河北純水設(shè)備，隨著光伏、電子產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展，生產(chǎn)各種光電元件 、高精度線 路板、集成電路時(shí)需用大量的高純水、超純水，用于清洗其成品和半成品，因此該行業(yè)具有水量消耗大、水質(zhì)要求高、工藝過程長等特點(diǎn)。一方面由于該行業(yè)對水質(zhì)要求越來越嚴(yán)格 ；另一方面也由于純水處理過程消耗大量的資源 (比如水，電，化學(xué)品)且在過程中會排放污染物，所以節(jié)能減排在企業(yè)中也越來越受到重視。探索一種出水量大、水質(zhì)穩(wěn)定、經(jīng)濟(jì)有效的純水處理方案是十分必要的。佳潔將以A（河北華芯半導(dǎo)體）、B（河北光興半導(dǎo)體）兩個(gè)工廠為例，結(jié)合工廠平時(shí)運(yùn)行的現(xiàn)場數(shù)據(jù)分析兩種不同純水處理工藝的能耗水平。

1.出水水質(zhì)要求

A、B兩個(gè)工廠原水均采用市政 自來水出水要求達(dá)到EW一1級水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)，出水水質(zhì)如表 1。

2.工藝流程

一般來說，水中的雜質(zhì)分成兩類：一類是溶解性的雜質(zhì)(離子化和非 離子化)；另外一類是懸浮物質(zhì)(無論是有生命的和無生命的 )。因此需要結(jié)合不同的處理手段來制備超純水。超純水處理流程 大致可分為4個(gè)階段，分別是預(yù)處理系統(tǒng)、制成系統(tǒng) 、精處理系統(tǒng)及拋光系統(tǒng)。A、B工廠的工藝流程分別見圖1、圖2。

3.工藝流程說明

3.1預(yù)處理系統(tǒng)

主要功能是去除水中的懸浮物等雜質(zhì)，以及降低水中溶解性總 固體 的含量。典型流程主要包含原水儲存箱、熱交換器 、多介質(zhì)過濾器和活性炭過濾器等。

3.2制成系統(tǒng)

A工廠采用的兩級反滲透 (RO) 處 理 工藝 。該裝 置 運(yùn)行 維 護(hù) 比較方便，無需再生，只需要定期在線清洗，化學(xué)藥品的用量也較少。但是由于自身存在回收率的原因(通常一級反滲透約75％二級約90％)以及需要高 壓水泵等 裝置，將消耗更多的水資源和電，工藝初期投資比較高。

B工廠使用的是陰床+一級反滲透 (RO)。該工藝通過離子交換樹脂結(jié)合反滲透膜技術(shù)柴去除水中的溶解物，樹脂失效后需進(jìn)行再生，需消耗大量較高品質(zhì)的酸堿化學(xué)品，該工藝的電耗和水耗較低，但是經(jīng)常對陰床再生，需要消耗大量的化學(xué)藥品，且操作過程中有一定的危險(xiǎn)系數(shù)。

3.3精處理系統(tǒng)

此段接收前處理單元的產(chǎn)水，以去離子水箱為界，后續(xù)加入混床、膜脫氣等裝置。這將進(jìn)一步降低水中的有機(jī)物以及含氧量。主耍裝置有混床(MB)+膜脫氣 。

3.4拋光系統(tǒng)

主要有拋光系統(tǒng)和超濾兩大裝置。來自于制備單元的產(chǎn)水將被收集在超純水水箱中,通過拋光樹脂的離子交換,最終超濾膜過濾處理生產(chǎn)符合要求的超純水,不符合要求的超純水將回流到處理系統(tǒng)中再處理。

4運(yùn)行能耗比較

從處理流程看來,兩工廠在預(yù)處理、精處理和拋光處理階段的差異不大,區(qū)別主要在于制成系統(tǒng),制成系統(tǒng)的兩種工藝水、電消耗差異較大(圖3、圖4)從圖3、圖4可以看出,A工廠單位純水原水消耗和電量消耗均較高,因此對A廠采取有針對性的節(jié)能降耗的措施。首先對A工廠選擇大通量的反滲透膜,將濃水率控制到10%左右,回收一級RO與UF濃水等,縮短設(shè)備清洗時(shí)間,降低原水消耗。由于系統(tǒng)使用的離心泵是主要耗能設(shè)備,在生產(chǎn)過程中通過調(diào)節(jié)水泵出口閥門的開度來調(diào)節(jié)給水流量,大量的能源消耗在閥門的截流過程中。因此,給RO加壓泵和MB共供給泉增加變頻器,使水泵出口閥門全開,根據(jù)流量的要求調(diào)節(jié)電機(jī)轉(zhuǎn)速。以MB供給泵為例,改造前的接觸器控制作為備用旁路,在變頻器故障時(shí)啟動(dòng)變頻改造完成后,變頻器控制MB供給泵啟動(dòng),水泵緩慢開啟,該變改造使水泵頻率由OH緩慢升至所需運(yùn)行頻率,還能夠有效保護(hù)設(shè)備、同時(shí),水泵出口閥門全開,通過變頻器水泵轉(zhuǎn)速減小,節(jié)能效果顯著。節(jié)能技術(shù)改造完成后的效果如圖5圖6.

改造完成后,A廠平均每噸純水的電耗比改造前大幅減少,每噸純水消耗的自來水量比之前有所降低,改造后AB工廠電耗基本持平,水耗差異也趨于平緩，節(jié)能效果顯著。以上是對河北華芯半導(dǎo)體和河北光興半導(dǎo)體關(guān)于純水設(shè)備實(shí)際運(yùn)行中佳潔解決技術(shù)問題工作內(nèi)容的解說。

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純水設(shè)備

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