CN114620873A - 一种电子级超纯水处理系统及工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种电子级超纯水处理系统及工艺,包括反渗透系统、深度处理系统和末端超滤系统;反渗透系统包括通过管路依次连接的一级RO水箱、RO高压泵、RO装置和碱封RO水箱,其中一级RO水箱与软化水不合格水箱连接,软化水合格水箱直接与碱封RO水箱连接;深度处理系统通过管路连接在碱封RO水箱的后端,深度处理系统包括通过管路依次连接的EDI进水泵、EDI装置、氮封水箱、脱气系统、终端抛光混床和终端供水泵。本发明采用上述结构的一种电子级超纯水处理系统及工艺,去除水中的不纯物,满足纯水水质的要求,整个纯水处理流程中能够连续供水,减少酸碱等废水的产生,降低能耗,减少了化学药品的使用量。
Description
技术领域
本发明涉及电子级超纯水处理系统技术领域,特别是涉及一种电子级超纯水处理系统及工艺。
背景技术
在半导体制作工艺中,会用到大量高纯电子化学品,其中有些会留在硅片中,所以对这类胶的性能要求非常高。随着半导体制成的减小、晶圆尺寸的扩大,光刻胶国产化也迫在眉睫,而在光刻胶生产中,对使用的超纯水要求也越来越高。目前国内大多为含有极少量杂质、离子的18MΩ超纯水处理工艺,而国内大多数18.2MΩ超纯水处理工艺含有再生操作,无法保证连续供水;同时再生时使用过量的酸碱,这样既会造成大量酸碱废液的处理费用高,也会对现有设备带来或多或少的腐蚀,此外SiO2、TOC、DO、B去除率不高,这些是影响光刻胶品质的重要元素。
发明内容
本发明的目的是提供一种电子级超纯水处理系统及工艺,去除水中的不纯物,满足纯水水质的要求,整个纯水处理流程中能够连续供水,减少酸碱废水的产生,减少了化学药品的使用量,降低能耗。
为实现上述目的,本发明提供了一种电子级超纯水处理系统及工艺,包括反渗透系统、深度处理系统和末端超滤系统;
所述反渗透系统包括通过管路依次连接的一级RO水箱、RO高压泵、RO装置和碱封RO水箱,其中所述一级RO水箱与软化水不合格水箱连接,软化水合格水箱直接与所述碱封RO水箱连接;
所述深度处理系统通过管路连接在所述碱封RO水箱的后端,所述深度处理系统包括通过管路依次连接的EDI进水泵、EDI装置、氮封水箱、脱气系统、终端抛光混床和终端供水泵;
所述末端超滤系统通过管路连接在所述终端供水泵后,所述末端超滤系统通过管路与用水点连接。
优选的,所述EDI进水泵与所述EDI装置之间设置有依次连接的保安过滤器一、UV杀菌器和TOC降解器一。
优选的,所述氮封水箱与所述脱气系统之间设置有依次连接的纯水泵、板式换热器和TOC降解器二。
优选的,所述终端抛光混床与所述终端供水泵之间设置有保安过滤器二。
优选的,所述保安过滤器一为0.45μm微孔膜过滤器,所述保安过滤器二为0.1μm微孔膜过滤器。
一种电子级超纯水处理系统的处理工艺,包括以下处理步骤:
(1)软化水不合格水箱与一级RO水箱连接,软化水合格水箱直接与碱封RO水箱连接;
(2)反渗透系统处理后的合格RO水调整到小于5μs/cm,PH调整至7.5-8.5,后进入碱封RO水箱;
(3)碱封RO水箱中的水通过EDI进水泵依次进入到保安过滤器一、UV杀菌器和TOC降解器一中进行杀菌处理,然后再进入EDI装置中制超纯水;
(4)EDI装置处理后的水再进入到氮封水箱中暂存,氮封水箱中的水通过纯水泵进入到板式换热器中,板式换热器将供水水温控制在23±1℃;
(5)经过板式换热器处理后的水再进入到TOC降解器二中进行降解;
(6)经过TOC降解器二降解后的水再进入脱气系统中,其脱气效率高达99.99%,进水压力≤0.6Mpa,产水水质:溶解氧<1ppb;
(7)脱气后的水再进入到终端抛光混床中,终端抛光混床内树脂为总装填量的2/3高度,其出水电阻率≥18.2MΩ.CM,然后在经过保安过滤器二过滤后通过终端供水泵进入到末端超滤系统中;
(8)末端超滤系统去除水中微小颗粒后,再通过管路进入到终端供水泵内。
因此,本发明采用上述结构的一种电子级超纯水处理系统及工艺,去除水中的不纯物,满足纯水水质的要求,整个纯水处理流程中能够连续供水,减少酸碱等废水的产生,降低能耗,减少了化学药品的使用量。
下面通过附图和实施例,对本发明的技术方案做进一步的详细描述。
附图说明
