UPW(純水系統)講解人：方青引言UPW是服務生產工藝的一部分,另外還有CDS、特氣、大宗氣體等。超純水的制程隨原水水質而有不同的方式，主要是去除水中的不純物，如微粒子、有機物、無機鹽類、重金屬及生菌等

主要用途（GMIC）超純水主要供集成電路芯片生產的清洗用水，且用量較大。另外還提供一些生活用水，以及PCW（工藝冷卻水系統）、膨脹水箱、加濕器等都會用到不同程度的純水。為了滿足工藝設備對水質的要求，必須考慮輸送材料、流速、合理的輸送系統的設計TypicalComponentsofaSemiconductorUPWSystem純水系統的組成單元MMF和ACROUFMBEDIPOLISHUV脫氣塔以下介紹各部分的作用MMF和ACMMF(多介質過濾器)和AC（活性炭過濾器）是作為RO的預處理，對RO膜起保護作用。預處理原水首先加入絮凝劑和混凝劑，可以降低渾濁度（使微小顆粒凝聚變大，重力沉降有助于過濾）,去除懸浮物和膠體等雜質。加入NaHSO3去除余氯（將氯還原），防止RO膜被氧化，活性炭也有吸附余氯的作用。為了提高出水質量和加強對RO膜的保護，現在通常用UF作為預處理。UF

超濾是一種以篩分為分離原理，以壓力為推動力的膜分離過程，過濾精度在0.005-0.01μm范圍內，可有效去除水中的微粒、膠體、細菌墊層及高分子有機物質。可廣泛應用于物質的分離、濃縮、提純。超濾過程無相轉化，常溫操作，對熱敏性物質的分離尤為適宜，并具有良好的耐溫、耐酸堿和耐氧化性能（可以耐受高濃度的余氯和過氧化氫溶液），能在60℃以下，pH為2-11的條件下長期連續使用。中空纖維超濾膜是超濾技術中最為成熟與先進的一種形式。中空纖維外徑0.5-2.0mm，內徑0.3-1.4mm，中空纖維管壁上布滿微孔，孔徑以能截留物質的分子量表達，截留分子量可達幾千至幾十萬。原水在中空纖維外側或內腔加壓流動，分別構成外壓式與內壓式。超濾是動態過濾過程，被截留物質可隨濃縮小排除，不致堵塞膜表面，可長期連續運行。一般采用外壓式，這樣增大表面積，過濾充分。UltrafiltrationDesignRO反滲透是用用足夠的壓壓力使溶液液中的溶劑劑(一般常指水水)通過反滲透透膜(一種半透膜膜)而分離出來來，方向與與滲透方向向相反，可可使用大于于滲透壓的的反滲透法法進行分離離、提純和和濃縮溶液液。反滲透透膜的主要要分離對象象是溶液中中的離子范范圍。反滲透法分分離過程有有如下優點點：①不需加熱熱、沒有相相變；②能耗少；；過程連續續穩定；③設備體積積小、操作作簡單，適適應性強；；④對環境不不產生污染染。反滲透純水水系統根據據不同的源源水水質采采用不同的的工藝。一一般自來水水經一級反反滲透系統統處理后，，產水電導導率＜10-20μS/cm，經二級反反滲透系統統后產水電電導率＜5μS/cm甚至更低，，在反滲透透系統后輔輔以離子交交換設備或或EDI設備可以制制備超純水水，使電阻阻率高達18兆歐姆.厘米)。反滲透膜老老化或受污污染后，產產水質量會會下降.反滲透的基基本性能參參數是運行行壓力、產產水量、水水回收率和和脫鹽率、、測試液PH值。大部分離子子依靠反滲滲透方式除除去，可去去除顆粒、、膠體、有有機雜質、、微生物等等有害物質質，Ca、、Mg之類類的硬度離離子及99%溶解性性離子。給水總含鹽鹽量（TDS）和需需去除的主主要離子的的濃度是反反滲透系統統設計的基基本依據，，主要離子子有鈣、鎂鎂、鈉、鉀鉀、銨、硫硫酸根、重重碳酸根、、氯、氟、、硝酸根和和二氧化硅硅。