CN108545868A - 一种提高纯水电阻率的滤芯组件 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及过滤技术领域，尤其涉及一种提高纯水电阻率的滤芯组件，包括外壳、筒盖、复合滤芯，筒盖上安装有进水接管和出水接管，外壳的内壁设有环形安装板，外壳内于复合滤芯外侧填充有混合阴阳离子树脂，复合滤芯包括上端盖和下端盖，以及安装在上端盖和下端盖之间的复合滤层，上端盖与筒盖密封连接，且开设有出水孔，下端盖安装在安装板上，安装板于下端盖的外侧开设有过水孔，复合滤层呈中空结构，且中空的位置与出水孔相对应，复合滤层包括隔离层、聚醚砜折叠膜和活性炭层，隔离层开设有通孔。本发明既能够交换掉水中的离子,提高水的电阻率,又能够过滤掉水中的微小杂质和细菌，适用于微电子行业,操作简单,设备成本低,节省能耗。
Description
技术领域
本发明涉及过滤技术领域，尤其涉及一种提高纯水电阻率的滤芯组件。
背景技术
随着微电子行业的不断兴起和迅猛发展，微电子行业的用水标准也要符合行业的用水标准。现在的微电子行业用水标准很高，且用的都是纯水或高纯水或超纯水。同时，微电子行业去离子纯水用途广泛，半导体、集成电路芯片及封装、液晶显示、高精度线路板、光电器件、各种电子器件、微电子工业、集成电路需要大量的纯水、高纯水、超纯水，集成电路的集成度越高，线宽越窄，对水质的要求也越高。
目前，微电子行业中电子清洗超纯水设备制取超纯水的工艺流程主要有以下三种：
1、预处理→反渗透→中间水箱→水泵→EDI装置→纯化水箱→纯水泵→紫外线杀菌器→抛光混床→0.2或0.5μm精密过滤器→用水对象(≥18MΩ.CM)(最新工艺)→排放回预处理系统；
2、预处理→一级反渗透→加药机(pH调节)→中间水箱→第二级反渗透(正电荷反渗膜)→纯水箱→纯水泵→EDI装置→紫外线杀菌器→0.2或0.5μm精密过滤器→用水对象(≥17MΩ.CM)(最新工艺)→排放回预处理系统；
3、预处理→反渗透→中间水箱→水泵→EDI装置→纯水箱→纯水泵→紫外线杀菌器→0.2或0.5μm精密过滤器→用水对象(≥15MΩ.CM)(最新工艺)；
4、预处理系统→反渗透系统→中间水箱→纯水泵→粗混合床→精混合床→紫外线杀菌器→精密过滤器→用水对象(≥15MΩ.CM)(传统工艺)→排放回预处理系统。
上述四种水处理工艺虽然能够达到相应的用水要求，但是整个水处理过程非常繁琐复杂，需要经历多次水处理，还需要投入相应的设备，花费了较大的人力物力和能耗。因此，需要一种比较简易的，操作简单，能达到用水要求的器件用于微电子行业的用水处理。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的是提供一种提高纯水电阻率的滤芯组件，既能够交换掉水中的离子，提高水的电阻率，又能够过滤掉水中的微小杂质和细菌，适用于微电子行业，操作简单，设备成本低，节省能耗。
本发明通过以下技术手段解决上述技术问题：
一种提高纯水电阻率的滤芯组件，所述滤芯组件包括外壳和筒盖，以及安装在外壳内部的复合滤芯，所述外壳的顶端与筒盖密封连接，所述筒盖上安装有进水接管和出水接管，所述外壳的内壁设有环形安装板，所述外壳内于复合滤芯外侧填充有混合阴阳离子树脂，所述复合滤芯包括上端盖和下端盖，以及安装在上端盖和下端盖之间的复合滤层，所述上端盖与筒盖密封连接，且开设有出水孔，所述出水孔与出水接管连通，所述下端盖安装在安装板上，所述安装板于下端盖的外侧开设有过水孔，所述复合滤层呈中空结构，且中空的位置与出水孔相对应，所述复合滤层由内至外包括隔离层、聚醚砜折叠膜和活性炭层，所述隔离层一端与上端盖固定连接，另一端与下端盖固定连接，所述隔离层开设有通孔。
进一步，所述外壳的底端安装有排液管，所述排液管上安装有密封盖。
排液管的设置既可以将外壳底部的残液排出，又可以在树脂更换时用于树脂的排出。
