超純水設(shè)備系統(tǒng)在半導(dǎo)體晶片制造過(guò)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(guò)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(guò)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(guò)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(guò)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(guò)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(guò)濾器—常壓脫氣塔—換熱器—10μm過(guò)濾器—一級(jí)反滲透 —預(yù)處理水箱—活性炭過(guò)濾器—離子交換器—去離子水箱—紫外線殺菌燈—1μm過(guò)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(guò)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(guò)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(guò)濾器：去除原水中經(jīng)絮凝的膠體粒子和懸浮固體，可通過(guò)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(guò)濾器：過(guò)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(guò)的回收純水。
7.活性炭過(guò)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(guò)反沖洗再生。
8.離子交換塔：離子交換塔包括陽(yáng)離子樹(shù)脂床和陰離子樹(shù)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(shù)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(guò)濾器：過(guò)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(shù)脂，混床中使用的樹(shù)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(guò)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(shù)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)。

反滲透裝置是將原水經(jīng)過(guò)精細(xì)過(guò)濾器、顆?；钚蕴歼^(guò)濾器、壓縮活性碳過(guò)濾器等,再通過(guò)泵加壓，利用孔徑為1/10000μm（相當(dāng)于大腸大小的1/6000，的1/300）的反滲透膜（RO膜），使較高濃度的水變?yōu)榈蜐舛人?，同時(shí)將工業(yè)污染物、重金屬、、等大量混入水中的雜質(zhì)全部隔離，從而達(dá)到飲用規(guī)定的理化指標(biāo)及衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)，產(chǎn)出至清至純的水，是人體及時(shí)補(bǔ)充水份的選擇。由于RO反滲透技術(shù)生產(chǎn)的水純凈度是目前人類掌握的一切制水技術(shù)中高的，所以人們稱這種產(chǎn)水機(jī)器為反滲透純凈水機(jī)。
反滲透裝置應(yīng)用膜分離技術(shù)，能有效地去除水中的帶電離子、無(wú)機(jī)物、膠體微粒、及有機(jī)物質(zhì)等。是高純水制備、苦咸水脫鹽和廢水處理工藝中的設(shè)備。廣泛用于電子、、食品、輕紡、化工、發(fā)電等領(lǐng)域。
反滲透技術(shù)因具有的優(yōu)越性而得到日益廣泛的應(yīng)用。反滲透凈水設(shè)備的清洗問(wèn)題可能使許多技術(shù)力量不強(qiáng)的用戶遭受損失，所以要做好反滲透裝置的管理，就可以避免出現(xiàn)嚴(yán)重的問(wèn)題。

軟化器即為鈉離子交換器，離子交換器分為：鈉離子交換器、陰陽(yáng)床、混合床等種類。離子交換柱(器)外殼一般采用硬聚氯乙烯(PVC)、硬聚氯乙烯復(fù)合玻璃鋼(PVC-FRP)、有機(jī)玻璃(PMMA)、有機(jī)玻璃復(fù)合透明玻璃鋼(PMMA-FRP)、鋼襯膠(JR)、不銹鋼襯膠等材質(zhì)。主要用于鍋爐、熱電站、化工、輕工、紡織、醫(yī)藥、生物、電子、原子能及純水處理的前道處理，工業(yè)生產(chǎn)所需進(jìn)行硬水軟化、去離子水制備的場(chǎng)合，還可用于食品藥物的脫色提純，貴重金屬、化工原料的回收，電鍍廢水的處理等。
150T軟化水技術(shù)參數(shù)
一用一備型：必須采用進(jìn)口閥頭
進(jìn)口閥單閥雙控
實(shí)現(xiàn)兩個(gè)罐體由一個(gè)主閥控制。
大流量的軟化水設(shè)備可以選用多個(gè)罐體
因?yàn)樘蟮墓摅w造價(jià)要高很多
而且大流量造成壓力大
所以技術(shù)建議是多個(gè)罐。
混床是將陰陽(yáng)離子交換樹(shù)脂按一定混合比例裝填在同一個(gè)離子交換器內(nèi)，由于混合離子交換后進(jìn)入水中的H離子與OH離子立即生成電離度很低的水分子，可以使交換反應(yīng)進(jìn)行得十分徹底。混床一般設(shè)置于一級(jí)復(fù)床之后，對(duì)水質(zhì)的進(jìn)一步純化處理。當(dāng)水質(zhì)要求不高時(shí)，也可以單使用。 　　
鈉離子交換器即軟化器是用于去除水中鈣離子、鎂離子，制取軟化水的離子交換器。組成水中硬度的鈣、鎂離子與軟化器中的離子交換樹(shù)脂進(jìn)行交換，水中的鈣、鎂離子被鈉離子交換，使水中不易形成碳酸鹽垢及硫酸鹽垢，從而獲得軟化水。
用途
高硬度飲用水的軟化、生活熱水原水的軟化、生活直飲水裝置的預(yù)處理、鍋爐用水及各類換熱器補(bǔ)充水的軟化、以及空調(diào)系統(tǒng)循環(huán)冷卻水的軟化處理等。
軟水器 鈉離子交換器-全自動(dòng)軟化水控制器 本公司銷售安裝美國(guó)FLECK（富萊克）、AUTOTROL（阿圖祖）全自動(dòng)軟化控制器及軟化水處理成套設(shè)備.
　　美國(guó)FLECK軟水器產(chǎn)品介紹：其活塞式閥芯不但水力學(xué)性能超群，且堅(jiān)固耐磨、耐腐蝕，無(wú)鉛黃銅質(zhì)閥體無(wú)毒無(wú)害，使用壽命長(zhǎng)。FLECK軟水器分為時(shí)間控制型、流量控制型，連續(xù)供軟水系統(tǒng)型多種系列，有單閥單罐、單閥雙罐、雙閥雙罐并聯(lián)、大型多閥多罐串聯(lián)等多種形式。
　 《阿圖祖》AUTOTROL全自動(dòng)軟水器的工作原理
　　全自動(dòng)軟化器置于出水管上的傳感流量計(jì)隨機(jī)收集輸出水量信息并及時(shí)輸入電腦，經(jīng)儲(chǔ)存、運(yùn)算后，發(fā)出指令給多路通伺服閥或電磁閥進(jìn)行相應(yīng)的操作。同時(shí)，又把相關(guān)信息同步反饋回電腦.系統(tǒng)需要再生時(shí)，電腦控制電磁閥切斷出水管通路，預(yù)置程序的定時(shí)機(jī)構(gòu)，使反洗－－吸鹽－－沖洗－注水等工藝準(zhǔn)確無(wú)誤的進(jìn)行。全自動(dòng)軟化器微電腦可根據(jù)用戶的需要進(jìn)行優(yōu)化預(yù)置。可隨機(jī)顯示：周期設(shè)定出水量、剩余水量、單位小時(shí)水流量、周期耗鹽量、每次再生的時(shí)刻和當(dāng)前工作的模式。任何時(shí)刻，都可以將全自動(dòng)運(yùn)作切換為人工再生，以滿足運(yùn)行中的不同需求。

