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(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)工藝機臺使用的超純水除了PH值，電導(dǎo)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(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(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，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(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(dǎo)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(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(fù)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。

貴州反滲透純水工藝流程
原水－原水加壓泵－多介質(zhì)過濾器－活性炭過濾器－軟水器（或阻垢加藥裝置）－精密過濾器－級反滲透 －PH調(diào)節(jié)－中間水箱（可選）－第二級反滲透（反滲透膜表面帶正電荷）－純化水箱－純水泵－紫外線殺菌器－ 微孔過濾器－用水點
純水功能介紹
多介質(zhì)過濾器
多介質(zhì)過濾罐大多填充石英砂、無煙煤和錳砂等濾料。其作用主要是降低水濁度，并且可以去除水中的大量、、有機物等。從而為后續(xù)的消毒工序創(chuàng)造了有利條件。錳砂對鐵、錳的去除效果顯著。
活性炭過濾器
活性炭具有大量的微孔和巨大的比表面積，具有極強的物理吸附能力。能夠十分有效的吸附水中雜質(zhì)，尤其是有機物和微生物?；钚蕴勘砻嫘纬傻暮醮呋趸突瘜W(xué)吸附的功能，可以去除一部分水中的金屬離子?；钚蕴繉λ猩写娴挠嗦扔袠O強的吸附作用，以保護下游的不銹鋼設(shè)備及管道表面和滿足后序水處理單元的入水要求。
自動反沖、再生軟化罐
軟化罐內(nèi)填充鈉型陽離子交換樹脂。克通過樹脂的離子交換反應(yīng)，降低水的硬度，防止鈣、鎂離子與碳酸根、硫酸根離子結(jié)合，在后序水處理設(shè)備或管道中結(jié)垢。
精密過濾器
精密過濾器又稱保安過濾器，過濾精度一般為5μm。其作用在于截留一切粒徑大于5μm的物質(zhì)，以滿足反滲透的入水要求。
反滲透
反滲透技術(shù)應(yīng)用的關(guān)鍵在于起除鹽作用的反滲透膜的性能。反滲透膜是一種只允許水分子通過而不允許溶質(zhì)透過的半通透膜。反滲透技術(shù)除了應(yīng)用反滲透和反滲透的原理外，還利用了膜的選擇吸附和針對有機物的篩分機理。反滲透膜的孔徑大多小于等于10×10-10m，其分離對象為溶液中處于離子范圍和分子量為幾百左右的有機物。它能濾除各種，如小的綠膿（3000×10-10m），也能濾除各種，如流感（800×10-10m）,腦膜炎（200×10-10m），還能濾除熱原（10~500×10-10m）。這是制藥用水十分關(guān)注的問題。
由于反滲透的操作工藝簡單、除鹽效率高，使用在制藥工藝用水中，還具有較高的除熱原能力，而且也比較經(jīng)濟，成為制藥用水工藝中的水處理單元。反滲透技術(shù)不僅使用于純化水的制備工藝過程中，使用反滲透法還可制造具有用水質(zhì)量的水，《美國藥典》從十九版開始已收載此法為制備用水的法定方法
殺菌系統(tǒng)
A、 氧和紫外線有序結(jié)合用于消毒/滅菌。臭氧是一種強氧化劑，它的氧化能力在天然元素中僅次與氟，位居第二。臭氧能氧化分解內(nèi)部氧化葡萄糖所必需的葡萄糖氧化酶等，也可以直接與、發(fā)生作用，破壞、核糖核酸，分解DNA、RNA、蛋白質(zhì)、脂質(zhì)類和多糖等大分子聚合物，使的物質(zhì)代謝生長和繁殖過程遭到破壞。在水處理中對除嗅、脫色、殺菌、去除酚、氰、鐵、錳和降低COD、BOD等都具有顯著的效果。紫外線能降低水系統(tǒng)的預(yù)處理系統(tǒng)中新菌落的生成速率，位于臭氧之后的254nm紫外燈可同時用于消毒和清除臭氧的殘留。
B、 循環(huán)回流以防止滋生。在純化水系統(tǒng)中的預(yù)處理系統(tǒng)、制水系統(tǒng)和用水系統(tǒng)分別設(shè)有循環(huán)水路，在節(jié)假日或晚間不用水時；純化水罐水滿時；出水電導(dǎo)率超標時，各系統(tǒng)內(nèi)的水保持一定的程度的循環(huán)，必要時再輔以紫外或臭氧/紫外殺菌以防止滋生。
應(yīng)用領(lǐng)域
純化水設(shè)備主要應(yīng)用于大輸液、制劑、生物制劑等的生產(chǎn)用水工程、滲透析等用水。

