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(biāo)要求：
二、半導(dǎo)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(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(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
四、半導(dǎo)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(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(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，同時可進(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，充普通氮氣，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：加真空氮氣吹掃的膜脫氣裝置可保證產(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。

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，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
1、純凈水設(shè)備設(shè)計簡單。電除鹽的模塊設(shè)計很容易把它的做到500噸/小時甚至更高。實用的設(shè)計對于電除鹽系統(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，在現(xiàn)場只要花極少的停機(jī)時間就可以完成。
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、運行成本低，電除鹽系統(tǒng)與各種混床相比，運營成本低在價格上有競爭性。
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。

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(jī)，功用：主要是通過反滲透過濾，達(dá)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(dá)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(jìn)行連續(xù)再生。
(6)核能混床，功用：進(jìn)一步提升水質(zhì)，保證出水符合標(biāo)準(zhǔn)。
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(yán)格按設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)，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(jī)及長時間停機(jī)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(xué)清洗系統(tǒng)，可定期對反滲透進(jìn)行化學(xué)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(jìn)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。

超純水設(shè)備采用的反滲透技術(shù)和EDI技術(shù)相結(jié)合的制水技術(shù)，被廣泛應(yīng)用在各個行業(yè)，那么超純水系統(tǒng)一般采用什么工藝呢，您的行業(yè)適合那種工藝呢?下面我們就了解一下：
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→用水對象(≥18MΩ.CM)(工藝)
超純水設(shè)備
超純水設(shè)備
3、預(yù)處理→一級反滲透→加藥機(jī)(PH調(diào)節(jié))→中間水箱→第二級反滲透(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→用水對象(≥15MΩ.CM)(傳統(tǒng)工藝)
超純水系統(tǒng)一般采用以上幾種工藝，以上工藝各有各的優(yōu)勢，用戶可以根據(jù)自身的情況選購適合自己超純水設(shè)備工藝。
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