軟化水設(shè)備，即降低水硬度的設(shè)備，主要除祛水中的鈣、鎂離子，通俗的說就是降低水的硬度的設(shè)備，起作用主要有去除水中的鈣鎂離子、活化水質(zhì)，殺菌滅藻，防垢除垢。軟化水設(shè)備在軟化水的過程中，不能降低水中的總含鹽量。在熱水鍋爐系統(tǒng)、熱交換系統(tǒng)、工業(yè)冷卻系統(tǒng)、中央空調(diào)系統(tǒng)以及其他用水設(shè)備系統(tǒng)中都有廣泛的應(yīng)用。
軟化水處理的作用
1、軟化水設(shè)備的使用節(jié)約了大量浪費燃料
當鍋爐結(jié)有水垢時，對于工作壓力為1.4MPa的鍋爐會結(jié)生1毫米的水垢，會浪費8%的燃料。
2、軟化水設(shè)備提高熱效率降低出力
當鍋爐蒸發(fā)面結(jié)有水垢時，火側(cè)的熱量不能很快傳遞給水側(cè)就會降低鍋爐的出力。如果因為水處理不當，鍋爐結(jié)垢，使鍋爐蒸發(fā)能力降低了三分，因供氣不足自動作業(yè)線不能開車。
3、軟化水設(shè)備的使用降低鍋爐檢修量
鍋爐板或管道結(jié)有水垢以后，非常難以清除，特別是由于水垢引起鍋爐的泄漏，裂紋，折損，變形，腐蝕等病害。不僅損害了鍋爐，而且耗費大量人力，物力去檢修，不但縮短了運行的時間，也增加了檢修費用。
4、軟化水設(shè)備的應(yīng)用減少危及安全
鍋爐因水垢引起的事故，占鍋爐事故總數(shù)的20%以上，不但造成設(shè)備損失，也威脅著人身安全。而水處理的基建和運行費用，占各項節(jié)約費用的四分。

超純水設(shè)備系統(tǒng)在半導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(shè)備系統(tǒng)是保障半導體晶片可持續(xù)生產(chǎn)的關(guān)鍵。
一、半導體晶片超純水設(shè)備系統(tǒng)簡介
本方案以半導體晶片生產(chǎn)用超純水設(shè)備系統(tǒng)為案例，詳細講解205T/H的超大型超純水設(shè)備系統(tǒng)設(shè)計特點、工藝流程、超純水供水網(wǎng)管設(shè)計等。
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)的指標要求：
二、半導體晶片超純水設(shè)備系統(tǒng)設(shè)計特點
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(shè)計一些凈化設(shè)備，完全可以將超過70％的超純水供水回收再利用，達到節(jié)水環(huán)保的目的。當然，回收率越高，其設(shè)備投資及操作運行成本也越高。本系統(tǒng)的流程設(shè)計充分考慮到工程水質(zhì)要求高，水量超過250噸小時的特點，各部分的設(shè)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(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(shè)備系統(tǒng)設(shè)計方案
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，而NaCl0具有殺菌，分解有機物的作用。
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而設(shè)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(zhì)。
4.10 u m預(yù)過濾器：過濾顆粒雜質(zhì)，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(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)膜脫除率比復合(TFC)膜低，本設(shè)計用于一級反滲透，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(shè)計，同時可進一步純化預(yù)處理水，保證水質(zhì)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(diào)節(jié)和平衡預(yù)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(zhì)，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(zhì)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(zhì)，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。

