超純水機純水設備，準確提出生產工藝對超純水質量要求和原水水質情況 ，選擇設計能力強的專業(yè)水處理公司設計并選用合理處理工藝，深入了解市場情況，選用技術先進，性能優(yōu)良的設備，設置全面、穩(wěn)定可靠的監(jiān)測儀表及控制方法，并由專業(yè)水處理公司進行施工、調試，這是成功建設一個滿足使用要求，經(jīng)濟節(jié)能、穩(wěn)定可靠的超純水機純水設備系統(tǒng)科學的步驟和方法。

一，超純水機純水設備應用行業(yè)有很多，現(xiàn)以半導體工業(yè)的超純水制備技術的工藝狀況為例： 

通常超純水制備工藝以自來水為原水，根據(jù)表1的水質要求，可知超純水制備主要的凈化工藝為：去顆粒物工藝(包括微粒子和T-Si 等)，脫鹽工藝，去有機物(TOC 和殺菌)和脫氣工藝(深度脫氧等)。其中各個工藝的組合，根據(jù)不同的原水水質及處理水水質要求等而有所差異。

1.1 顆粒物去除工藝

超純水中制造中顆粒物的去除方法一般是過濾去除或者吸附去除，不同尺寸的顆粒物所需的工藝也有差異。傳統(tǒng)的純水制造工藝中，顆粒物的處理一般是多介質過濾器(MMF)+活性炭過濾器(ACF)，在半導體行業(yè)超純水的制造中，對顆粒物尺寸的要求更加嚴格，甚至嚴格到 50 nm 微粒子的程度，且目前很多半導體公司要求微粒子(小于 50 nm)的數(shù)量需小于100個/L[2]。所以僅僅MMF+ACF，很難達到要求。這個需要用精密膜過濾裝置進一步處理微小尺寸的顆粒物，如微濾(MF)，超濾(UF)，納濾(NF)和反滲透(RO)等等。MF的孔徑在0.02~10 μm，UF的過濾孔徑在0.001~0.02 μm，反滲透的孔徑為0.0001~0.001 μm，理論上組合膜過濾裝置，能滿足對顆粒物去除的要求。

半導體工業(yè)超純水制造工藝中，一般去除顆粒物，分為初始過濾，如MMF+ACF等；中端過濾裝置，如RO前端的安全過濾器等：為了保證 RO穩(wěn)定高效運行，需要RO入口水SDI＜5；終端過濾，一般是設置在最終端，通常是UF膜過濾裝置。所有工序完成后，可能前段過程中會有少量散落的微小顆粒，對微粒子進行最后的深度處置。

1.2 脫鹽工藝

脫鹽工藝即去除水中離子的工藝，電阻率是水中離子含量的表征。常規(guī)的脫鹽工藝為RO濃縮工藝，離子交換樹脂的吸附工藝和電去離子(EDI)工藝等等。半導體行業(yè)超純水對于電阻率的要求非常嚴格，電阻率大于18.2(MΩ·cm)，理論上幾乎不含離子，常規(guī)的單一工藝很難達到這一要求。一般都是幾種工藝聯(lián)合使用，如樹脂+RO+EDI 等，各地自來水的離子含量也各有差別，根據(jù)不同的情況調整工藝組合情況，一般在顆粒物初級去除后，就需要進行脫鹽工藝。

1.3 去有機物工藝

由于超純水的原水通常是自來水，我國的國標規(guī)定的自來水沒有TOC的標準，代表有機物含量的指標是 CODmn，限值是 3 ppm，常規(guī)的自來水中的TOC大概在 1~3 ppm 左右。表1中對TOC 的要求是 ppb 級的，所以對于TOC的處理也是需要多級工藝處理才可能達到水質要求。ACF、UF、RO 和 EDI 等都有處理TOC 的能力。通常經(jīng)過這些前端處理，TOC大概降至10~30 ppb左右，再通過 TOC-UV燈裝置，能將TOC降至小于1 ppb，最終達到半導體工廠的超純水水質要求。

1.4 脫氣工藝

常規(guī)的超純水制造中，脫氣的工藝一般是物理脫氣，熱力除氣，化學脫氣，膜脫氣。物理脫氣如常用的脫氣塔，用物理攪拌的方法脫除水中的溶解性二氧化碳；熱力除氣，利用溫度越高，水中氣體溶解性越低的物理學特征，通過加熱來去除溶解性氣體；化學脫氣一般是水中加入還原性的化學物質，如亞硫酸鈉，氫氣等等，用于還原溶解氧(DO)，去除水中溶解氧；脫氣膜是比較先進的工藝，脫氣效果也比較好，通過憎水纖維膜將液相和氣相分開，在氣相抽真空，使得氣體被去除，液相中的氣體就會擴散到氣相中，從而達到去除溶解性氣體的作用。行業(yè)的不同，對于溶解性氣體的要求也不一樣，比如工業(yè)鍋爐的水質，就對一定大氣壓下，溶解氧的濃度有規(guī)定。對于半導體行業(yè)的溶解性氣體，我國國標對于電子水的規(guī)定中沒有這些指標，但是近年的半導體行業(yè)，對于溶解氧(DO)的要求甚至嚴格到小于1 ppb，所以去除水中的溶解氧是技術難點，在去除的同時，還要保證隔絕空氣，對于容器和管道的氣密性要求非常嚴格。通常半導體工業(yè)超純水深度脫氣是通過多級脫氣膜聯(lián)合運行，才能達到這一要求，且對脫氣膜的性能要求也特別高。

1.5 其他

對于超純水機純水設備的出水水質控制，除了上述的要求，還有出水溫度，出水壓力等要求。由于最終要求的超純水要求特別嚴格，所以超純水制造工藝中，除了各種處理工藝，對于設備的材質要求也很高，不合適的材質可能導致雜質溶出，造成二次污染，目前超純水的過流材料一般是 PVDF，PTFE，PFA 等材質的特別穩(wěn)定的高分子合成材料。設備自動化程度，設備運行的過程控制與管理等，也是半導體工業(yè)超純水制造和使用的時候，需要解決和重視的問題。

                         半導體行業(yè)用帶脫氣塔的超純水機純水設備

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