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9 纯水供应
发布者:上海天澜净化工程 时间:2019-08-05

9 纯水供应

9 纯水供应
9.1 一般规定

9.1.1 电子工业洁净厂房设计中纯水供应是重要内容之一。各种电子产品生产工艺对纯水水质、水量要求均不相同,在中国电子级水的技术指标中,仅电阻率一项指标——EW-1级水为18MΩ·cm以上,而EW-4级水只为0.5MΩ·cm,相差36倍。在美国试验与材料协会(ASTM)D5127《电子及半导体工业用纯水水质要求》中E-1级、E-4级的电阻率指标也是这样,并且对各等级纯水中离子浓度要求相差更大,如Na离子,E-1级为0.05μg/L,E-1.2级为0.005μg/L、E-3级为5μg/L、E-4级为1000μg/L;E-1级与E-4级相差20000倍。各种电子产品生产用水量的差异也是很大的,一些电子产品组装厂或电子元件工厂的纯水用量在5t/h以下,而TFT-LCD洁净厂房的纯水用量达500~1000t/h。
纯水系统的原水水质因各地区、城市的水源不同相差很大,有的城市以河水为水源,即使是河水,其河水的源头和沿途流经地区的地质、地貌不同,水质也是不同的;有的城市以井水为水源,井的深度不同、地域不同、地质构造不同均会千差万别,现在不少城市的水源包括河水、湖水、井水等,有的城市各个区、段供水水质也不相同。所以纯水系统的选择,应根据原水水质的不同,差异很大,是否选择原水预处理,预处理设备的种类、规模都与原水水质有关。因此,电子工业洁净厂房的纯水系统的选择应根据原水水质和电子产品生产工艺对水质的要求,结合纯水系统的产水量以及当时、当地的纯水设备、材料供应等情况,综合进行技术经济比较确定。首先是技术上的可行、供水水质的可靠,在此前提下,选用建设投资较少、运行费用低或建设投资回收年限较短的技术方案。

9.1.4 电子工业洁净厂房的洁净室(区)内,一般不可避免地将会布置有纯水支管或接至产品生产设备的纯水管道,为了减少污染物的扩散、发生、积聚和易于清洁,纯水管道的保温材料选择时,应选用不产生污染物的材料,如橡塑保温材料等,其外表面应平整、光滑,宜外包保护层。

9.2 纯水系统

9.2.2 纯水的制备、储存和输送设备的选型和制造材质的选择,除了应充分满足电子产品生产工艺对供水水质、终端水质的要求外,纯水的制备、储存和输送设备的选型和材质选择,还应充分考虑下列因素:
1 纯水是一种极好的溶剂,为了确保在纯水的制备、储存和输送过程中纯水水质下降最小,必须选择化学稳定性极好的材料,这些材料在所处的纯水中的溶出物最小。各类材料的溶出物多少应以材料的溶出试验确定,主要包括金属离子、有机物的溶出。
2 设备内壁光洁度好,若内壁有微小的凹凸,会造成微粒的沉积和微生物的繁殖,导致微粒和细菌两项指标的不合格。不锈钢内壁光洁度可达几微米至几十微米,内衬PVDF的内壁光洁度可达1μm以下。
3 设备内壁以及接管处应平整、光滑,以防止产生流水的涡流区,避免污染物积聚。
4 设备内不应有“死水区”、“存水弯”等可能形成不流动水的“死角”、“盲点”等,防止水质降低,避免微生物的滋生。
5 纯水的储罐等设备的上部空间,为防止发生渗气现象等,应充以纯氮保护。
6 应设有检查口、清洗口,以便对设备进行定期检查、清洗,防止长期运行后,内壁产生沉积物及微生物积聚使水质下降。为此,本条作了纯水的制备、储存和输送设备,应符合电子产品生产工艺的要求,并应符合规定的三款要求。

9.2.3 电子工业洁净厂房的纯水系统设计和运行经验表明,采用纯水循环供水方式是确保纯水水质的安全、方便和可靠的方法,也是目前各类电子工业洁净厂房纯水系统的实际设置状况,图8是单管式循环供水系统和有独立回水管的双管式循环供水系统。在集成电路芯片生产等对纯水水质要求严格的电子产品生产工艺用纯水供水系统,目前均采用双管式循环供水系统。

为了确保电子产品生产所需纯水水质,本条作了七款详细的规定,并且有三款是电子工业洁净厂房中设有纯水系统时,其纯水系统的设计、建造时需强制执行的规定。

9.3 管材、阀门和附件

纯水系统管道及其阀门和附件的材质的选择,与前面所述的与纯水接触的设备和纯水储存、输送设备的要求类似,所以本节要求材料的化学稳定性应好、管道内壁光洁度应好、不得有渗气现象等。目前,电子工业洁净厂房中纯水系统管道的材质,根据所需纯水水质的不同,一般分别采用低碳优质不锈钢、聚氯乙烯(UPVC、CL-PVC)、聚偏二氟乙烯(PVDF、PVDF-HP)等类型的管材。据了解,在集成电路芯片生产用纯水系统中,一般在反渗透装置(RO)前的管道材质采用C-PVC;而RO装置之后的纯水管道材质一般采用PVDF-HP,循环供水系统的回水管路材质一般采用PVDF。
对于纯水系统的阀门、附件的选用,其材质应选择与管道相同的材质。为防止阀门可能发生渗气现象,影响纯水的水质,所以应选用密封好、结构合理的阀门。根据电子工业洁净厂房的实际情况,在集成电路芯片生产等对纯水水质要求严格的电子产品生产工艺用纯水系统中,一般采用隔膜阀。

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