图1是本发明一种电子级超纯水处理系统及工艺实施例的示意图。
具体实施方式
以下通过附图和实施例对本发明的技术方案作进一步说明。
除非另外定义,本发明使用的技术术语或者科学术语应当为本发明所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本发明中使用的“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性,而只是用来区分不同的组成部分。“包括”或者“包含”等类似的词语意指出现该词前面的元件或者物件涵盖出现在该词后面列举的元件或者物件及其等同,而不排除其他元件或者物件。“连接”或者“相连”等类似的词语并非限定于物理的或者机械的连接,而是可以包括电性的连接,不管是直接的还是间接的。“上”、“下”、“左”、“右”等仅用于表示相对位置关系,当被描述对象的绝对位置改变后,则该相对位置关系也可能相应地改变。
实施例
图1是本发明一种电子级超纯水处理系统及工艺实施例的示意图,如图所示,本发明提供了一种电子级超纯水处理系统及工艺,包括反渗透系统、深度处理系统和末端超滤系统;反渗透系统包括通过管路依次连接的一级RO水箱、RO高压泵、RO装置和碱封RO水箱,其中一级RO水箱与软化水不合格水箱连接,软化水合格水箱直接与碱封RO水箱连接;将软化水不合格水经过反渗透系统处理除去盐成为合格水然后再进入到碱封RO水箱,然后再进入到深度处理系统进行精化处理。
深度处理系统通过管路连接在碱封RO水箱的后端,深度处理系统包括通过管路依次连接的EDI进水泵、EDI装置、氮封水箱、脱气系统、终端抛光混床和终端供水泵,EDI装置用于制备超纯水,EDI装置产水带有一定的压力,可以自行进入氮封水箱暂存。氮封水箱用99.999%高纯N2加以保护,防止纯水与空气接触变质,氮封水箱贮存EDI装置的产水保证供水水量和水压的稳定,同时可通过氮封水箱的液位控制超纯水泵的启、停运行,调节系统的产水流量变化。脱气系统采用真空抽取和氮气吹扫,去除溶解于产品水中的氧气和二氧化碳,保证出水DO≤1ppb,真空系统配备循环冷却装置,防止真空泵发热,保证系统长时间正常运转。终端抛光混床进一步去除水中的微量离子,保证出水电阻率≥18.20MΩ.cm,DO≤1ppb。
EDI进水泵将碱封RO水箱中的软化合格水泵入到EDI装置中进行处理,EDI进水泵与EDI装置之间设置有依次连接的保安过滤器一、UV杀菌器和TOC降解器一,保安过滤器一为0.45μm微孔膜过滤器,保安过滤器一用于截留水中较大颗粒物,作为EDI进水的最终保障,UV杀菌器和TOC降解器用于杀灭透过前端系统的细菌病毒及降解透过前端、从管道中、从设备中溶出的有机碳。
氮封水箱与脱气系统之间设置有依次连接的纯水泵、板式换热器和TOC降解器二,板式换热器换热采用电动阀控制热量交换,实现板式换热器的夏天降温控制,冬天加热升温控制,进而对水温进行调整,保证水温的稳定性。TOC降解器二进一步深度处理前端透过、从管道中、从设备中溶出的有机碳。经过TOC降解器二处理后的水进入到脱气系统中。
终端抛光混床与终端供水泵之间设置有保安过滤器二,终端抛光混床树脂出口配备树脂捕捉器及排放冲洗管路,防止不合格水进入产线,同时装有保安过滤器二,保安过滤器二为0.1μm微孔膜过滤器,防止树脂逃出进入末端超滤系统阻塞膜组件,同时通过截留大部分0.1μm,降低末端超滤负荷,提高产水水质。
末端超滤系统通过管路连接在终端供水泵后,末端超滤系统通过管路与用水点连接,末端超滤系统使出水中的颗粒达到<200个/ml(>0.05um)的出水要求,保证出水水质达标。
具体实施过程,将本发明与电子化学品生产车间的软化水箱连接,软化水不合格水箱与一级RO水箱连接,软化水合格水箱直接与碱封RO水箱连接,具体的处理过程包括以下步骤:
(1)反渗透系统处理后的合格RO水调整到小于5μs/cm,PH调整至7.5-8.5,后进入碱封RO水箱;
(2)碱封RO水箱中的水通过EDI进水泵进入到保安过滤器一,截留水中较大颗粒物,进入UV杀菌器和TOC降解器一,消杀水中的细菌病毒和有机碳,然后再进入EDI装置中制超纯水,EDI装置具有技术先进、操作简便和良好的环保特性,无需酸碱而能连续制取高品质纯水,出水电阻率稳定在≥17.5MΩ.cm;
