一、中天恒遠(yuǎn)電子行業(yè)高純水設(shè)備工藝原理：滿足電子級(jí)超純標(biāo)準(zhǔn)，適配精密制造需求
電子行業(yè)高純水需符合《電子級(jí)水》(GB/T 11446.1-2013)中 “EW-I 級(jí)” 標(biāo)準(zhǔn)(電阻率≥18.2MΩ・cm@25℃，微粒≤1 個(gè) /mL(粒徑≥0.1μm)，總有機(jī)碳≤5μg/L)，設(shè)備采用 “預(yù)處理 + 深度除鹽 + 超純精處理 + 終端純化” 五級(jí)工藝體系，實(shí)現(xiàn)從原水到電子級(jí)高純水的全流程雜質(zhì)管控，具體原理如下：
(一)預(yù)處理階段：高效去除基礎(chǔ)雜質(zhì)，保障核心系統(tǒng)安全
該階段重點(diǎn)解決原水對(duì)后續(xù)超純系統(tǒng)的 “污染負(fù)荷”，避免微粒、有機(jī)物堵塞精密膜元件，關(guān)鍵環(huán)節(jié)在醫(yī)藥預(yù)處理基礎(chǔ)上強(qiáng)化 “除硅、除有機(jī)物”：
多介質(zhì)過(guò)濾(強(qiáng)化微粒截留)
原理：采用 “粗石英砂(2-4mm)+ 細(xì)石英砂(0.5-1mm)+ 無(wú)煙煤(1-2mm)” 三層濾料，通過(guò) “深層過(guò)濾” 原理截留原水中懸浮顆粒(如泥沙、鐵銹)、膠體物質(zhì)，將濁度控制在 0.1NTU 以內(nèi)(遠(yuǎn)優(yōu)于醫(yī)藥預(yù)處理的 0.5NTU)，同時(shí)配置 “自動(dòng)反沖洗系統(tǒng)”(反沖洗強(qiáng)度 15L/(m²・s))，確保濾料清潔度。
電子適配性：濾料選用 “低溶出型” 材質(zhì)，避免濾料中硅、金屬離子溶出(如硅溶出量≤0.01mg/L)，防止影響后續(xù)半導(dǎo)體芯片的 “光刻工藝”(硅殘留會(huì)導(dǎo)致芯片電路缺陷)。
活性炭吸附(深度除有機(jī)物與余氯)
原理：選用 “電子級(jí)椰殼活性炭”(碘值≥1200mg/g，灰分≤0.5%)，通過(guò)多孔結(jié)構(gòu)吸附原水中余氯(去除率≥99.9%)、小分子有機(jī)物(分子量 500-1000Da，如酮類、醛類)及部分硅化合物，同時(shí)配置 “在線 TOC 監(jiān)測(cè)儀”(精度 ±1μg/L)，實(shí)時(shí)監(jiān)控有機(jī)物去除效果。
關(guān)鍵作用：徹底消除余氯對(duì)后續(xù) RO 膜、EDI 模塊的氧化損傷，同時(shí)減少有機(jī)物在超純水中 “分解產(chǎn)生碳化物” 的風(fēng)險(xiǎn)(碳化物會(huì)附著在芯片表面，影響電路導(dǎo)電性)。
軟化 + 精密過(guò)濾 + 保安過(guò)濾(三重防護(hù))
軟化處理：采用 “螯合樹脂軟化系統(tǒng)”(而非醫(yī)藥設(shè)備的鈉離子交換樹脂)，通過(guò)螯合反應(yīng)選擇性去除鈣、鎂、鐵、錳離子(去除率≥99.5%)，將水硬度降至 0.001mmol/L 以下(遠(yuǎn)低于醫(yī)藥設(shè)備的 0.01mmol/L)，避免硬水在膜表面形成 “頑固性水垢”(水垢會(huì)導(dǎo)致 RO 膜通量下降 30% 以上)。
精密過(guò)濾：在軟化后增加 1μm 聚丙烯濾芯過(guò)濾器，截留樹脂碎粒、微小膠體;終端增加 0.22μm 保安過(guò)濾器，確保進(jìn)入核心純化系統(tǒng)的原水 “無(wú)微粒”(微粒含量≤1 個(gè) /mL，粒徑≥0.5μm)，為深度除鹽環(huán)節(jié)提供清潔進(jìn)水。
