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)。

在直飲水設(shè)備中，由于處理水量較少，對(duì)于水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)要求較高，所以為適應(yīng)這一要求通常采用膜過濾技術(shù)。目前，各種膜技術(shù)都有其明確適用范圍，因此在實(shí)際工藝設(shè)計(jì)過程中，必須考慮各地水源水質(zhì)特點(diǎn)以及用戶對(duì)飲用水具體要求來選用。同時(shí)還有考慮膜處理要求，在設(shè)計(jì)過程中還要加設(shè)預(yù)處理或者保安過濾器，以及前置水箱，蓄水箱和提升泵等中間設(shè)備及消毒設(shè)備。
除以上所述之外，還有活性炭的應(yīng)用?；钚蕴窟^濾與膜過濾相比，具有很多優(yōu)點(diǎn)，如保養(yǎng)維護(hù)簡單、造價(jià)低、耗能少等，因此在管道直飲水凈化中常常與膜過濾結(jié)合作為納濾前預(yù)處理，或者與超濾組合，以發(fā)揮其優(yōu)勢。通過研究表明，對(duì)于以自來水為水源的管道直飲水系統(tǒng)中，采用活性炭與微濾和超濾兩級(jí)過濾工藝，并充分發(fā)揮二者凈化優(yōu)勢是能夠滿足直飲水水質(zhì)要求的。只有在一些城市水源污染嚴(yán)重，水源中鹽分較高的水質(zhì)深度凈化中，才建議使用納濾。除情況外，不建議使用反滲透技術(shù)。
根據(jù)廣西水處理公司以析并結(jié)合國內(nèi)管道直飲水工程經(jīng)驗(yàn)，總結(jié)出超濾膜或微濾膜分離+臭氧氧化+活性炭吸附和生物降解+臭氧(或紫外線)殺菌消毒處理工藝。這是對(duì)不同水處理機(jī)理的綜合運(yùn)用，既發(fā)揮了膜過濾優(yōu)勢，又利用活性炭氧化分解可生化有機(jī)物的功能，從而實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)、有效、實(shí)用目的。

隨著科技的進(jìn)步，人們不在研發(fā)新型設(shè)備的同時(shí)也將社會(huì)需求加入了考量。利用新型反滲透技術(shù)研發(fā)的工業(yè)純水設(shè)備就是科技發(fā)展的具體表現(xiàn)。
在未普及反滲透技術(shù)時(shí)期，混床工藝一直是純水制備的主流方案?；齑苍O(shè)備雖然可以實(shí)現(xiàn)純水的制備卻必須定期停機(jī)進(jìn)行樹脂再生，樹脂再生后水質(zhì)也很不穩(wěn)定，很難恢復(fù)與前期水質(zhì)相近的水質(zhì)。而且，混床設(shè)備體積較大，占地面積廣，操作起來非常笨重。
工作原理
滲透現(xiàn)象在自然界是常見的，比如將一根黃瓜放入鹽水中，黃瓜就會(huì)失水而變小。黃瓜中的水分子進(jìn)入鹽水溶液的過程就是滲透過程。如果用一個(gè)只有水分子才能透過的薄膜將一個(gè)水池隔斷成兩部分,在隔膜兩邊分別注入純水和鹽水到同一高度。過一段時(shí)間就可以發(fā)現(xiàn)純水液面降低了，而鹽水的液面升高了。我們把水分子透過這個(gè)隔膜遷移到鹽水中的現(xiàn)象叫做滲透現(xiàn)象。鹽水液面升高不是無止境的，到了一定高度就會(huì)達(dá)到一個(gè)平衡點(diǎn)。這時(shí)隔膜兩端液面差所代表的壓力被稱為滲透壓。滲透壓的大小與鹽水的濃度直接相關(guān)。
在以上裝置達(dá)到平衡后,如果在鹽水端液面上施加一定壓力，此時(shí)，水分子就會(huì)由鹽水端向純水端遷移。液劑分子在壓力作用下由稀溶液向濃溶液遷移的過程這一現(xiàn)象被稱為反滲透現(xiàn)象。如果將鹽水加入以上設(shè)施的一端，并在該端施加超過該鹽水滲透壓的壓力，我們就可以在另一端得到純水。這就是反滲透凈水的原理。反滲透設(shè)施生產(chǎn)純水的關(guān)鍵有兩個(gè)，一是一個(gè)有選擇性的膜，我們稱之為半透膜，二是一定的壓力。

我們?cè)谠O(shè)計(jì)每小時(shí)五噸雙級(jí)純凈水設(shè)備時(shí)考慮到裝置運(yùn)行時(shí)，壓力容器會(huì)根據(jù)具體壓力情況有所伸長。所以當(dāng)反滲透裝置組件和管道固定時(shí)，需要特別注意不能限制容器正常膨脹，不然會(huì)引起壓力容器翹曲，引起O型圈的密封泄漏。以下詳細(xì)介紹5噸/小時(shí)雙級(jí)純凈水設(shè)備設(shè)計(jì)方案。
每小時(shí)5噸雙級(jí)純凈水設(shè)備特點(diǎn)
我公司生產(chǎn)雙級(jí)純凈水設(shè)備采用進(jìn)口配件率達(dá)到百分之九十以上，設(shè)備操作自動(dòng)化程度高，當(dāng)出現(xiàn)低壓滿水或高壓滿水會(huì)自動(dòng)停機(jī)保護(hù)設(shè)備，我公司生產(chǎn)純凈水設(shè)備占地面積小，耗能低沒污染，而且出水水質(zhì)好，工藝簡單易操作維護(hù)。
5噸雙級(jí)純凈水設(shè)備品
該純凈水設(shè)備每小時(shí)產(chǎn)純凈水五噸，適合水源水質(zhì)好的中型水廠使用。設(shè)備采用反滲透技術(shù)進(jìn)行脫鹽處理，去除水中鈣鎂鐵鉛汞等對(duì)人體有害的重金屬物質(zhì)，于此同時(shí)降低了水的硬度，脫鹽率可達(dá)百分之九十以上，生產(chǎn)出水可達(dá)到國家規(guī)定純凈水標(biāo)準(zhǔn)。
我公司主營業(yè)務(wù)：水處理設(shè)備、純凈水設(shè)備、軟化水設(shè)備、鍋爐軟化水設(shè)備、純水機(jī)、超純水設(shè)備、水處理設(shè)備、反滲透設(shè)備、實(shí)驗(yàn)室超純水設(shè)備、家用凈水設(shè)備、EDI水處理設(shè)備、電子超純水設(shè)備、直飲水設(shè)備、礦泉水生產(chǎn)設(shè)備、污水處理設(shè)備、生活污水處理設(shè)備、一體化污水處理設(shè)備、工業(yè)污水處理設(shè)備、電鍍污水處理設(shè)備，中水回用設(shè)備、廢水處理設(shè)備、工業(yè)廢水處理、化工廢水處理設(shè)備、印染廢水處理設(shè)備、造紙廢水處理設(shè)備、電鍍廢水處理設(shè)備、垃圾滲濾液處理設(shè)備、鉆井廢水處理設(shè)備等水處理設(shè)備及水處理設(shè)備配件、耗材供應(yīng)價(jià)！
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