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GE膜技术在电子工业纯水制造中应用特点

作者:GE膜     来源:GE膜公司     发布日期:2013-03-15 10:39:57


  一、纯水在电子元器件生产中的作用

  纯水在电子工业尤其是电子元器件生产中的重要作用日益突出,纯水水质已成为影响电子元器件产品质量、生产成品合格率及生产成本的重要因素之一,水质要求也越来越高。在电子元器件生产中,高纯水主要用作清洗用水及用来配制各种溶液、浆料,不同的电子元器件生产中纯水的用途不同,因此对水质的要求也不同。

  二、GE膜技术在纯水制造中的应用

  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)

  纯水制造中常用的膜技术

  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。

  三、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5组,每组45根组件,共225根组件,进水280m 3 /h,透过水250 m 3 /h,浓缩水排放,回收率约90%。UF组件为海德能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Na 2 SO 3 (加药量为水中余氯值的1.8倍)以防止余氯氧化腐蚀RO膜,加入防垢剂(NaPO 3 ) 6 (加药量为5ppm)以防止CaCO 3 、CaSO 4 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。一级RO有4组,均为二段。其中三组为每组8根膜容器,呈(5+3)排列,第4组为11根膜容器,呈(8+3)排列,膜容器由FRP(玻璃钢)制成,每根内装6个RO膜元件,总共为210个RO膜元件,进水250m 3 /h,透过水188m 3 /h,浓缩水排放,回收率为75%,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CO 2 生成HCO 3 - ,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前采用3μm保安过滤器,二级RO为一组三段,共10根膜容器,按(6+3+1)排列,每根容器内装6只RO膜元件,共60只RO膜元件,进水70m 3 /h,出水62m 3 /h,浓水排至超滤水箱,回收率为90%,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.后级UF

  后级UF是用于去除水中的微粒、微生物、胶体、有机物等的终端过滤设备。

  A系统后级UF为3组,每组18支,共54支组件,进水92 m 3 /h,出水90 m 3 /h,浓水排至一级RO水箱,回收率约98%。UF组件采用海德能公司生产的中空纤维膜。

  B系统后级UF为8组,每组9支,共72支组件,进水168 m 3 /h,出水164 m 3 /h,回收率约98%,UF组件采用海德能公司生产的中空纤维膜。

  C系统后级UF有3支组件,进水4 m 3 /h,出水3.9 m 3 /h,回收率约98%,UF组件采用海德能公司生产的中空纤维膜。

  5.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膜摺迭式滤芯,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N-6(尼龙6)膜摺迭式滤芯,孔径为0.45μm或0.2μm。

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