反滲透凈水工藝流程：
1、原水泵—砂濾器—碳濾器—保安過(guò)濾器—高壓泵—反滲透—純水箱—紫外線殺菌器—恒壓供水泵
反滲透水處理設(shè)備，從名稱上理解此種純水設(shè)備主要部件是以反滲透膜為主要，用以去除水中的雜質(zhì)，達(dá)到生產(chǎn)及生活使用的純水；因此，對(duì)反滲透膜使用過(guò)程中的保護(hù)就顯得更加的重要；以下瀅源就反滲透水處理設(shè)備的主要部件選用做個(gè)簡(jiǎn)單的述說(shuō)：
    砂濾器：通過(guò)截留的方式，濾以去除水中顆粒性比較大的物質(zhì)，如：澡類、紅蟲(chóng)、泥沙等，降低水中的濁度，保證后段工序不受濁度過(guò)大而受到污染。
    碳濾器：原水經(jīng)砂濾機(jī)后進(jìn)入碳濾機(jī)吸附，由于活性碳的表面積很大，其表面以布滿了平均直徑為20-30埃的微孔，因此活性碳具有很高的吸附能力。此外，活性碳有大量的羥基和羧基等官能團(tuán)，可以對(duì)各種性質(zhì)的有機(jī)物進(jìn)行化學(xué)吸附，以及靜電引力作用，還可以去除象氯一類對(duì)反滲透有害的物質(zhì)，從而提高除鹽能力。能夠去除63%-86%膠體物質(zhì)；50%左右的鐵；以及47%-60%的有機(jī)物。
    保安過(guò)濾器：由于砂濾、碳濾、軟化在運(yùn)行過(guò)程中通過(guò)磨擦?xí)屑?xì)小顆粒的泄漏，為防止反滲透膜受到硬性物質(zhì)的污染，而造成致命性的損傷，因此需將SDI降低至5以下。
    高壓泵：根據(jù)反滲透的滲透原理，其本身不能夠自然的分離純水，而是需要通過(guò)一定的外界壓力使雜質(zhì)與純水分離，此時(shí)高壓泵在反滲透水處理設(shè)備中的使用就顯行至關(guān)重要了。
    紫外線殺菌器：過(guò)流式紫外燈能殺菌消毒，同時(shí)能分解水中多余的臭氧，使直飲水中臭氧濃度保持在安全范圍內(nèi)
三、反滲透凈水特點(diǎn)：
1、反滲透直飲水是在室溫條件下，采用無(wú)相變的物理方法將含鹽水進(jìn)行脫鹽、除鹽。目前，超薄復(fù)合膜元件的脫鹽率可達(dá)到99.5%以上，同時(shí)去除水中的膠體、有機(jī)物、、病毒等。
2、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； 
3、采用全自動(dòng)預(yù)處理系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)無(wú)人化操作； 
4、采用進(jìn)口格蘭富增壓泵，率低噪音，穩(wěn)定可靠； 
5、在線水質(zhì)監(jiān)測(cè)控制，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)水質(zhì)變化，保障水質(zhì)安全； 
6、全自動(dòng)電控程序，還可選配觸摸屏操作，使用方便；
7、切合當(dāng)?shù)厮|(zhì)的個(gè)性化設(shè)計(jì)，滿足需求。
8、反滲透裝置自動(dòng)化程度高，運(yùn)行維護(hù)和設(shè)備維護(hù)工作量很少。
9、水的處理僅依靠水的壓力作為推動(dòng)力，其能耗在許多處理工藝中。
10、不用大量的化學(xué)藥劑和酸、堿再生處理，無(wú)化學(xué)費(fèi)液排放，無(wú)環(huán)境污染。
11、反滲透可以連續(xù)運(yùn)行制水，系統(tǒng)簡(jiǎn)單，操作方便，產(chǎn)品水質(zhì)穩(wěn)定。
12、設(shè)備占地面積小，需要的空間也小。
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