UW純水系統(tǒng)相關(guān)知識(shí)簡(jiǎn)介

UPW(純水系統(tǒng))講解人：方青引言UPW是服務(wù)生產(chǎn)工藝的一部分,另外還有CDS、特氣、大宗氣體等。超純水的制程隨原水水質(zhì)而有不同的方式，主要是去除水中的不純物，如微粒子、有機(jī)物、無(wú)機(jī)鹽類(lèi)、重金屬及生菌等

主要用途（GMIC）超純水主要供集成電路芯片生產(chǎn)的清洗用水，且用量較大。另外還提供一些生活用水，以及PCW（工藝?yán)鋮s水系統(tǒng)）、膨脹水箱、加濕器等都會(huì)用到不同程度的純水。為了滿(mǎn)足工藝設(shè)備對(duì)水質(zhì)的要求，必須考慮輸送材料、流速、合理的輸送系統(tǒng)的設(shè)計(jì)TypicalComponentsofaSemiconductorUPWSystem純水系統(tǒng)的組成單元MMF和ACROUFMBEDIPOLISHUV脫氣塔以下介紹各部分的作用MMF和ACMMF(多介質(zhì)過(guò)濾器)和AC（活性炭過(guò)濾器）是作為RO的預(yù)處理，對(duì)RO膜起保護(hù)作用。預(yù)處理原水首先加入絮凝劑和混凝劑，可以降低渾濁度（使微小顆粒凝聚變大，重力沉降有助于過(guò)濾）,去除懸浮物和膠體等雜質(zhì)。加入NaHSO3去除余氯（將氯還原），防止RO膜被氧化，活性炭也有吸附余氯的作用。為了提高出水質(zhì)量和加強(qiáng)對(duì)RO膜的保護(hù)，現(xiàn)在通常用UF作為預(yù)處理。UF

