超纯水设备系统在半导体晶片制造过程中重起到至关重要的作用。在一个生产周期内，一个晶片与超纯水的接触超过35次，在任何一个环节发生供水中断或者水质不合格都会影响晶片的质量，甚至导致产品的报废。水处理之家网认为，稳定可靠的超纯水设备系统是保障半导体晶片可持续生产的关键。
一、半导体晶片超纯水设备系统简介
本方案以半导体晶片生产用超纯水设备系统为案例，详细讲解205T/H的超大型超纯水设备系统设计特点、工艺流程、超纯水供水网管设计等。
对于原水中的各种杂质，可以选用的去除方式多种多样，每一种净化设备基于不同的净化原理，对各种杂质的去除效率各不相同，甚至某些设备在去除特定杂质的同时会引起其他杂质数值的上升。超纯水设备系统设计的过程就是在满足水质要求的前提下寻找一个投资与操作优化的净化设备组合方案的过程。不同净化设备对各种杂质的去除效率。对超纯水水质的指标要求：
二、半导体晶片超纯水设备系统设计特点
典型的超纯水设备系统流程可分为部分：预处理、初级制水、精制水。在全球水资源日益匮乏的今日，超纯水的回收再利用已经成为超纯水设备系统设计必不可缺的一部分。一般而言，经工艺机台使用的超纯水除了PH值，电导率，TOC等指标较差外，大部分指标都优于市政供水，只要有针对性地设计一些净化设备，完全可以将超过70％的超纯水供水回收再利用，达到节水环保的目的。当然，回收率越高，其设备投资及操作运行成本也越高。本系统的流程设计充分考虑到工程水质要求高，水量超过250吨小时的特点，各部分的设计兼顾经济性和可操作性，巧妙地将超纯水回收利用系统融合于制备系统。
三、半导体晶片超纯水设备系统工艺流程
自来水—加药—多介质过滤器—常压脱气塔—换热器—10μm过滤器—一级反渗透 —预处理水箱—活性炭过滤器—离子交换器—去离子水箱—紫外线杀菌灯—1μm过滤器—二级反渗透—中间水箱—去有机物紫外线—混床—0.45μm过滤器—膜脱气装置—纯水设备—冷却箱—去有机物紫外线—抛光床—超滤系统—输送管网—用水点
四、半导体晶片超纯水设备系统设计方案
预处理：
1.PAC、NaCl0加药：絮凝剂PAC有助于原水中的胶体粒子和悬浮固体凝集成易被多介质过滤器的大基团，而NaCl0具有杀菌，分解有机物的作用。
2.多介质过滤器：去除原水中经絮凝的胶体粒子和悬浮固体，可通过反冲洗再生。H，S0 加药，常压脱气塔：加H，S0 可将原水中的HC0 一生成C02在常压脱气塔中脱除，常压脱气塔是针对本工程大水量的特点而设计的，可以提高真空膜脱气的除氧效率，减少昂贵的脱气膜组的使用量。
3.热交换器：在冬季原水水温较低时使用热交换器加热反渗透进水以提高反渗透系统的除盐率，保证出水水质。
4.10 u m预过滤器：过滤颗粒杂质，保护反渗透膜。
5.一级反渗透：反渗透对除了溶解气体以外的大部分杂质都有较好的脱除效果。不同材质的反渗透膜操作条件不同，脱除杂质的效率也不同。醋酸纤维(CA)膜。醋酸纤维(CA)膜脱除率比复合(TFC)膜低，本设计用于一级反渗透，作为预处理阶段去除大量离子等杂质之用。反渗透膜需定期加药清洗以去除表面污染及结垢，保证反渗透效率并延长膜的寿命。
6.预处理水箱：储存一级反渗透产水，收集工艺机台使用过的回收纯水。
7.活性炭过滤器：表面具有无数10—10 A微孔的活性炭吸附预处理水尤其是回收纯水中的有机物，并通过反冲洗再生。
8.离子交换塔：离子交换塔包括阳离子树脂床和阴离子树脂床，主要为去除回收纯水中的各种阴阳离子，降低电导率而设计，同时可进一步纯化预处理水，保证水质离子交换树脂定时用酸碱再生后可反复使用。
初级制水：
1.去离子水箱：储存去离子水，调节和平衡预处理系统和初级制水系统的运行。