(二)深度除鹽階段：雙級(jí) RO+NF，初步降低離子與有機(jī)物含量
該階段是高純水 “除鹽核心”，需將原水離子含量降至 “電導(dǎo)率≤1μS/cm”，為后續(xù)超純精處理奠定基礎(chǔ)，采用 “雙級(jí) RO(反滲透)+NF(納濾)” 組合工藝：
雙級(jí) RO 除鹽
工藝原理：一級(jí) RO 膜選用 “電子級(jí)低污染 RO 膜”(如陶氏 BW30-4040LE)，在 1.2-1.5MPa 壓力下，去除原水中 99% 以上的溶解性鹽類(如鈉離子、氯離子)、重金屬離子(如銅、鎳、鋅，去除率≥99.9%)及大分子有機(jī)物(分子量>1000Da);二級(jí) RO 膜進(jìn)一步截留一級(jí) RO 產(chǎn)水中的殘留離子，使產(chǎn)水電導(dǎo)率降至 0.5-1μS/cm，同時(shí)配置 “在線電阻率監(jiān)測(cè)儀”(精度 ±0.01MΩ・cm)，產(chǎn)水不達(dá)標(biāo)時(shí)自動(dòng)回流。
電子專屬設(shè)計(jì)：RO 膜組件采用 “全不銹鋼衛(wèi)生級(jí)外殼”(內(nèi)壁電解拋光，Ra≤0.2μm)，避免金屬離子溶出;系統(tǒng)采用 “無(wú)死角管道設(shè)計(jì)”(焊接采用激光焊，焊縫光滑度 Ra≤0.4μm)，防止微生物附著滋生(電子行業(yè)需嚴(yán)格控制微生物，避免其在芯片表面形成 “生物膜”)。
NF 納濾除有機(jī)物與硅
原理：雙級(jí) RO 產(chǎn)水進(jìn)入 NF 納濾系統(tǒng)(選用陶氏 NF270 膜)，納濾膜孔徑約 1nm，可截留水中小分子有機(jī)物(分子量 200-500Da，如乙二醇、甲醇)、多價(jià)離子(如硫酸根、硅酸鈉)及部分單價(jià)離子，使產(chǎn)水總有機(jī)碳(TOC)降至 50μg/L 以下，硅含量降至 0.005mg/L 以下，為后續(xù)超純精處理減少 “有機(jī)物負(fù)荷”。
(三)超純精處理階段：EDI + 拋光混床，實(shí)現(xiàn)離子深度去除
該階段是高純水 “純度核心”，需將離子含量降至 “電阻率≥18.2MΩ・cm”，采用 “EDI(電去離子)+ 拋光混床” 組合工藝，為電子行業(yè)專屬設(shè)計(jì)：
EDI 深度除鹽
原理：NF 產(chǎn)水進(jìn)入 “電子級(jí) EDI 模塊”(如西門子 E-CELL XL)，模塊內(nèi)填充 “均粒強(qiáng)酸強(qiáng)堿離子交換樹脂”(樹脂粒度 0.5-0.7mm)，在直流電場(chǎng)(電壓 50-80V)作用下，水中殘留離子(如鈉離子、氯離子、硅離子)向電極移動(dòng)并通過(guò)濃水室排出，同時(shí)樹脂在電場(chǎng)中自動(dòng)再生(無(wú)需酸堿再生)，使產(chǎn)水電阻率升至 10-15MΩ・cm，TOC 降至 10μg/L 以下。
優(yōu)勢(shì)：避免傳統(tǒng)混床 “酸堿再生” 帶來(lái)的化學(xué)污染，同時(shí) EDI 模塊支持 “在線清洗(CIP)”，可定期去除樹脂表面的膠體污染(如硅膠體)，確保長(zhǎng)期穩(wěn)定運(yùn)行。
拋光混床精處理
