BTD超純水設(shè)備介紹及應(yīng)用

發(fā)表時(shí)間：2020-12-09 11:30:14 閱讀次

一、超純水的概念及應(yīng)用

超純水又稱UP水，既將水中的導(dǎo)電介質(zhì)幾乎完全去除，又將水中不離解的膠體物質(zhì)、氣體及有機(jī)物均去除至很低程度的水。電阻率大于18MΩ·cm，或接近18.3MΩ·cm極限值。

超純水主要應(yīng)用于微電子行業(yè)、半導(dǎo)體行業(yè)、電力行業(yè)、光電行業(yè)、光伏行業(yè)和實(shí)驗(yàn)室以及其他超純水應(yīng)用領(lǐng)域。

二、純化水和超純水的區(qū)別

（1）電導(dǎo)率不同，純化水電導(dǎo)率在1-5μS/cm 之間，超純水的電導(dǎo)率為0.056μS/cm;

（2）制造的難易程度不同，目前市場(chǎng)上使用的純水基本上都是經(jīng)過(guò)反滲透、蒸餾等方法制得，而超純水是純水的基礎(chǔ)上還要經(jīng)過(guò)光氧化技術(shù)、精處置和拋光處理等一系列復(fù)雜的純化技術(shù)制得的;

（3）對(duì)微量元素的要求不同。比如重金屬、細(xì)菌、微粒數(shù)等指標(biāo)也大不相同，純水雜質(zhì)含量是ppm 級(jí)，而超純水為ppb 級(jí)1ppb為1ppm的千分之一，簡(jiǎn)單來(lái)講超純水中已經(jīng)沒有什么雜質(zhì)，接近于理論上的水;

（4）使用的領(lǐng)域也不相同，純水一般稱呼純凈水，基本不保留水中的礦物質(zhì)，pH值在6-7之間，為弱酸性，一般用于透析等醫(yī)療用水，或者實(shí)驗(yàn)室、電子化工等特殊用水;

（5）對(duì)輸送管道材質(zhì)的要求也不相同，超純水對(duì)輸送管道材質(zhì)的要求要比純水嚴(yán)格得多。

三、超純水的水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)

（1）《國(guó)家標(biāo)準(zhǔn):電子級(jí)水(GB/T 11446.1-2013)》，

將電子級(jí)用水劃分為4級(jí)EW1-4，對(duì)用水的電導(dǎo)、全硅、微顆粒數(shù)、細(xì)菌個(gè)數(shù)、金屬元素、理化指標(biāo)及TOC都有明確要求。例如EW1電阻率≥18MΩ·cm（25℃）的情況下，全硅≤2μg/L等等。

（2）美國(guó)電子和半導(dǎo)體工業(yè)用超純水的標(biāo)準(zhǔn)指南(ASTM-D5127)

美國(guó)電子和半導(dǎo)體工業(yè)用超純水的標(biāo)準(zhǔn)指南(ASTM-D5127)，將電子和半導(dǎo)體工業(yè)用超純水劃分為7級(jí)，相較于國(guó)標(biāo)電子級(jí)用水，美標(biāo)對(duì)水質(zhì)的劃分更加細(xì)更加嚴(yán)格。標(biāo)準(zhǔn)指南中增加了對(duì)半導(dǎo)體有影響的金屬元素、及溶解氧的檢測(cè)。

四、常用的水處理工藝

如圖一所示，針對(duì)不同的水質(zhì)要求，可采用不同的處理技術(shù)，凝聚沉淀、砂過(guò)濾、活性炭吸附、以及筒式過(guò)濾這四種工藝技術(shù)可以去除水中的懸浮物和微粒；反滲透技術(shù)可以有效去除有機(jī)物、離子、微粒微生物、熱源；離子交換技術(shù)可以除去水中的離子；紫外線殺菌可以去除微生物和有機(jī)物；膜濾和超濾可以除卻原水中的微生物和熱源；多效蒸餾可以去除水中的有機(jī)物和熱源。通過(guò)一系列的技術(shù)可以使得原水變成超純水，用于工業(yè)車間生產(chǎn)用水。

圖二　工藝用水處理技術(shù)

超純水主流工藝為三種，分別為：

（1）多介質(zhì)過(guò)濾器→活性炭過(guò)濾器→單級(jí)RO→再生混床→拋光混床

（2）多介質(zhì)過(guò)濾器→軟化器→活性炭過(guò)濾器→單級(jí)RO→EDI→拋光混床

（3）疊片式過(guò)濾器→超濾→雙級(jí)RO→EDI→拋光混床→終端超濾

相對(duì)來(lái)說(shuō)另外兩種工藝來(lái)講，第一種工藝是比較老舊的超純水制作手法，而最后一種滲透/電去離子（RO/EDI）集成膜技術(shù)是近年來(lái)發(fā)展迅速、相對(duì)成熟并得到大規(guī)模工業(yè)應(yīng)用的新一代超純水制造技術(shù)，在國(guó)際上已逐漸成為純水技術(shù)的主流。RO/EDI的集成膜技術(shù)在電子企業(yè)用水、實(shí)驗(yàn)室純水系統(tǒng)、電廠用水等方面具有獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)。

五、應(yīng)用案例

案例一：某企業(yè)定制超純水設(shè)備，應(yīng)用于電子行業(yè)