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膜技术在纯水制造中的应用


  膜技术在纯水制造中的应用 --集成电路用高纯水装置,液晶显示器清洗用超纯水系统,微电子行业用工业纯水设备

    纯水制造中应用的膜技术主要有电渗析(ED)、反渗透(RO)、纳滤(NF)、超滤(UF)、微滤(MF),其工作原理、作用等见下表。

膜组件名称

ED

RO

NF

UF

广西快3 MF

微孔孔径

 

5-50埃

15-85埃

广西快3 50-1000埃(1μm)

0.03-100μm

工作原理

离子选择透过性

1.优先吸附-毛细管理论

2.氢链理论

3。扩散理论

同左

滤膜筛滤作用

同左

作用

去除无机盐离子

  去除无机盐离子,以及有机物、微生物、胶体、热源、病毒等

去除二价、三价离子,M>100的有机物,以及微生物、胶体、热源、病毒等

去除悬浊物、胶体以及M>6000的有机物

去除悬浊物

组件形式

广西快3 膜堆式

大多为卷式,少量为中空纤维

同左

大多为中空纤维,少量为卷式

摺迭滤筒式

工作压力(Mpa)

0.03-0.3

1-4

广西快3 0.5-1.5

0。1-0。5

广西快3 0.05-0.5

水回收率(%)

50-80

广西快3 50-75

50-85

90-95

100

使用寿命(年)

3-8

3-5

3-5

3-5

3-6个月

水站位置

广西快3 除盐工序

除盐工序

广西快3 1。除盐工序

2.RO前的软化

大多为纯水站终端精处理,少数为RO前的预处理

1。RO、NF、UF前的保安过滤(3-10μm)

2.离子交换后滤除树脂碎片(1μm)

3.UV后滤除细菌死体(0.2或 0.45μm)

4。纯水站终端过滤(0。03-0。45μm)

      与传统的水处理技术相比,膜技术具有工艺简单、操作方便、易于自动控制、能耗小、无污染、去除杂质效率高、运行成本低等优点,特别是几种膜技术的配合使用,再辅之以其他水处理工艺,如石英砂过滤、活性炭吸附、脱气、离子交换、UV杀菌等,为去除水中的各种杂质,满足日益发展的电子工业对高纯水的需要,提供了有效而可靠的手段,而且也只有应用了多种膜技术,才能生产出合格、稳定的高纯水,才能生产出大规模、超大规模、甚大规模集成电路 (LSI、VLSI、ULSI),从而使计算机、雷达、通讯、自动控制等现代电子工业的发展和应用得以实现。

    值得一提的是:当原水的含盐量大于400mg/L时,纯水制造的除盐工序采用RO-离子交换工艺后,比早先单用离子交换可节约酸、碱约90%左右,使离子交换柱的周期产水量提高10倍左右,事实证明,可以降低纯水制造的运行费用和制水成本,可以减少工人的劳动强度,可以减少对环境的污染,并可使纯水水质得到提高并长期稳定。据统计,在我国电子工业引进的纯水制造系统中,有RO的约占系统总数的90%,有UF的约占20%,有MF的几乎为100%,而ED在我国国产的纯水系统特别是早期投产的纯水系统,以及为数众多的对纯水水质要求不高的一般电子元器件(如电阻、电容、黑白显像管、电子管等)制造厂的纯水系统中占有相当的比例。

微电子工厂纯水站使用膜技术实况

  现以某微电子工厂中的某一5T/H纯水站使用海德能膜技术的实况,说明膜技术在电子工业纯水制造中的应用。

  1.前级UF

  前级UF是用于去除水中的悬浊物、胶体及有机物,降低水的SDI值,确保RO的安全运行。前级UF有8支,进水16m3/h,透过水15m3/h,浓缩水排放,回收率约90%。UF组件为立升公司生产的中空纤维膜。UF前采用5μm保安过滤器。

  2。一级RO

  水中加入还原剂Na2SO3(加药量为水中余氯值的1.8倍)以防止余氯氧化腐蚀RO膜,加入阻垢剂(加药量为5ppm)以防止CaCO3 、CaSO4等在RO膜上结垢,再经5μm保安过滤器后由高压泵打进一级RO广西快3。一级RO有4组,均为2芯装的膜壳。呈(3+1)排列,膜容器由FRP(玻璃钢)制成,每根内装2个RO膜元件,总共为8个RO膜元件,进水16m3/h,透过水8m3/h,浓缩水排放,回收率为50%,脱盐率>90%(初始脱盐率>99%),操作压力1.55Mpa。RO膜元件采用海德能公司生产的芳香聚酰胺复合反渗透膜,膜元件平均脱盐率99.5%。

  3.二级RO

  一级RO水箱出水中一部分进入A系统,先加NaOH(CP级)调节pH为8.2-8.6,使水中CO2生成HCO3- ,被二级RO除去,以减轻混床离子交换的负担,采用二级RO可以使混床再生周期延长一倍,减少再生酸碱耗量,并可进一步去除TOC和胶体物质。二级RO共5根膜容器,每根容器内装1支RO膜元件,共5支RO膜元件,进水8m3 /h,出水5m3/h,浓水排至超滤水箱,回收率约为70%,脱盐率>70%(初始脱盐率>80%),RO膜元件采用海德能公司反渗透膜,型号与一级RO膜元件相同。

  4.微滤

  本系统的微滤可分为三类,第一类为前级UF、RO前的保安过滤器,用于去除水中的悬浊物微粒,降低水的SDI值,滤芯为PP(聚丙烯)膜摺迭式滤芯,孔径为5μm或3μm。第二类在离子交换后,用于滤除离子交换树脂碎片,滤芯为PP膜折叠式滤芯,孔径为1μm。第三类在UV杀菌器后,用于滤除微生物尸体,滤芯为折叠式滤芯,孔径为0.45μm或0.22μm--集成电路用高纯水装置,


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