进一步，所述上端盖于出水孔外侧设有环形凸起，所述筒盖内壁于环形凸起对应的位置设有环形凹槽，所述环形凸起卡接在环形凹槽内。
进一步，所述环形凸起的顶端开设有环形弧槽，所述环形弧槽内嵌入有密封圈。
进一步，所述聚醚砜折叠膜的过滤精度为0.1～0.22μm。
进一步，所述活性炭层一端与上端盖固定连接，另一端与下端盖固定连接，所述活性炭层为活性炭烧结棒，且过滤精度为0.8～1.2μm。
进一步，所述混合阴阳离子树脂是体积比为2：1的阴离子树脂和阳离子树脂的混合树脂，且有效粒径为0.4～0.6mm。
进一步，所述阴离子树脂和阳离子树脂均是以苯乙烯-二乙烯苯共聚体树脂为骨架的凝胶型树脂，所述阳离子树脂的离子型式≥99％H+，功能基团为-SO3，所述阴离子树脂离子型式≥95％OH-，功能基团为-N(CH3)3。
本发明还公开了上述滤芯组件的应用，所述滤芯组件应用于清洗微电子生产工艺中的微小颗粒和离子。
本发明的滤芯组件相较于现有的滤芯组件具有以下优点：本发明的滤芯组件中的复合滤芯没有内外骨架，待处理的水从进水接口进入外壳内，直接与外壳内的树脂进行离子交换后，无需再通过相应的骨架，而是直接经过活性炭层进行过滤，随后通过聚醚砜折叠膜进行过滤后，由隔离层上的通孔流出通过出水孔从出水接管排出，在本发明中活性炭烧结棒一方面作为过滤层，另一方面又作为支撑骨架，无需再在活性炭层外制作塑料层，增大了水与活性炭层之间的接触面积，更有利于水的净化处理；本发明的外壳内填充的阴阳混合离子树脂，可以对微电子用水进行离子交换，去掉用水中的相关导电离子，再通过活性炭烧结棒过滤和吸附水中的杂质，聚醚砜折叠膜可以过滤掉水中的微小杂质和细菌，过滤效率可达到99.9999％；由于超纯清洗水本身主要清洗微电子生产工艺中的微小颗粒和一些离子，本身污染较少，采用本发明的滤芯组件进行过滤后，可以得到电阻率较高的用水，达到微电子用水要求，经过该滤芯组件的用水电阻率≥18MΩ·CM。
附图说明
图1是本发明一种提高纯水电阻率的滤芯组件的结构示意图；
图2是本发明一种提高纯水电阻率的滤芯组件中的滤芯的结构示意图；
其中，外壳1、筒盖2、上端盖31、下端盖32、隔离层331、聚醚砜折叠膜332、活性炭层333、进水接管4、出水接管5、环形安装板6、出水孔7、过水孔8、通孔9、排液管10、密封盖11、环形凸起12、环形凹槽13、环形弧槽14。
具体实施方式
以下将结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明：
如图1和图2所示，本发明的一种提高纯水电阻率的滤芯组件，滤芯组件包括外壳1和筒盖2，以及安装在外壳1内部的复合滤芯，外壳1的顶端与筒盖2密封连接，此处的密封连接可以胶水粘接，也可以采用螺纹连接，筒盖2上安装有进水接管4和出水接管5，外壳1的内壁设有环形安装板6，外壳1内于复合滤芯外侧填充有混合阴阳离子树脂，复合滤芯包括上端盖31和下端盖32，以及安装在上端盖31和下端盖32之间的复合滤层，上端盖31与筒盖2密封连接，且开设有出水孔7，出水孔7与出水接管5连通，下端盖32安装在安装板6上，安装板6于下端盖32的外侧开设有过水孔8，复合滤层呈中空结构，且中空的位置与出水孔7相对应，复合滤层由内至外包括隔离层331、聚醚砜折叠膜332和活性炭层333，隔离层331一端与上端盖31固定连接，另一端与下端盖32固定连接，隔离层331、上端盖31和下端盖32一体注塑成型，隔离层331开设有通孔9。
其中，外壳1的底端安装有排液管10，排液管10上安装有密封盖11。排液管10的设置既可以将外壳1底部的残液排出，又可以在树脂更换时用于树脂的排出。
上端盖31于出水孔7外侧设有环形凸起12，筒盖2内壁于环形凸起12对应的位置设有环形凹槽13，环形凸起12卡接在环形凹槽13内。环形凸起12的顶端开设有环形弧槽14，环形弧槽14内嵌入有密封圈。
本实施例中使用的聚醚砜折叠膜332的过滤精度为0.1～0.22μm。