(3)EDI装置处理后的水再进入到氮封水箱中暂存,氮封水箱中的水通过纯水泵进入到板式换热器中,板式换热器将供水水温控制在23±1℃;
(4)进行热量交换后的水再通过TOC降解器二除去水中少量的有机碳,确保系统的TOC指标达到最终用水的要求;
(5)经过TOC降解器二降解后的水再进入脱气系统中,其脱气效率可高达99.99%,进水压力≤0.6Mpa,产水水质:溶解氧<1ppb;
(6)脱气后的水再进入到终端抛光混床中,终端抛光混床内树脂总装填量2/3高度,树脂使用失效后可直接更换,无需再生,其出水电阻率≥18.2MΩ.CM,然后在经过保安过滤器二过滤后通过终端供水泵进入到末端超滤系统中;
(7)末端超滤系统去除水中微小颗粒,其精密的孔径可控制残留的粒子,并能去除水中绝大多数细菌与颗粒物,然后再通过管线将电阻率大于18.2MΩ.CM的水输送至终端供水泵内。
因此,本发明采用上述结构的一种电子级超纯水处理系统及工艺,系统设计简洁,供水水质稳定,能够连续供水,操作简单,日常运行能耗低,化学品和其他材料消耗少,综合成本低。
最后应说明的是:以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其进行限制,尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换,而这些修改或者等同替换亦不能使修改后的技术方案脱离本发明技术方案的精神和范围。
Claims (6)
1.一种电子级超纯水处理系统,其特征在于:包括反渗透系统、深度处理系统和末端超滤系统;
所述反渗透系统包括通过管路依次连接的一级RO水箱、RO高压泵、RO装置和碱封RO水箱,其中所述一级RO水箱与软化水不合格水箱连接,软化水合格水箱直接与所述碱封RO水箱连接;
所述深度处理系统通过管路连接在所述碱封RO水箱的后端,所述深度处理系统包括通过管路依次连接的EDI进水泵、EDI装置、氮封水箱、脱气系统、终端抛光混床和终端供水泵;
所述末端超滤系统通过管路连接在所述终端供水泵后,所述末端超滤系统通过管路与用水点连接。
2.根据权利要求1所述的一种电子级超纯水处理系统,其特征在于:所述EDI进水泵与所述EDI装置之间设置有依次连接的保安过滤器一、UV杀菌器和TOC降解器一。
3.根据权利要求1所述的一种电子级超纯水处理系统,其特征在于:所述氮封水箱与所述脱气系统之间设置有依次连接的纯水泵、板式换热器和TOC降解器二。
4.根据权利要求2所述的一种电子级超纯水处理系统,其特征在于:所述终端抛光混床与所述终端供水泵之间设置有保安过滤器二。
5.根据权利要求4所述的一种电子级超纯水处理系统,其特征在于:所述保安过滤器一为0.45μm微孔膜过滤器,所述保安过滤器二为0.1μm微孔膜过滤器。
6.一种如权利要求1-5任意一项所述的一种电子级超纯水处理系统的处理工艺,其特征在于,包括以下处理步骤:
(1)软化水不合格水箱与一级RO水箱连接,软化水合格水箱直接与碱封RO水箱连接;
(2)反渗透系统处理后的合格RO水调整到小于5μs/cm,PH调整至7.5-8.5,后进入碱封RO水箱;
(3)碱封RO水箱中的水通过EDI进水泵依次进入到保安过滤器一、UV杀菌器和TOC降解器一中进行杀菌处理,然后再进入EDI装置中制超纯水;
(4)EDI装置处理后的水再进入到氮封水箱中暂存,氮封水箱中的水通过纯水泵进入到板式换热器中,板式换热器将供水水温控制在23±1℃;
(5)经过板式换热器处理后的水再进入到TOC降解器二中进行降解;
(6)经过TOC降解器二降解后的水再进入脱气系统中,其脱气效率高达99.99%,进水压力≤0.6Mpa,产水水质:溶解氧<1ppb;
(7)脱气后的水再进入到终端抛光混床中,终端抛光混床内树脂为总装填量的2/3高度,其出水电阻率≥18.2MΩ.CM,然后在经过保安过滤器二过滤后通过终端供水泵进入到末端超滤系统中;
(8)末端超滤系统去除水中微小颗粒后,再通过管路进入到终端供水泵内。
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- 2022-04-20 CN CN202210418632.4A patent/CN114620873A/zh active Pending
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