原理：EDI 產(chǎn)水進(jìn)入 “電子級(jí)拋光混床”，混床內(nèi)填充 “核級(jí)強(qiáng)酸型陽(yáng)離子交換樹脂”(如羅門哈斯 IR120Na)與 “核級(jí)強(qiáng)堿型陰離子交換樹脂”(如羅門哈斯 IRA402Cl)，樹脂比例 1:1.2，通過(guò)離子交換反應(yīng)截留水中 “痕量離子”(如鈉離子≤0.1μg/L，氯離子≤0.1μg/L)，最終使產(chǎn)水電阻率≥18.2MΩ・cm，達(dá)到電子級(jí) EW-I 級(jí)標(biāo)準(zhǔn)。
電子適配性：拋光混床采用 “無(wú)死體積設(shè)計(jì)”，樹脂選用 “低溶出型”，避免樹脂中雜質(zhì)溶出(如樹脂灰分溶出量≤0.001mg/L)，確保高純水 “無(wú)離子污染”。
(四)終端純化階段：UV 氧化 + 微濾 + 超濾，消除有機(jī)物與微粒
該階段是高純水 “終端保障”，需去除水中痕量有機(jī)物、微粒，滿足電子行業(yè) “超潔凈” 需求，為電子設(shè)備專屬環(huán)節(jié)：
UV 氧化(TOC 深度去除)
原理：采用 “185nm+254nm 雙波長(zhǎng) UV 殺菌器”(功率≥50W)，185nm 紫外線可氧化水中痕量有機(jī)物(如甲酸、乙酸)，將其分解為 CO₂和 H₂O，使 TOC 降至 5μg/L 以下;254nm 紫外線破壞微生物 DNA，殺菌率≥99.99%，同時(shí)配置 “UV 強(qiáng)度監(jiān)測(cè)儀”(精度 ±1mW/cm²)，確保氧化效果穩(wěn)定。
微濾 + 超濾(微粒深度截留)
微濾：采用 “0.1μm 聚四氟乙烯(PTFE)微濾膜”，截留水中 “亞微米級(jí)微粒”(如樹脂碎粒、微生物碎片)，微粒含量降至 1 個(gè) /mL(粒徑≥0.1μm)以下。
超濾：終端增加 “0.01μm 聚醚砜(PES)超濾膜”，截留水中 “納米級(jí)微粒”(如膠體硅、蛋白質(zhì))及部分大分子有機(jī)物，確保高純水 “無(wú)微粒污染”，適配半導(dǎo)體芯片 “晶圓清洗” 工藝(微粒會(huì)導(dǎo)致晶圓表面劃痕，影響芯片性能)。
(五)儲(chǔ)存與分配階段：超潔凈循環(huán)，保障用水點(diǎn)純度
電子行業(yè)高純水儲(chǔ)存與分配需避免 “二次污染”，采用 “超潔凈閉環(huán)循環(huán)系統(tǒng)”，為電子設(shè)備專屬設(shè)計(jì)：
儲(chǔ)存罐設(shè)計(jì)
采用 “316L 不銹鋼超潔凈儲(chǔ)罐”(內(nèi)壁電解拋光，Ra≤0.1μm)，配備 “氮?dú)獗Ｗo(hù)系統(tǒng)”(氮?dú)饧兌?ge;99.999%)，防止空氣中二氧化碳、灰塵進(jìn)入儲(chǔ)罐(二氧化碳會(huì)溶解于水，導(dǎo)致電阻率下降);儲(chǔ)罐內(nèi)安裝 “超聲波液位計(jì)”(精度 ±1mm)，避免人工接觸導(dǎo)致污染。
分配系統(tǒng)
采用 “316L 不銹鋼超潔凈管道”(管道內(nèi)壁電解拋光，Ra≤0.2μm)，焊接采用 “全自動(dòng)軌道焊”，焊縫經(jīng)過(guò) “氦質(zhì)譜檢漏”(漏率≤1×10⁻⁹Pa・m³/s)，確保無(wú)泄漏;系統(tǒng)采用 “全循環(huán)模式”(循環(huán)流速≥2m/s)，同時(shí)管道外包裹 “加熱保溫層”(溫度控制在 25±1℃)，避免水溫波動(dòng)導(dǎo)致電阻率變化(水溫每升高 1℃，電阻率下降約 5%);每個(gè)用水點(diǎn)安裝 “在線微粒監(jiān)測(cè)儀”(精度 ±1 個(gè) /mL，粒徑≥0.1μm)，實(shí)時(shí)監(jiān)控水質(zhì)。