2.紫外线杀菌：波长254nm的紫外线灯可达到杀菌的作用。
3.1um过滤器：过滤颗粒杂质，保护反渗透膜。
4.二级反渗透： 采用复合(TFC)膜的二级反渗透可去除高达95％ 以上的各种离子和有机物。
5.中间水箱：储存二级反渗透产水，充普通氮气，隔绝空气，以保护水质不受污染。
6.去有机物紫外线： 波长1 85mm 的紫外线灯可分解有机物至二氧化碳和水。
7.混床：不同于离子交换塔中阴阳离子树脂，混床中使用的树脂可以在较低的离子浓度下获得很好的脱除效率，混床出水电阻率已达1 7M Q．cm以上，接近超纯水电阻率要求。
8.0.45um过滤器：去除去离子水中的颗粒杂质，并捕捉水中可能带出的破碎的混床树脂微粒，以保护膜脱气装置的脱气膜不受损害。
9.膜脱气装置：加真空氮气吹扫的膜脱气装置可保证产水中溶氧达到小于lppb的要求，与早期的真空氮气吹扫的填料塔相比，具有脱气率高，占空间小，节省氮气的优点。

反渗透装置是将原水经过精细过滤器、颗粒活性碳过滤器、压缩活性碳过滤器等,再通过泵加压，利用孔径为1/10000μm（相当于大肠大小的1/6000，的1/300）的反渗透膜（RO膜），使较高浓度的水变为低浓度水，同时将工业污染物、重金属、、等大量混入水中的杂质全部隔离，从而达到饮用规定的理化指标及卫生标准，产出至清至纯的水，是人体及时补充水份的选择。由于RO反渗透技术生产的水纯净度是目前人类掌握的一切制水技术中高的，所以人们称这种产水机器为反渗透纯净水机。
反渗透装置应用膜分离技术，能有效地去除水中的带电离子、无机物、胶体微粒、及有机物质等。是高纯水制备、苦咸水脱盐和废水处理工艺中的设备。广泛用于电子、、食品、轻纺、化工、发电等领域。
反渗透技术因具有的优越性而得到日益广泛的应用。反渗透净水设备的清洗问题可能使许多技术力量不强的用户遭受损失，所以要做好反渗透装置的管理，就可以避免出现严重的问题。

软化器即为钠离子交换器，离子交换器分为：钠离子交换器、阴阳床、混合床等种类。离子交换柱(器)外壳一般采用硬聚氯乙烯(PVC)、硬聚氯乙烯复合玻璃钢(PVC-FRP)、有机玻璃(PMMA)、有机玻璃复合透明玻璃钢(PMMA-FRP)、钢衬胶(JR)、不锈钢衬胶等材质。主要用于锅炉、热电站、化工、轻工、纺织、医药、生物、电子、原子能及纯水处理的前道处理，工业生产所需进行硬水软化、去离子水制备的场合，还可用于食品药物的脱色提纯，贵重金属、化工原料的回收，电镀废水的处理等。
150T软化水技术参数
一用一备型：必须采用进口阀头
进口阀单阀双控
实现两个罐体由一个主阀控制。
大流量的软化水设备可以选用多个罐体
因为太大的罐体造价要高很多
而且大流量造成压力大
所以技术建议是多个罐。
混床是将阴阳离子交换树脂按一定混合比例装填在同一个离子交换器内，由于混合离子交换后进入水中的H离子与OH离子立即生成电离度很低的水分子，可以使交换反应进行得十分彻底。混床一般设置于一级复床之后，对水质的进一步纯化处理。当水质要求不高时，也可以单使用。 　　
钠离子交换器即软化器是用于去除水中钙离子、镁离子，制取软化水的离子交换器。组成水中硬度的钙、镁离子与软化器中的离子交换树脂进行交换，水中的钙、镁离子被钠离子交换，使水中不易形成碳酸盐垢及硫酸盐垢，从而获得软化水。
用途
高硬度饮用水的软化、生活热水原水的软化、生活直饮水装置的预处理、锅炉用水及各类换热器补充水的软化、以及空调系统循环冷却水的软化处理等。
软水器 钠离子交换器-全自动软化水控制器 本公司销售安装美国FLECK（富莱克）、AUTOTROL（阿图祖）全自动软化控制器及软化水处理成套设备.