OsmosisandReverseOsmosis12FeedwaterPurifiedwaterReverseosmosismembrane(RO)OsmosisReverseOsmosis221OsmoticpressureP12TheSpiralWoundReverseOsmosisModuleMBMB是繼RO的進一一步脫鹽MB的工作作原理是通通過陰陽樹樹脂上所帶帶的活性基基團來置換換水中的陰陰陽離子，，同時釋放放出H+和OH-化合成H2O。EDI近幾十年以以來，混合合床離子交交換技術一一直作為超超純水制備備的標準工工藝。由于于其需要周周期性的再再生且再生生過程中使使用大量的的化學藥品品（酸堿））和純水，，并造成一一定的環境境問題，因因此需要開開發無酸堿堿超純水系系統。EDI技術術是將膜、、樹脂和電電化學原理理相結合的的成為水處處理技術的的一場革命命。其離子子交換樹脂脂的再生使使用的是電電，而不再再需要酸堿堿，因而更更滿足于當當今世界的的環保要求求。EDI裝置是應用用在反滲透透系統之后后，取代傳傳統的混合合離子交換換技術（MB-DI）生產穩定定的去離子子水。EDI技術與混合合離子交換換技術相比比有如下優優點:①水質穩定定②容易實現現全自動控控制③不會因再再生而停機機④不需化學學再生⑤運行費用用低⑥廠房面積積小⑦無污水排排放。EDI工作原理:EDI裝置將離子子交換樹脂脂充夾在陰陰/陽離子交換換膜之間形形成EDI單元。EDI工作原理如如圖所示。。EDI組件中將一一定數量的的EDI單元間用網網狀物隔開開，形成濃濃水室。又又在單元組組兩端設置置陰/陽電極。在在直流電的的推動下，，通過淡水水室水流中中的陰陽離離子分別穿穿過陰陽離離子交換膜膜進入到濃濃水室而在在淡水室中中去除。而而通過濃水水室的水將將離子帶出出系統，成成為濃水.EDI設備一般以以反滲透（（RO）純水作為為EDI給水。RO純水電阻率率一般是40-2μS/cm（25℃)。EDI純水電阻率率可以高達達18MΩΩ.cm(25℃)，但是根據據去離子水水用途和系系統配置設設置，EDI純水適用于于制備電阻阻率要求在在1-18.2MΩ.cm(25℃)的純水。AACAnodeCathodeA-AnionMembraneC-CationMembraneNa+Na+Na+Na+H+H+OH-OH-Cl-Na+waste+_Cl-Cl-Cl-Cl-CSourcewaterProductPOLISHPOLISH（拋光光混床）是是更進一步步的精度處處理，主要要去除像弱弱電解質（（棚、SiO2）較較難清除離離子的任務務Weshouldunderstandjusthowmuch(orlittle)1ppbreallyis!!!Forexample:1secondin32years=1ppbor1inchin15,700miles=1ppbUVPhoto-oxidationModuleO-ringsealWateroutHightransmittancequartzsleevePVDFhousingLowpressuremercuryvapourlampwithhightransmittancequartzenvelopeWaterinUV一般選用UV185nm和UV254nm。UV254nm具有有殺菌效能能，原理是是通過紫外外線對微生生物的照射射，以改變變及破壞微微生物的組組織結構（（DNA-核酸），，導致核酸酸結構突變變，生物體體喪失復制制、繁殖能能力，功能能遭受破壞壞，從而達達到消毒、、殺菌的目目的，消滅滅水中的細細菌、病菌菌和其它微微生物。可可參照下表表。UV185nm主要要去除TOC（總有有機碳），，波長185nm的的放射線會會產生羥基基（OH））自由基，，自由基將將水中透過過反滲透膜膜的少量有有機物分解解成CO2和H2O而去除，，確保系統統的TOC指標達到到用戶要求求。脫氣塔脫氣塔主要要是除去CO2（影影響水電導導率的主要要物質，，CO2無無法被膜去