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电镀涂装行业中,为了增加镀件表面光洁度、亮度、附着力,电镀液的配制需要用电导率在15uS/cm以下的纯水。另外在镀件漂洗时也需用电导率在10uS/cm以下电镀纯水来清洗,电镀行业用水处理系统包括电镀前电镀液配制用纯水系统、电镀漂洗废水中稀有金属回收漂洗水循环利用电镀废水处理零排放系统。通常系统由预处理,超滤,反渗透(RO),离子交换,EDI设备等组成,以满足电镀行业对各种水质的要求。
涂装电镀用纯水设备发展历程 近几十年以来,混合床离子交换技术一直作为超纯水制备的标准工艺。由于其需要周期性的再生且再生过程中使用大量的化学药品(酸碱)和纯水,并造成一定的环境问题,因此需要开发无酸碱超纯水系统。
正因为传统的离子交换已经越来越无法满足现代工业和环保的需要,于是将膜、树脂和电化学原理相结合的EDI技术成为水处理技术的一场革命。其离子交换树脂的再生使用的是电,而不再需要酸碱,因而更满足于当今世界的环保要求。
自从1986年EDI膜堆技术工业化以来,全世界已安装了数千套EDI系统,尤其在制药、半导体、电力和表面清洗等工业中得到了大力的发展,同时在废水处理、饮料及微生物等领域也得到广泛使用。
电子行业纯水设备要求
随着电子和半导体工业的发展,人们对生产中所使用的超纯水的质量要求在不断地提高,超纯水的标准也在不断提高。目前超纯水的要求主要有:水的电阻率接近理论值,25℃下为18Mcm;对微粒、细菌等有害杂质的控制也是极其严格的,因为微粒会使半导体的外延层产生尖峰,光刻过程产生***,而细菌本身可视作微粒,且体内含有钠、钾、磷等多种微量金属元素,总有机碳(T 0 C)也会对形成氧化膜产生不良影响。
进水质量、运行流量和树脂粒度均匀性等主要因素对电子级超纯水精制混床离子交换树脂出水质量的影响。出水质量随着进水质量的提高而提高,运行流量控制在50一70B V/h时为佳,采用粒度更均匀的树脂出水质量和周期制水量更好。在一定的运行条下,电子级超纯水精制混床离子交换树脂完全能满足电子行业对出水水质的要求。
随着超纯水技术在半导体行业的应用口益广泛,半导体制造单位对超纯水的要求也越来越高。半导体行业是一个高能耗的行业。在半导体产品制造过程中,由于生产设备的精密性和生产工艺的复杂性,对其配套设施提出了很高的要求,尤其对作为半导体行业血脉的超纯水系统更是高之又高。
1超纯水制造工艺
半导体行业超纯水制造工艺可以概述为4个部分,分别为预处理部分、RO部分、电去离子部分和抛光混床部分。在有些半导体厂中,也有用“阴床十阳床”代替电去离子装置的,主要根据原水水质和产水水质对弱电解质的要求而定,这里主要探讨常用的电去离子工艺川。
1.1预处理部分
预处理的作用是对原水进行粗加工.提供符合Ro进水要求的给水。其主要用来去除原水中的悬浮物、胶体,使SD≤4;去除游离氯等氧化性物质;去除部分有机物;降低LSI ,避免碳酸盐结垢。
在超纯水制造工艺中,传统预处理方式是“多介质过滤器+活性炭过滤器”。而该半导体制造厂采用了“粗过滤器+超滤装置”作为超纯水系统的预处理部分,主要原因如下:
(I)传统的预处理过程中SDI值不好控制,一般>5,不利于后续的一级反渗透系统的运行;而超滤装置的出水SDI值比较稳定(}1),能够有效地保证一级反渗透系统的运行。
(2)传统的预处理方式占地而积大,而“粗过滤器+超滤装置”占地而积小,节约了基建费用。
(3)与传统的预处理方式在更换填料时需要大量的人力和物力相比,超滤装置的更换比较方便。
(4)近年来,由于超滤技术的不断成熟,系统能够稳定安全地运行,而且超滤膜的价格也有了大幅度的降低,在一次性投资和运行维护费用上跟传统的预处理方式相比差不多。