活性炭层333一端与上端盖31固定连接，另一端与下端盖32固定连接，活性炭层333为活性炭烧结棒，且过滤精度为0.8～1.2μm。
本实施例的混合阴阳离子树脂是体积比为2：1的阴离子树脂和阳离子树脂的混合树脂，且有效粒径为0.4～0.6mm，阴离子树脂和阳离子树脂均是以苯乙烯-二乙烯苯共聚体树脂为骨架的凝胶型树脂，阳离子树脂的离子型式≥99％H+，功能基团为-SO3，阴离子树脂离子型式≥95％OH-，功能基团为-N(CH3)3。
本实施例的滤芯组件将混合阴阳离子树脂、活性炭和聚醚砜折叠膜集一体，通过混合阴阳离子树脂与待处理的水进行离子交换，去掉水中的离子，随后通过活性炭层进行过滤和吸附，过滤掉水中的小颗粒物质，最后通过聚醚砜折叠膜过滤掉水中的微小杂质和细菌。由于微电子行业的超纯水一般是用来清洗生产工艺中的微小颗粒和一些离子，本身污染较小，采用本实施例的滤芯组件过滤后，既能够进行离子交换，去掉水中离子，又可以吸附水中微小颗粒，过滤后，能够达到微电子行业用水要求，避免了现有工艺的繁琐复杂，减少了设备投入。
本实施例的滤芯组件应用于微电子行业的水处理中，过滤用水后从滤芯组件流出的水的电阻率≥18MΩ.cm，能够达到微电子行业清洗用水要求。
以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。本发明未详细描述的技术、形状、构造部分均为公知技术。
Claims (9)
1.一种提高纯水电阻率的滤芯组件，其特征在于，所述滤芯组件包括外壳和筒盖，以及安装在外壳内部的复合滤芯，所述外壳的顶端与筒盖密封连接，所述筒盖上安装有进水接管和出水接管，所述外壳的内壁设有环形安装板，所述外壳内于复合滤芯外侧填充有混合阴阳离子树脂，所述复合滤芯包括上端盖和下端盖，以及安装在上端盖和下端盖之间的复合滤层，所述上端盖与筒盖密封连接，且开设有出水孔，所述出水孔与出水接管连通，所述下端盖安装在安装板上，所述安装板于下端盖的外侧开设有过水孔，所述复合滤层呈中空结构，且中空的位置与出水孔相对应，所述复合滤层由内至外包括隔离层、聚醚砜折叠膜和活性炭层，所述隔离层一端与上端盖固定连接，另一端与下端盖固定连接，所述隔离层开设有通孔。
2.根据权利要求1所述的一种提高纯水电阻率的滤芯组件，其特征在于，所述外壳的底端安装有排液管，所述排液管上安装有密封盖。
3.根据权利要求2所述的一种提高纯水电阻率的滤芯组件，其特征在于，所述上端盖于出水孔外侧设有环形凸起，所述筒盖内壁于环形凸起对应的位置设有环形凹槽，所述环形凸起卡接在环形凹槽内。
4.根据权利要求3所述的一种提高纯水电阻率的滤芯组件，其特征在于，所述环形凸起的顶端开设有环形弧槽，所述环形弧槽内嵌入有密封圈。
5.根据权利要求4所述的一种提高纯水电阻率的滤芯组件，其特征在于，所述聚醚砜折叠膜的过滤精度为0.1～0.22μm。
6.根据权利要求5所述的一种提高纯水电阻率的滤芯组件，其特征在于，所述活性炭层一端与上端盖固定连接，另一端与下端盖固定连接，所述活性炭层为活性炭烧结棒，且过滤精度为0.8～1.2μm。
7.根据权利要求6所述的一种提高纯水电阻率的滤芯组件，其特征在于，所述混合阴阳离子树脂是体积比为2：1的阴离子树脂和阳离子树脂的混合树脂，且有效粒径为0.4～0.6mm。
8.根据权利要求7所述的一种提高纯水电阻率的滤芯组件，其特征在于，所述阴离子树脂和阳离子树脂均是以苯乙烯-二乙烯苯共聚体树脂为骨架的凝胶型树脂，所述阳离子树脂的离子型式≥99％H+，功能基团为-SO3，所述阴离子树脂离子型式≥95％OH-，功能基团为-N(CH3)3。
9.根据权利要求1-8任一所述的一种提高纯水电阻率的滤芯组件，其特征在于，所述滤芯组件应用于清洗微电子生产工艺中的微小颗粒和离子。
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