电子行业纯水系统设计要点分析
【纯水设备www.chnwr.com】电子行业纯水系统设计是确保生产环境洁净度和产品质量的关键环节,需满足高纯度、低颗粒、低TOC(总有机碳)和微生物控制等严格要求。电子行业纯水广泛应用于半导体、光伏、显示面板、精密电子等行业。
1.典型纯水制备工艺流程
(1)预处理系统
预处理是纯水制造的第一步,主要用于保护后续设备(如反渗透膜)免受污染或损坏。
多介质过滤器:去除悬浮物、泥沙、胶体等,通常由石英砂、无烟煤等组成。
活性炭过滤器:吸附余氯、有机物、异味和部分重金属。
软化器(可选):通过离子交换树脂去除钙、镁离子,防止反渗透膜结垢。
精密过滤器(5μm或1μm滤芯):进一步截留微小颗粒。
(2)反渗透(RO)系统
核心脱盐环节,可去除约95%-99%的溶解盐、有机物和微生物。
高压泵:为反渗透膜提供足够的进水压力(通常1-1.5MPa)。
RO膜组:采用半透膜分离技术,产水为初级纯水(电导率通常<10 μS/cm)。
阻垢剂/还原剂投加(可选):防止膜结垢或氧化损伤。
(3)离子交换(混床或EDI)
进一步去除残余离子,提高水质。
混床离子交换:阴阳树脂混合床,产水电阻率可达10-18.2 MΩ·cm(超纯水)。
电去离子(EDI):结合电渗析和离子交换,无需酸碱再生,连续产超纯水(电阻率≥15 MΩ·cm)。
(4)后处理系统
针对特殊需求进行深度处理。
紫外线(UV)杀菌:灭活微生物,防止生物污染。
终端精密过滤器(0.22μm或0.1μm):截留细菌或颗粒。
脱气膜/氮封水箱:去除溶解氧或二氧化碳,防止水质下降。
2.水质标准与需求分析
表1 纯水分类及应用领域
类别
电阻率(25°C)
典型制备工艺
主要应用
初级纯水
0.1~1 MΩ·cm
反渗透(RO)、软化、过滤
工业清洗、锅炉补水、实验室常规用水
纯化水
1~10 MΩ·cm
RO + EDI 或 RO + 混床离子交换
制药(口服制剂)、化工、电子初级工艺
高纯水
10~15 MΩ·cm
RO + EDI + 抛光混床
高端电子、光伏、精密仪器
超纯水
≥18 MΩ·cm
多级RO + EDI +抛光混床 + UV/UF
半导体芯片、制药注射用水
3. 站房选址与布局
(1)位置要求:
尽量靠近用水点(如洁净厂房),缩短管道距离,减少污染风险。
避开振动源(如空压机、冷却塔)和粉尘区域。
考虑站房净高(≥4.5m,满足吊装需求,如混床树脂更换)、立柱规划等,扩大有效利用面积(立柱过密会降低有空间利用率)。
(2)空间规划:
分区明确:预处理区、主处理区、循环供水区、电气控制室、化学品存储区。
预留20%~30%空间供未来扩容或设备维护通道。
设备间距≥1.2m(如RO膜组、混床),便于操作和拆卸。
4.管道布置及材质选择
(1)管道布置:
循环系统设计:采用闭环循环回路,避免死水区,保持水流持续流动(流速≥1.5m/s),防止微生物滋生。
分支管道设计需最短化,减少盲管(L/D≤3倍管径)。
坡度与排放:管道安装需保持0.5%~1%坡度,低点设排放阀,便于系统排空和清洗。
(2)材质选择:
优先选用PVDF(聚偏二氟乙烯)、 SS316L EP级(电抛光不锈钢) 或 PP(聚丙烯),确保低溶出、耐腐蚀。
避免使用含塑化剂或添加剂的材料(如普通PVC)。
5.结语:
电子行业纯水系统的设计是保障生产工艺稳定性和产品良率的关键环节。设计时需严格把控材料选择、循环布局、防污染措施等,确保水质长期稳定达标。同时,系统应具备可扩展性和易维护性,以适应未来工艺升级的需求。只有通过科学严谨的设计、规范的施工及持续的管理,才能为电子行业提供真正可靠的高纯水系统,助力先进制造业的高质量发展。苏州皙全皙全纯水设备公司可根据客户要求制作各种流量的纯水设备,去离子水设备,超纯水设备及软水处理设备。纯水设备,实验室纯水设备。
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