半成品、成品。
集成電路的集成度越高，對(duì)水質(zhì)的要求也越高，這也對(duì)超純水處理工藝及產(chǎn)品的簡(jiǎn)易性、自動(dòng)化程度、生產(chǎn)的連續(xù)性、可持續(xù)性等提出了更加嚴(yán)格的要求。都應(yīng)該使用多種純化技術(shù)相結(jié)合制取的純水，這樣才能提高純水的純度，符合用水需求。
而制藥行業(yè)純水設(shè)備采用雙級(jí)反滲透技術(shù)與純化、殺菌技術(shù)相結(jié)合，出水水質(zhì)達(dá)到美國(guó)ASTM、NCCLS、CAP試劑級(jí)純水標(biāo)準(zhǔn)。
工藝設(shè)計(jì)
1、預(yù)處理系統(tǒng)→反滲透系統(tǒng)→中間水箱→粗混合床→精混合床→純水箱→純水泵→紫外線殺菌器→拋光混床→精密過濾器→用水對(duì)象 (≥18MΩ.CM)(傳統(tǒng)工藝)。
2、預(yù)處理→反滲透→中間水箱→水泵→EDI裝置→純化水箱→純水泵→紫外線殺菌器→拋光混床→0.2或0.5μm精密過濾器→用水對(duì)象(≥18MΩ.CM)(工藝)。
3、預(yù)處理→一級(jí)反滲透→加藥機(jī)(PH調(diào)節(jié))→中間水箱→第二級(jí)反滲透(正電荷反滲膜)→純水箱→純水泵→EDI裝置→紫外線殺菌器→0.2或0.5μm精密過濾器→用水對(duì)象(≥17MΩ.CM)(工藝)。
4、預(yù)處理→反滲透→中間水箱→水泵→EDI裝置→純水箱→純水泵→紫外線殺菌器→0.2或0.5μm精密過濾器→用水對(duì)象(≥15MΩ.CM)(工藝)。
5、預(yù)處理系統(tǒng)→反滲透系統(tǒng)→中間水箱→純水泵→粗混合床→精混合床→紫外線殺菌器→精密過濾器→用水對(duì)象 (≥15MΩ.CM)(傳統(tǒng)工藝)。
設(shè)備特點(diǎn)
1.采用進(jìn)口反滲透膜，脫鹽率高，使用壽命長(zhǎng)，運(yùn)行成本低廉。
2.無(wú)需酸堿處理，環(huán)保無(wú)“三廢”。
3.自動(dòng)控制，自動(dòng)維護(hù)，水質(zhì)在線檢測(cè)，隨時(shí)監(jiān)測(cè)水質(zhì)變化。
4.切合當(dāng)?shù)厮|(zhì)的個(gè)性化設(shè)計(jì)，滿足需求。
5.全自動(dòng)控制系統(tǒng)，日常操作極為簡(jiǎn)便，系統(tǒng)自動(dòng)進(jìn)行沖洗維護(hù)，制取產(chǎn)品水過程不需要任何手工操作。
6.雙流路設(shè)計(jì)，不但可以制造超純水，還生產(chǎn)純水，方便用戶實(shí)驗(yàn)室的不同級(jí)別用水要求。
7.預(yù)留了升級(jí)空間?？梢愿鶕?jù)用戶需要輕松實(shí)現(xiàn)功能升級(jí)。
技術(shù)參數(shù)
電子級(jí)超純水設(shè)備出水水質(zhì)完全符合美國(guó)ASTM純水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)、我國(guó)電子工業(yè)部電子級(jí)水質(zhì)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)(18MΩ.cm、15MΩ.cm、10MΩ.cm、2MΩ.cm、0.5MΩ.cm五級(jí)標(biāo)準(zhǔn))、我國(guó)電子工業(yè)部高純水水質(zhì)試行標(biāo)準(zhǔn)、美國(guó)半導(dǎo)體工業(yè)用純水指標(biāo)、日本集成電路水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)、國(guó)內(nèi)外大規(guī)模集成電路水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)。
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