医药用纯水制备技术指标与工艺流程?

　　一、工程概况：

　　随着电子工业的发展，对高纯水提出了越来越高的质量要求，而高纯水的生产需求增长很快。本例是为德国建造的用于集成电路产品生产的高纯水系统。它与典型的高纯水系统区别不大，事实上它突出强调了电子工业引起争论的一些熟知问题。医药用纯水,纯水设备,集成电路超纯水设备

　　二、设计原始资料：

　　制作16K位集成电路(DRAM)时，对水质的要求：TOC 0.5mg/L，金属离子为1mg/L，微粒(≥0.2mm)为100个/ml。而制作16M位DRAM时，对水质的要求：TOC<5mg/L，金属离子<0.2mg/L，微粒(≥0.1mm)为0.6个/ml。

　　三、工艺流程及主要设备：

　　1.预处理：

　　预处理包括活性炭过滤器、软化器和阻垢剂投加装置。对RO组件中的聚酰胺复合膜，由于它的耐氯性能差，但适用pH值范围广。活性炭过滤能有效地去除氯。而活性炭过滤后，往往会增加水中细菌和微粒子的含量。软化器可以减少水中粒子含量，由于树脂表面带有少量电荷，会提高软化器的活性，因此软化器预处理可以减少RO组件的粒子污染。为了防止水中硬度的结垢，添加阻垢剂专门设置阻垢剂投加装置。

　　2.RO系统：

　　RO膜一般能去除原水中95%～99%的TDS，而对二氧化硅(SiO2)的去除效果则不佳，因此RO被认为是预脱矿质过程，为了提高RO的效率，采用了两段RO系统。这种两段脱盐系统采用了低压复合膜，既能保证水通量，又不降低脱盐率，它所需的操作压力为1.38～1.72MPa，所以两段RO能在低于0.27MPa压差下工作，并大幅度提高了离子的分离性能。若单级RO膜的截留率为95%，则盐透过率为5%，两段RO盐的透过率为(0.05)2或0.0025。因此，通过两段RO计算的截留率应为99.75%，复合膜也能提高SiO2的截留率。

　　3.后处理：

　　RO装置产水放入贮槽中，以便进行后续的离子交换(IX)和筒式过滤器处理。往贮槽加入臭氧，使有机物和氧化剂接触转化成羧酸类物质以减少粒子生成。贮水槽出水经254nm紫外线灭菌器，旨在消除臭氧残留物，保护后续的IX装置和筒式过滤器免受臭氧降解。该系统也由两个IX装置组成，主混床和精混床，每个混床后均设亚微米筒式过滤器和紫外线灭菌器。用0.45mm筒式过滤器捕集主混床漏出的树脂颗粒，主混床下游选用18.5nm紫外光，它除杀灭细菌外，还可使有机物少量氧化。

　　4.系统布置：

　　设备布置是高纯水设计中需要解决的难题之一。

　　四、运行情况：

　　1.对预处理和后处理设备的维护：

　　活性炭过滤器、软化器均采用轻便可更换单元组件，以便失效后随时更换。为此必须设置易于操作的更换连接件。对于离子交换混床中的主床和精床放在一起便于再生，为了防止高纯水的受污染，应采用高级管材，而且管道输送距离应尽可能短。医药用纯水,纯水设备,集成电路超纯水设备

　　2.系统的启动与运行：

　　本系统应按以下顺序启动。

　　(1)在RO膜正式加负载前，应先开始RO预处理系统操作，预处理的水用于彻底地冲洗RO压力容器和管道系统。

　　(2)RO膜加负载，操作R0系统，同时排放的产水。此过程持续到下述条件中的—个或几个满足为止。即RO系统在稳定的脱盐性能下持续运转48h;RO产水TOC浓度不高于进水TOC的10%;RO产水的TOC低于100mg/L。

　　(3)装满贮槽并清洗后排放，如此循环两次。

　　(4)用RO产水灌装贮槽至一半容量时，启用臭氧发生器，贮槽中水被臭氧氧化至浓度200～500mg/L。

　　(5)将贮槽的臭氧化水循环流遍精处理的分配系统，持续24h。

　　(6)排空系统，用新鲜的RO产水重新充装罐，重新建立臭氧浓度，然后在系统内循环1 h。

　　(7)启动贮槽下游的紫外线灭菌器，再循环至少2h，然后调节臭氧发生器实现贮槽中稳定的臭氧余量，证实在紫外线灭菌器的下游各处臭氧浓度为零。

　　(8)将一台主混床投入运行，同时启动0.45mm下游过滤器，以保护系统不受树脂微粒的污染。

　　(9)由分配泵的排放口至树脂捕集过滤器的下游建立与臭氧相容的管路。当通过IX精处理单元的循环连续运行时，使系统连续臭氧化。使系统中臭氧浓度为40～80mg/L，TOC<10mg/L，及下游出口处0.2mm的微粒<30个/ml。

　　(10)对新的一台IX单元和0.45mm精滤器重复(9)中的全过程。

　　(11)间断实施分配环路的臭氧化，接入精混床和0.45mm过滤器。

　　在每个启动点单独地启动每个工艺单元，然后进行该单元的试验，证明此单元在预期性能下运行后，再启动下一个单元。整个启动过程需30余天。这样，无论发生什么问题都能容易辨认和处理。表1列出84d系统操作情况。

　　集成电路超纯水水质要求及制水工艺：

　　集成电路(IC)是以光学方式把回路印刷到硅芯片上。芯片上的组件或连接组件间的配线线径极微细，只有1~2um或更小。其间若有微粒或微生物附着，易使回路短路。制程中需使用大量高纯度的纯净水洗净，以保有高的良率，以制造1Mbit的DRAM产品其水质技术要求如下：

　　1Mbit DRAM产品的超纯水要求规范：医药用纯水,纯水设备,集成电路超纯水设备

　　为生产出符合要求的超纯水，各国均发展出不同方式之设备，此处谨以RO反渗透为主要之处理流程供参考。超纯水系统流程