helixfil系列助力大型电子超纯水项目-pg电子试玩
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- 发布时间：2021-11-22 14:47
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【概要描述】在电子行业，纯水在电子元器件生产中的重要作用日益突出。纯水品质已成为影响电子元器件产品质量、生产成品率及生产成本的重要因素之一。在集成电路生产中，超纯水是与芯片接触最频繁的介质之一，水质的好坏直接影响到电路的成品率与产品质量，这就要求水质要严格达到相应工艺水平所要求的指标。
【概要描述】在电子行业，纯水在电子元器件生产中的重要作用日益突出。纯水品质已成为影响电子元器件产品质量、生产成品率及生产成本的重要因素之一。在集成电路生产中，超纯水是与芯片接触最频繁的介质之一，水质的好坏直接影响到电路的成品率与产品质量，这就要求水质要严格达到相应工艺水平所要求的指标。
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01 什么是电子超纯水？
在电子行业，纯水在电子元器件生产中的重要作用日益突出。纯水品质已成为影响电子元器件产品质量、生产成品率及生产成本的重要因素之一。在集成电路生产中，超纯水是与芯片接触最频繁的介质之一，水质的好坏直接影响到电路的成品率与产品质量，这就要求水质要严格达到相应工艺水平所要求的指标。
电子超纯水是指将水中的导电介质几乎完全去除，又将水中不离解的胶体物质、气体及有机物均去除至很低程度的水，水中除了水分子（h2o）外，几乎没有什么杂质，更没有细菌、病毒、含氯二恶英等有机物。这种水的制作工艺可以通过蒸馏、去离子化、反渗透技术或其他适当的超临界精细技术生产出来的水。如今以反渗透技术在电子超纯水制备方面应用比较普遍，具有高脱盐率、适应水质含盐量范围广、化学药剂消耗少、环保、占地面积小、自动化程度高、产水的水质稳定等特点。
四川某公司 pdp 项目一期工程启动大型电子超纯水项目，工艺特点为“高精技术，高洁净度”，其水处理工艺需要为生产提供超纯水，而反渗透系统为其中最主要的脱盐处理系统。
该水处理项目的原水取自市政自来水，电导率在 200～800 μs/cm 之间波动，进水余氯质量浓度在 0.2～1 mg/l 之间波动。
02 电子超纯水系统工艺
整个水处理系统分为预处理系统 反渗透为主的脱盐系统 精处理系统 （加温后） 后续的精处理工艺，最后得到电子超纯水。整个水处理系统有加热功能，根据不同的用水温度需要调整进水温度。
预处理系统由絮凝剂和杀菌剂 全自动多介质过滤器 全自动活性炭过滤器 预处理产水箱 预处理输送泵组成。主要通过添加药剂和机械过滤器来去除掉水中泥沙、悬浮物、胶体、微生物等物质，保证产水的 sdi＜5，满足反渗透的进水条件。
精处理系统主要由进水泵 一级 toc uv 膜脱气系统 连续电除盐系统（cedi）组成，主要是进一步去除水中的含盐量，为后续的精处理系统提供稳定的水质保障。后续精处理根据分布不同分两股水，由水罐 泵 二级toc uv 超纯水抛光混床 换热器 0.1μm 过滤器组成，之后不同温度的产水作为超纯水使用。水处理流程如下图所示
该水处理系统主要由多介质过滤器 活性炭过滤器 一级ro系统 二级ro系统 cedi系统 pcw系统（锅炉补充水） 〔（25±1）℃超纯水系统 （40±1）℃超纯水系统〕组成的。
03 反渗透系统设计
由于反渗透系统允许进水含盐量相对较广，且脱盐率高，故反渗透系统是整个水处理系统中脱盐的核心，反渗透膜可除去水中绝大部分可溶性盐分， 除去水中全部的胶体和微生物，保证了出水水质，为后续的工艺提供优质的水源，减轻脱盐负荷。
反渗透为主的脱盐体系主要包括一级反渗透系统和二级反渗透系统，一级反渗透系统为最主要的脱盐系统。该反渗透系统主要由热交换器 保安过滤器 一级高压泵 一级反渗透系统 缓冲水罐 二级高压泵 二级反渗透系统 产水水箱组成。
着重介绍一级反渗透系统的运行情况，一级反渗透系统单套设计为一级两段：（14∶6）×6，单套 120 支膜元件，系统设计产水 103 m3 /h，设计回收率 75%，温度为 25 ℃，共 5 套，膜元件共 600 支。以反渗透膜系统为主介绍说明该水系统的运行情况。
考虑到原水（市政自来水）的水质受季节和气候的影响波动性很大，故此套水处理系统使用的反渗透膜是时代沃顿helixfil系列增强型反渗透膜元件中的puro-i。
对比普通系列的膜元件，puro-i膜元件采用特殊工艺对膜表面进行处理，改变了膜片表面的光滑度，增加膜表面亲水性，膜表面的电荷也趋近于中性，同时采用 34 mil宽进水流道网设计，从而减小了胶体、污染物和微生物在膜表面的污染，显著提高膜元件抗污染能力，延长膜的使用寿命，同时更耐清洗。
04 反渗透系统的优异表现
从该厂大型水处理项目实际应用的情况来看，设计可行。puro-i 膜在此系统中的运行良好，给该厂后续的水处理工艺提供了稳定的水质。一级反渗透系统在运行期间系统的运行压力在1mpa左右；系统的进水电导率在300~400 μs/cm之间波动， 产水电导率始终在5μs/cm以下，系统的脱盐率在98.5%以上；系统的平均产水量在100 m3 /h左右，系统的回收率在75%左右，满足客户的供水要求。反渗透系统运行期间对运行情况进行了记录分析，如下图所示
整个水处理系统固定资产折旧费、电耗、药剂消耗以及人工等各种费用进行核算， 其中一级反渗透产水成本为 2.87元/t， 二级反渗透产水成本为4.47元/t，总的超纯水产水成本为 6.85元/t，当地自来水的价格为2.33元/t， 该水处理系统给工厂提供了优质而稳定的水源。
反渗透技术在该厂大型电子超纯水项目中得到成功应用，为后续的脱盐处理工艺提供了优质的水源，保证了后续脱盐工艺的稳定，也验证了反渗透技术在电子超纯水项目应用中的良好表现，同时也增加了一个可供参考的成熟案例。
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