二、中天恒遠(yuǎn)電子行業(yè)高純水設(shè)備優(yōu)勢(shì)：聚焦電子精密制造，保障超純與穩(wěn)定
相較于醫(yī)藥純化水設(shè)備，該設(shè)備圍繞電子行業(yè) “超純、低污染、高穩(wěn)定” 的核心痛點(diǎn)，形成 6 大專屬優(yōu)勢(shì)：
(一)全流程符合電子級(jí)標(biāo)準(zhǔn)，適配精密制造需求
標(biāo)準(zhǔn)適配：設(shè)備產(chǎn)水完全符合《電子級(jí)水》(GB/T 11446.1-2013)EW-I 級(jí)標(biāo)準(zhǔn)，同時(shí)滿足國(guó)際半導(dǎo)體協(xié)會(huì)(SEMI)FAB Wafer 標(biāo)準(zhǔn)(如 SEMI F63-0301)，可直接用于半導(dǎo)體芯片制造(如晶圓清洗、光刻膠配制)、液晶顯示面板(LCD)生產(chǎn)(如玻璃基板清洗)、光伏電池制造(如硅片清洗)等場(chǎng)景。
材質(zhì)合規(guī)：設(shè)備所有接觸水的部件(管道、儲(chǔ)罐、濾芯)均選用 “電子級(jí)低溶出材質(zhì)”(如 316L 不銹鋼符合 ASTM A270 標(biāo)準(zhǔn)，濾芯符合 FDA 21 CFR Part 177)，確保高純水 “無(wú)材質(zhì)溶出污染”(如金屬離子溶出量≤0.001μg/L)。
(二)超純雜質(zhì)控制，滿足電子工藝嚴(yán)苛要求
多層除雜體系：從預(yù)處理的 “微粒截留”，到深度除鹽的 “離子去除”，再到終端純化的 “有機(jī)物與納米級(jí)微粒截留”，形成 “五級(jí)雜質(zhì)控制體系”，確保產(chǎn)水電阻率≥18.2MΩ・cm，微粒≤1 個(gè) /mL(粒徑≥0.1μm)，TOC≤5μg/L，遠(yuǎn)優(yōu)于醫(yī)藥設(shè)備的純化標(biāo)準(zhǔn)。
痕量污染管控：設(shè)備配備 “在線痕量離子監(jiān)測(cè)儀”(如賽默飛 ICS-600)，可實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)水中 20 余種痕量離子(如鈉離子、鉀離子、鈣離子，檢測(cè)限 0.01μg/L)，確保高純水 “無(wú)痕量離子污染”，避免影響電子元件的 “電氣性能”(如離子殘留會(huì)導(dǎo)致芯片漏電)。
(三)高穩(wěn)定性與連續(xù)性，適配電子生產(chǎn)節(jié)奏
穩(wěn)定性保障：核心部件(RO 膜、EDI 模塊、拋光混床樹脂)均選用國(guó)際一線電子級(jí)品牌(陶氏、西門子、羅門哈斯)，平均無(wú)故障運(yùn)行時(shí)間(MTBF)≥10000 小時(shí);系統(tǒng)配備 “備用模塊”(如備用 EDI 模塊、備用拋光混床)，故障時(shí)可在 5 分鐘內(nèi)切換，確保高純水 “連續(xù)供應(yīng)”(電子生產(chǎn)如晶圓清洗不可中斷，中斷會(huì)導(dǎo)致晶圓報(bào)廢)。
抗干擾設(shè)計(jì)：設(shè)備采用 “電磁屏蔽設(shè)計(jì)”(屏蔽效能≥40dB)，避免電子車間內(nèi)的 “高頻電磁干擾”(如光刻機(jī)、離子注入機(jī)產(chǎn)生的電磁信號(hào))影響設(shè)備控制系統(tǒng)，確保運(yùn)行參數(shù)穩(wěn)定(如電阻率波動(dòng)≤0.1MΩ・cm)。
(四)低能耗與環(huán)保設(shè)計(jì)，降低企業(yè)運(yùn)營(yíng)成本