產(chǎn)品介紹
“中水”一詞是相對于上水〔給水〕、下水〔排水〕而言的。中水回用技術(shù)系指將小區(qū)居民生活廢〔污〕水(沐浴、盥洗、洗衣、廚房、廁所)集中處理后，達到一定的標準回用于小區(qū)的綠化澆灌、車輛沖洗、道路沖洗、家庭坐便器沖洗等，從而達到節(jié)約用水的目的。 中水就是指循環(huán)再利用的水，是把水質(zhì)較好的生活污水經(jīng)過比較簡單的技術(shù)處理后，作為非飲用水使用。
中水主要用于洗車、噴灑綠地、沖洗廁所、冷卻用水等，這樣做充分利用了水資源、減少污水直接排放對環(huán)境造成的污染。對于淡水資源缺乏、供水嚴重不足的城市來說，中水系統(tǒng)是緩解水資源不足，防治水污染，保護環(huán)境的重要途徑。
中水系統(tǒng)的水凈化過程也很簡單，一般有。一級階段，主要是靠格柵將水中體積較大的雜質(zhì)與水分離。由于生活中，用水量時高時低，所以需要專備個蓄水池調(diào)節(jié)水量。水中的污染物90％以上是通過二級處理去除的。主要有生物處理法、物理化學(xué)法和膜法。所有的處理方式都不需要投入人力、物力。
城市可根據(jù)污水處理設(shè)備能力的大小和當?shù)厍闆r，選擇不同的回用方式。大體有以下幾種：
①選擇式回用方式，即在污水處理廠周圍的一些居民區(qū)鋪設(shè)管道，實行分質(zhì)供水回用;
②分區(qū)回用方式，即根據(jù)城市狀況，分區(qū)實行污水再生利用;
③全城回用方式，即全城鋪設(shè)中水管道，適用于新建城市和有污水處理能力的小城鎮(zhèn)。
中水回用污水處理設(shè)備應(yīng)用在生活小區(qū)、建筑小區(qū)、賓館、療養(yǎng)院、綜合樓等生活污水及部分工業(yè)污水。處理后，中水可用于沖刷廁所、汽車、路途綠化、澆灌綠地及補償鍋爐用水。
工藝設(shè)計
水處理設(shè)備中水回用處理設(shè)備中水處理工藝的選擇工作必須在大量資料調(diào)研和系統(tǒng)試驗研究的基礎(chǔ)上慎重進行，如果中水處理工藝標準選擇過高，會增加中水處理設(shè)施的初期投資、運行費用和日常維護費用，導(dǎo)致中水處理成本和中水用戶的負擔費用增加;但如果中水處理工藝標準選擇過低，會使中水水質(zhì)不能達到相關(guān)標準的規(guī)定，影響中水的正常使用。
國內(nèi)中水處理基本工藝有：二級處理→消毒;二級處理后→砂過濾→消毒;二級處理→混凝→沉淀(澄清、氣浮)→砂過濾→消毒;二級處理→微孔過濾→消毒。
中水回用設(shè)備分類
按目前已被采用的方法大致可分為三類：
A.生物處理法 利用水中微生物的吸附、氧化分解污水中的有機物，包括好氧和厭氧微生物處理，一般以好氧處理較多。
B.物理化學(xué)處理法 以混凝沉淀（氣?。┘夹g(shù)及活性炭吸附相結(jié)合為基本方式，與傳統(tǒng)的二級處理相比，提高了水質(zhì)，但運行費用較高。
C.膜處理 采用超濾（微濾）或反滲透膜處理，其優(yōu)點是SS去除率很高，占地面積與傳統(tǒng)的二級處理相比，減少了很多。但目前對此工藝在實際應(yīng)用上還存有一定爭議。
設(shè)備特點
1、耐沖擊負荷能力強，凈化效率高，系統(tǒng)運行穩(wěn)定，處理過程無氣味；
2、處理流程簡單，可實現(xiàn)構(gòu)筑物一體化，可無人職守；
3、無需污泥馴化，掛膜容易，脫膜快，微生物生長快，啟動時間短；
4、占地面積小，投資省，運行費用低； 5、污泥消耗率高，產(chǎn)泥量小。
技術(shù)參數(shù)
1.《再生水回用于景觀水體的水質(zhì)標準》(CJ/T95-2000);
2.用于生活雜用水應(yīng)符合《生活雜用水水質(zhì)標準》(CJ/48-1999);
3.用于工業(yè)循環(huán)冷卻水應(yīng)符合《工業(yè)循環(huán)水冷卻設(shè)計規(guī)范》（GB/T50102-2003）。

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(xùn)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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