　　美国FLECK软水器产品介绍：其活塞式阀芯不但水力学性能超群，且坚固耐磨、耐腐蚀，无铅黄铜质阀体无毒无害，使用寿命长。FLECK软水器分为时间控制型、流量控制型，连续供软水系统型多种系列，有单阀单罐、单阀双罐、双阀双罐并联、大型多阀多罐串联等多种形式。
　 《阿图祖》AUTOTROL全自动软水器的工作原理
　　全自动软化器置于出水管上的传感流量计随机收集输出水量信息并及时输入电脑，经储存、运算后，发出指令给多路通伺服阀或电磁阀进行相应的操作。同时，又把相关信息同步反馈回电脑.系统需要再生时，电脑控制电磁阀切断出水管通路，预置程序的定时机构，使反洗－－吸盐－－冲洗－注水等工艺准确无误的进行。全自动软化器微电脑可根据用户的需要进行优化预置。可随机显示：周期设定出水量、剩余水量、单位小时水流量、周期耗盐量、每次再生的时刻和当前工作的模式。任何时刻，都可以将全自动运作切换为人工再生，以满足运行中的不同需求。

反渗透净水工艺流程：
1、原水泵—砂滤器—碳滤器—保安过滤器—高压泵—反渗透—纯水箱—紫外线杀菌器—恒压供水泵
反渗透水处理设备，从名称上理解此种纯水设备主要部件是以反渗透膜为主要，用以去除水中的杂质，达到生产及生活使用的纯水；因此，对反渗透膜使用过程中的保护就显得更加的重要；以下滢源就反渗透水处理设备的主要部件选用做个简单的述说：
    砂滤器：通过截留的方式，滤以去除水中颗粒性比较大的物质，如：澡类、红虫、泥沙等，降低水中的浊度，保证后段工序不受浊度过大而受到污染。
    碳滤器：原水经砂滤机后进入碳滤机吸附，由于活性碳的表面积很大，其表面以布满了平均直径为20-30埃的微孔，因此活性碳具有很高的吸附能力。此外，活性碳有大量的羟基和羧基等官能团，可以对各种性质的有机物进行化学吸附，以及静电引力作用，还可以去除象氯一类对反渗透有害的物质，从而提高除盐能力。能够去除63%-86%胶体物质；50%左右的铁；以及47%-60%的有机物。
    保安过滤器：由于砂滤、碳滤、软化在运行过程中通过磨擦会有细小颗粒的泄漏，为防止反渗透膜受到硬性物质的污染，而造成致命性的损伤，因此需将SDI降低至5以下。
    高压泵：根据反渗透的渗透原理，其本身不能够自然的分离纯水，而是需要通过一定的外界压力使杂质与纯水分离，此时高压泵在反渗透水处理设备中的使用就显行至关重要了。
    紫外线杀菌器：过流式紫外灯能杀菌消毒，同时能分解水中多余的臭氧，使直饮水中臭氧浓度保持在安全范围内
三、反渗透净水特点：
1、反渗透直饮水是在室温条件下，采用无相变的物理方法将含盐水进行脱盐、除盐。目前，超薄复合膜元件的脱盐率可达到99.5%以上，同时去除水中的胶体、有机物、、病毒等。
2、采用进口反渗透膜，脱盐率高，使用寿命长，运行成本低廉； 
3、采用全自动预处理系统，实现无人化操作； 
4、采用进口格兰富增压泵，率低噪音，稳定可靠； 
5、在线水质监测控制，实时监测水质变化，保障水质安全； 
6、全自动电控程序，还可选配触摸屏操作，使用方便；
7、切合当地水质的个性化设计，满足需求。
8、反渗透装置自动化程度高，运行维护和设备维护工作量很少。
9、水的处理仅依靠水的压力作为推动力，其能耗在许多处理工艺中。
10、不用大量的化学药剂和酸、碱再生处理，无化学费液排放，无环境污染。
11、反渗透可以连续运行制水，系统简单，操作方便，产品水质稳定。
12、设备占地面积小，需要的空间也小。
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