能耗優(yōu)化：采用 “節(jié)能型 RO 高壓泵”(比普通泵能耗降低 30%)、“高效 EDI 模塊”(電流效率提升 40%)，設(shè)備單位產(chǎn)水能耗(0.3-0.4kW・h/m³)較行業(yè)同類電子高純水設(shè)備降低 25%-35%;同時(shí)配置 “余熱回收系統(tǒng)”，將 EDI 模塊、UV 殺菌器產(chǎn)生的熱量回收用于原水預(yù)熱(預(yù)熱至 25℃)，進(jìn)一步降低能耗。
環(huán)保優(yōu)勢(shì)：采用 “無(wú)酸堿工藝”(EDI 自動(dòng)再生無(wú)需酸堿，拋光混床樹脂可循環(huán)再生)，每年減少酸堿使用量 1000kg 以上，避免酸堿廢水排放;同時(shí)系統(tǒng)產(chǎn)生的 “濃水”(如 RO 濃水、EDI 濃水)可回收用于 “車間地面清洗”，水資源利用率提升至 90% 以上，符合電子行業(yè) “綠色生產(chǎn)” 要求。
(五)定制化適配不同電子場(chǎng)景
場(chǎng)景適配：針對(duì)不同電子生產(chǎn)需求提供定制化方案 ——①半導(dǎo)體芯片制造：增加 “超純氮?dú)獗Ｗo(hù)系統(tǒng)”，防止高純水與空氣接觸導(dǎo)致電阻率下降;②液晶顯示面板生產(chǎn)：增加 “TOC 深度去除模塊”(如 UV 氧化 + 活性炭吸附)，確保 TOC≤3μg/L，避免有機(jī)物影響面板顯示效果;③光伏電池制造：簡(jiǎn)化終端純化環(huán)節(jié)(保留微濾 + 超濾)，降低設(shè)備成本，同時(shí)滿足 “硅片清洗” 對(duì)水質(zhì)的要求(電阻率≥15MΩ・cm)。
潔凈度適配：針對(duì)電子車間 “潔凈等級(jí)”(如 Class 10、Class 100)，設(shè)備外殼采用 “不銹鋼拉絲板”(表面粗糙度 Ra≤0.8μm)，可耐受 “酒精擦拭消毒”，同時(shí)設(shè)備管路接口采用 “快速接頭”(如 Swagelok 衛(wèi)生級(jí)接頭)，方便在潔凈車間內(nèi)安裝與維護(hù)。
(六)智能監(jiān)控與追溯，保障生產(chǎn)合規(guī)
實(shí)時(shí)監(jiān)控：配備 “工業(yè)級(jí) PLC 控制系統(tǒng)”(如西門子 S7-1200)，可同時(shí)監(jiān)測(cè)電阻率(精度 ±0.01MΩ・cm)、TOC(精度 ±1μg/L)、微粒含量(精度 ±1 個(gè) /mL)、溫度(精度 ±0.1℃)等 10 余項(xiàng)參數(shù)，參數(shù)超標(biāo)時(shí)自動(dòng)報(bào)警并觸發(fā)應(yīng)急措施(如停水、切換備用模塊)，同時(shí)支持 “遠(yuǎn)程監(jiān)控”(通過(guò)手機(jī) APP 查看運(yùn)行狀態(tài))。
數(shù)據(jù)追溯：采用 “符合電子行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)”(如 SAP MES 系統(tǒng))，自動(dòng)存儲(chǔ) 3 年以內(nèi)的運(yùn)行數(shù)據(jù)(含水質(zhì)參數(shù)、操作記錄、維護(hù)記錄)，數(shù)據(jù)不可篡改，支持客戶 “質(zhì)量審核” 與 “生產(chǎn)追溯”(如芯片出現(xiàn)質(zhì)量問(wèn)題時(shí)，可追溯對(duì)應(yīng)批次的高純水水質(zhì)數(shù)據(jù))。
