UPW(纯水系统)讲义.ppt

UPW(纯水系统) 讲解人：方青 引言 UPW是服务生产工艺的一部分,另外还有CDS、特气、大宗气体等。 超纯水的制程随原水水质而有不同的方式，主要是去除水中的不纯物，如微粒子、有机物、无机盐类、重金属及生菌等 主要用途（GMIC） 超纯水主要供集成电路芯片生产的清洗用水，且用量较大。另外还提供一些生活用水，以及PCW（工艺冷却水系统）、膨胀水箱、加湿器等都会用到不同程度的纯水。 为了满足工艺设备对水质的要求，必须考虑输送材料、流速、合理的输送系统的设计 Typical Components of a Semiconductor UPW System 纯水系统的组成单元 MMF和AC RO UF MB EDI POLISH UV 脱气塔 以下介绍各部分的作用 MMF和AC MMF(多介质过滤器)和AC（活性炭过滤器）是作为RO的预处理，对RO膜起保护作用。 预处理原水首先加入絮凝剂和混凝剂，可以降低浑浊度（使微小颗粒凝聚变大，重力沉降有助于过滤）,去除悬浮物和胶体等杂质。 加入NaHSO3去除余氯（将氯还原），防止RO膜被氧化，活性炭也有吸附余氯的作用。 为了提高出水质量和加强对RO膜的保护，现在通常用UF作为预处理 。 UF 超滤是一种以筛分为分离原理，以压力为推动力的膜分离过程，过滤精度在0.005-0.01μm范围内， 可有效去除水中的微粒、胶体、细菌垫层及高分子有机物质。可广泛应用于物质的分离、 浓缩、提纯。超滤过程无相转化，常温操作，对热敏性物质的分离尤为适宜，并具有良好的耐温、耐酸碱和耐氧化性能（可以耐受高浓度的余氯和过氧化氢溶液），能在60℃ 以下，pH为2-11的条件下长期连续使用。 中空纤维超滤膜是超滤技术中最为成熟与先进的一种形式。中空纤维外径0.5-2.0mm，内径0.3-1.4mm，中空纤维管壁上布满微孔，孔径以能截留物质的分子量表达，截留分子量可达几千至几十万。原水在中空纤维外侧或内腔加压流动，分别构成外压式与内压式。超滤是动态过滤过程，被截留物质可随浓缩小排除，不致堵塞膜表面，可长期连续运行。 一般采用外压式，这样增大表面积，过滤充分。 Ultrafiltration Design RO 反渗透是用足够的压力使溶液中的溶剂(一般常指水)通过反渗透膜(一种半透膜)而分离出来，方向与渗透方向相反，可使用大于渗透压的反渗透法进行分离、提纯和浓缩溶液。反渗透膜的主要分离对象是溶液中的离子范围。反渗透法分离过程有如下优点：　①不需加热、没有相变；　②能耗少；过程连续稳定；　③设备体积小、操作简单，适应性强；　④对环境不产生污染。　 反渗透纯水系统根据不同的源水水质采用不同的工艺。一般自来水经一级反渗透系统处理后，产水电导率＜10-20μS/cm，经二级反渗透系统后产水电导率＜5μS/cm甚至更低，在反渗透系统后辅以离子交换设备或EDI设备可以制备超纯水，使电阻率高达18兆欧姆.厘米)。 反渗透膜老化或受污染后，产水质量会下降. 反渗透的基本性能参数是运行压力、产水量、水回收率和脱盐率、测试液PH值。 大部分离子依靠反渗透方式除去，可去除颗粒、胶体、有机杂质、微生物等有害物质，Ca、Mg之类的硬度离子及99%溶解性离子。 给水总含盐量（TDS）和需去除的主要离子的浓度是反渗透系统设计的基本依据，主要离子有钙、镁、钠、钾、铵、硫酸根、重碳酸根、氯、氟、硝酸根和二氧化硅。 Osmosis and Reverse Osmosis 1 2 Feed water Purified water Reverse osmosis membrane (RO) Osmosis Reverse Osmosis 2 2 1 Osmotic pressure P 1 2 The Spiral Wound Reverse Osmosis Module MB MB是继RO的进一步脱盐 MB的工作原理是通过阴阳树脂上所带的活性基团来置换