超濾是一種以篩分為分離原理，以壓力為推動(dòng)力的膜分離過(guò)程，過(guò)濾精度在0.005-0.01μm范圍內(nèi)，可有效去除水中的微粒、膠體、細(xì)菌墊層及高分子有機(jī)物質(zhì)?？蓮V泛應(yīng)用于物質(zhì)的分離、濃縮、提純。超濾過(guò)程無(wú)相轉(zhuǎn)化，常溫操作，對(duì)熱敏性物質(zhì)的分離尤為適宜，并具有良好的耐溫、耐酸堿和耐氧化性能（可以耐受高濃度的余氯和過(guò)氧化氫溶液），能在60℃以下，pH為2-11的條件下長(zhǎng)期連續(xù)使用。中空纖維超濾膜是超濾技術(shù)中最為成熟與先進(jìn)的一種形式。中空纖維外徑0.5-2.0mm，內(nèi)徑0.3-1.4mm，中空纖維管壁上布滿(mǎn)微孔，孔徑以能截留物質(zhì)的分子量表達(dá)，截留分子量可達(dá)幾千至幾十萬(wàn)。原水在中空纖維外側(cè)或內(nèi)腔加壓流動(dòng)，分別構(gòu)成外壓式與內(nèi)壓式。超濾是動(dòng)態(tài)過(guò)濾過(guò)程，被截留物質(zhì)可隨濃縮小排除，不致堵塞膜表面，可長(zhǎng)期連續(xù)運(yùn)行。一般采用外壓式，這樣增大表面積，過(guò)濾充分。UltrafiltrationDesignRO反滲透是用用足夠的壓壓力使溶液液中的溶劑劑(一般常指水水)通過(guò)反滲透透膜(一種半透膜膜)而分離出來(lái)來(lái)，方向與與滲透方向向相反，可可使用大于于滲透壓的的反滲透法法進(jìn)行分離離、提純和和濃縮溶液液。反滲透透膜的主要要分離對(duì)象象是溶液中中的離子范范圍。反滲透法分分離過(guò)程有有如下優(yōu)點(diǎn)點(diǎn)：①不需加熱熱、沒(méi)有相相變；②能耗少；；過(guò)程連續(xù)續(xù)穩(wěn)定；③設(shè)備體積積小、操作作簡(jiǎn)單，適適應(yīng)性強(qiáng)；；④對(duì)環(huán)境不不產(chǎn)生污染染。反滲透純水水系統(tǒng)根據(jù)據(jù)不同的源源水水質(zhì)采采用不同的的工藝。一一般自來(lái)水水經(jīng)一級(jí)反反滲透系統(tǒng)統(tǒng)處理后，，產(chǎn)水電導(dǎo)導(dǎo)率＜10-20μS/cm，經(jīng)二級(jí)反反滲透系統(tǒng)統(tǒng)后產(chǎn)水電電導(dǎo)率＜5μS/cm甚至更低，，在反滲透透系統(tǒng)后輔輔以離子交交換設(shè)備或或EDI設(shè)備可以制制備超純水水，使電阻阻率高達(dá)18兆歐姆.厘米)。反滲透膜老老化或受污污染后，產(chǎn)產(chǎn)水質(zhì)量會(huì)會(huì)下降.反滲透的基基本性能參參數(shù)是運(yùn)行行壓力、產(chǎn)產(chǎn)水量、水水回收率和和脫鹽率、、測(cè)試液PH值。大部分離子子依靠反滲滲透方式除除去，可去去除顆粒、、膠體、有有機(jī)雜質(zhì)、、微生物等等有害物質(zhì)質(zhì)，Ca、、Mg之類(lèi)類(lèi)的硬度離離子及99%溶解性性離子。給水總含鹽鹽量（TDS）和需需去除的主主要離子的的濃度是反反滲透系統(tǒng)統(tǒng)設(shè)計(jì)的基基本依據(jù)，，主要離子子有鈣、鎂鎂、鈉、鉀鉀、銨、硫硫酸根、重重碳酸根、、氯、氟、、硝酸根和和二氧化硅硅。OsmosisandReverseOsmosis12FeedwaterPurifiedwaterReverseosmosismembrane(RO)OsmosisReverseOsmosis221OsmoticpressureP12TheSpiralWoundReverseOsmosisModuleMBMB是繼RO的進(jìn)一一步脫鹽MB的工作作原理是通通過(guò)陰陽(yáng)樹(shù)樹(shù)脂上所帶帶的活性基基團(tuán)來(lái)置換換水中的陰陰陽(yáng)離子，，同時(shí)釋放放出H+和OH-化合成H2O。EDI近幾十年以以來(lái)，混合合床離子交交換技術(shù)一一直作為超超純水制備備的標(biāo)準(zhǔn)工工藝。由于于其需要周周期性的再再生且再生生過(guò)程中使使用大量的的化學(xué)藥品品（酸堿））和純水，，并造成一一定的環(huán)境境問(wèn)題，因因此需要開(kāi)開(kāi)發(fā)無(wú)酸堿堿超純水系系統(tǒng)。EDI技術(shù)術(shù)是將膜、、樹(shù)脂和電電化學(xué)原理理相結(jié)合的的成為水處處理技術(shù)的的一場(chǎng)革命命。其離子子交換樹(shù)脂脂的再生使使用的是電電，而不再再需要酸堿堿，因而更更滿(mǎn)足于當(dāng)當(dāng)今世界的的環(huán)保要求求。EDI裝置是應(yīng)用用在反滲透透系統(tǒng)之后后，取代傳傳統(tǒng)的混合合離子交換換技術(shù)（MB-DI）生產(chǎn)穩(wěn)定定的去離子子水。EDI技術(shù)與混合合離子交換換技術(shù)相比比有如下優(yōu)優(yōu)點(diǎn):①水質(zhì)穩(wěn)定定②容易實(shí)現(xiàn)現(xiàn)全自動(dòng)控控制③不會(huì)因再再生而停機(jī)機(jī)④不需化學(xué)學(xué)再生⑤運(yùn)行費(fèi)用用低⑥廠房面積積?、邿o(wú)污水排排放。EDI工作原理:EDI裝置將離子子交換樹(shù)脂脂充夾在陰陰/陽(yáng)離子交換換膜之間形形成EDI單元。EDI工作原理如如圖所示。。EDI組件中將一一定數(shù)量的的EDI單元間用網(wǎng)網(wǎng)狀物隔開(kāi)開(kāi)，形成濃濃水室。又又在單元組組兩端設(shè)置置陰/陽(yáng)電極。在在直流電的的推動(dòng)下，，通過(guò)淡水水室水流中中的陰陽(yáng)離離子分別穿穿過(guò)陰陽(yáng)離離子交換膜膜進(jìn)入到濃濃水室而在在淡水室中中去除。而而通過(guò)濃水水室的水將將離子帶出出系統(tǒng)，成成為濃水.EDI設(shè)備一般以以反滲透（（RO）純水作為為EDI給水。RO純水電阻率率一般是40-2μS/cm（25℃)。EDI純水電阻率率可以高達(dá)達(dá)18MΩΩ.cm(25℃)，但是根據(jù)據(jù)去離子水水用途和系系統(tǒng)配置設(shè)設(shè)置，EDI純水適用于于制備電阻阻率要求在在1-18.2MΩ.cm(25℃)的純水。AACAnodeCathodeA-AnionMembraneC-CationMembraneNa+Na+Na+Na+H+H+OH-OH-Cl-Na+waste+_Cl-Cl-Cl-Cl-CSourcewaterProductPOLISHPOLISH（拋光光混床）是是更進(jìn)一步步的精度處處理，主要要去除像弱弱電解質(zhì)（（棚、SiO2）較較難清除離離子的任務(wù)務(wù)Weshouldunderstandjusthowmuch(orlittle)1ppbreallyis!!!Forexample:1secondin32years=1ppbor1inchin15,700miles=1ppbUVPhoto-oxidationModuleO-ringsealWateroutHightransmittancequartzsleevePVDFhousingLowpressuremercuryvapourlampwithhightransmittancequartzenvelopeWaterinUV一般選用UV185nm和UV254nm。UV254nm具有有殺菌效能能，原理是是通過(guò)紫外外線對(duì)微生生物的照射射，以改變變及破壞微微生物的組組織結(jié)構(gòu)（（DNA-核酸），，導(dǎo)致核酸酸結(jié)構(gòu)突變變，生物體體喪失復(fù)制制、繁殖能能力，功能能遭受破壞壞，從而達(dá)達(dá)到消毒、、殺菌的目目的，消滅滅水中的細(xì)細(xì)菌、病菌菌和其它微微生物?？煽蓞⒄障卤肀怼V185nm主要要去除TOC（總有有機(jī)碳），，波長(zhǎng)185nm的的放射線會(huì)會(huì)產(chǎn)生羥基基（OH））自由基，，自由基將將水中透過(guò)過(guò)反滲透膜膜的少量有有機(jī)物分解解成CO2和H2O而去除，，確保系統(tǒng)統(tǒng)的TOC指標(biāo)達(dá)到到用戶(hù)要求求。脫氣塔脫氣塔主要要是除去CO2（影影響水電導(dǎo)導(dǎo)率的主要要物質(zhì)，，CO2無(wú)無(wú)法被膜去