超純水設(shè)備在設(shè)計上采用成熟、可靠、的制水工藝，將雙級反滲透、EDI和混床除鹽相結(jié)合，保證經(jīng)過設(shè)備處理后的水質(zhì)電阻率得到18兆歐以上。超純水設(shè)備采用PLC觸摸屏控制，自動化程度、穩(wěn)定性能高，與同類設(shè)備相比，具有更高的性價比和可靠性。
二、超純水設(shè)備功用
(1)砂濾器，功用：初步去除水中泥沙、雜質(zhì)、懸浮物以及其它微粒等降低水的濁度。
(2)碳濾器，功用：利用碳的吸附原理吸附水中異色、異味、余氯等。
(3)軟水器，功用：置換水中鈣鎂離子，降低水的硬度。
(4)反滲透主機，功用：主要是通過反滲透過濾，達到生產(chǎn)純水之目的。
(5)EDI系統(tǒng)(EDI系統(tǒng)優(yōu)勢)，功用：EDI系統(tǒng)又稱連續(xù)電除鹽技術(shù)，通過陽陰離子膜對陽陰離子的選擇透過作用以及離子交換樹脂對水中離子的交換作用，在電場的作用下實現(xiàn)水中離子的定向遷移，從而達到水的深度凈化除鹽，并通過水電解產(chǎn)生的氫離子和氫氧根離子對裝填樹脂進行連續(xù)再生。
(6)核能混床，功用：進一步提升水質(zhì)，保證出水符合標準。
三、超純水設(shè)備設(shè)計優(yōu)勢
(1)系統(tǒng)采用水處理技術(shù)雙級RO+EDI+混床模塊化設(shè)計，嚴格按設(shè)計標準，確保水質(zhì)穩(wěn)定，長效運行。
(2)通過技術(shù)設(shè)計，確保系統(tǒng)短時停機及長時間停機時水質(zhì)保持穩(wěn)定。
(3)通過技術(shù)保證終端出水恒壓、水質(zhì)穩(wěn)定。
(4)通過完善的技術(shù)，限度的提高系統(tǒng)回收率，降低能耗和運行成本。
(5)采用ESPA2壓膜，運行穩(wěn)定，能耗低。
(6)采用PH調(diào)節(jié)系統(tǒng)以確保水溫下降或原水PH值偏低時EDI出水水質(zhì)。
(7)配備的有化學清洗系統(tǒng)，可定期對反滲透進行化學清洗，以確保系統(tǒng)穩(wěn)定運行。
(8)配備濃水置換技術(shù)，防止膜系統(tǒng)受到微生物污染。
(9)EDI及后段出水采用超純水管道，限度的保證出水水質(zhì)。
(10)EDI水箱采用氮封裝置，以確保終端水質(zhì)穩(wěn)定及延長核能混床壽命。
(11)采用PLC加觸摸屏控制系統(tǒng)，并采用進口電氣原件，操作方便，運行穩(wěn)定。
(12)主題材料全部采用行業(yè)內(nèi)國際，保質(zhì)保量，并按配置設(shè)計。

工廠用純化水設(shè)備操作注意事項
1、不是水處理設(shè)備的操作人員一律不能進出水處理車間。
2、嚴格禁止未經(jīng)過培訓的人員隨便竄崗，時刻注意設(shè)備的運行狀態(tài)。
3、設(shè)備的操作人員必需每天調(diào)整好運行的壓力、、水質(zhì)、開機、停機、清洗時間的項目記錄。
4、不允許故障運行，一經(jīng)發(fā)現(xiàn)異常，應(yīng)暫停運行并告知主管，有的維修人員負責排除故障。
純化水設(shè)備
5、活性過濾器開機時先開下排閥，再開進水閥。
6、纖維球過濾器再開機時，先打開相應(yīng)的反洗閥，反洗至水質(zhì)合格后在開啟進出水閥，投入運行。
7、阻垢劑在開機前必須檢查是否滿足工作時的需要數(shù)量，達不到要求應(yīng)補加阻垢劑，之后再開機運行。
8、打開增壓泵進水閥，啟動電源同時打開保安過濾器排氣閥，觀察出水水質(zhì)和壓力時候符合RO反滲透裝置的進水要求。
9、要嚴格按照使用所明書進行清洗、維護、保養(yǎng)。
10、遇到嚴重故障時，應(yīng)當果斷關(guān)閉開關(guān)，確認故障排除后可解鎖并重新運行設(shè)備。
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