湖北BR-3 噸半導體超純水設(shè)備
3噸超純水設(shè)備是專為對水質(zhì)純度有極高要求的行業(yè)設(shè)計的水處理系統(tǒng),每小時可穩(wěn)定產(chǎn)出3噸電阻率18.2MΩ・cm@25℃的超純水,廣泛應(yīng)用于半導體制造、精密電子、高端實驗室等領(lǐng)域。設(shè)備采用“預處理+雙級RO反滲透+EDI深度除鹽+終端超純化”的全流程工藝,在5噸工業(yè)純化水設(shè)備基礎(chǔ)上優(yōu)化精度控制,實現(xiàn)對水中離子、微粒、有機物的深度去除,滿足超高標準用水需求。
一、核心工藝架構(gòu)與精度優(yōu)化
(一)預處理系統(tǒng):低污染預處理
多介質(zhì)過濾單元:采用φ800mm316L不銹鋼濾罐(單罐),內(nèi)裝1000mm厚級配濾料(下層4-6mm石英砂+中層2-4mm無煙煤+上層1-2mm錳砂),運行流速15m/h,濁度去除率99%,將原水濁度降至0.1NTU。反沖洗采用“氣水聯(lián)合+脈沖沖洗”模式(氣洗強度12L/(m²・s),水洗強度18L/(m²・s)),較5噸設(shè)備節(jié)水10%,避免沖洗殘留污染。
復合凈化單元:串聯(lián)φ600mm活性炭濾罐(椰殼炭,碘值1200mg/g)與φ600mm軟化罐(001×7MB核級陽離子樹脂),活性炭單元余氯去除率99.9%(出口余氯0.01mg/L),軟化單元將原水硬度(以CaCO₃計)降至0.01mmol/L,為后續(xù)RO系統(tǒng)提供更優(yōu)質(zhì)進水。
精密保安過濾:采用40英寸雙聯(lián)過濾器(316L不銹鋼),內(nèi)置0.22μm聚醚砜(PES)折疊濾芯(6支/聯(lián)),對0.22μm顆粒截留率,確保進入RO系統(tǒng)的顆粒污染物0.05mg/L,濾芯可進行完整性測試(氣泡點0.22MPa)。
(二)雙級反滲透系統(tǒng):高精度脫鹽
一級RO單元:配置6支8040型抗污染反滲透膜(3支串聯(lián)×2組并聯(lián)),單支膜面積400ft²,設(shè)計脫鹽率。運行壓力1.5±0.1MPa,配備精密恒溫裝置(水溫控制在25±0.5℃),產(chǎn)水量5.2m³/h。濃水側(cè)安裝能量回收裝置,噸水電耗降至1.1kW・h。
二級RO單元:采用3支8040型超低污染膜(串聯(lián)運行),產(chǎn)水量3.3m³/h。二級產(chǎn)水電導率0.5μS/cm,通過在線電導率儀(精度±0.01μS/cm)實時監(jiān)控,超標時自動啟動循環(huán)凈化程序。
(三)深度除鹽與超純化系統(tǒng)
EDI深度除鹽:采用2臺EDI模塊(IONPUREIP-LX45,并聯(lián)運行),總產(chǎn)水3噸/小時,在直流電場(400-600V)作用下,將二級RO產(chǎn)水進一步純化至電阻率17MΩ・cm@25℃。EDI濃水(約0.6m³/h)回流至一級RO進水端,系統(tǒng)整體水利用率提升。
終端超純化:EDI產(chǎn)水進入拋光混床(φ400mm316L不銹鋼罐),內(nèi)裝1:1比例的核級陽陰樹脂(UP6150),進一步去除殘余離子,使產(chǎn)水電阻率穩(wěn)定18.2MΩ・cm@25℃。隨后經(jīng)0.1μmPTFE終端過濾器,確保微粒(0.1μm)1個/ml,滿足超純水標準。
(四)智能控制系統(tǒng)
高精度控制中樞:采用西門子S7-1500PLC,12英寸彩色觸摸屏實時顯示3噸/小時產(chǎn)水量、各段壓力、電阻率、TOC等32項參數(shù),支持歷史數(shù)據(jù)追溯(存儲3年)與遠程控制(4G+以太網(wǎng)),可接入工廠MES系統(tǒng)。
微污染預警系統(tǒng):配備在線TOC分析儀(檢測限1ppb)、激光微粒計數(shù)器(0.1-10μm),每30分鐘記錄一次數(shù)據(jù),當參數(shù)接近預警值時提前2小時發(fā)出警報,便于及時處理。
保持穩(wěn)定運行能力
超純保障體系:
材質(zhì)超純要求:與水接觸部件100%采用316L不銹鋼(電解拋光Ra0.4μm)或PTFE、PP等低溶出材料,所有管道焊接采用自動軌道焊接,內(nèi)壁焊縫Ra0.8μm,避免污染。
防二次污染設(shè)計:產(chǎn)水管道采用316L不銹鋼,坡度1%,確保排水徹底,無積水點;閥門采用隔膜閥(無死角),避免傳統(tǒng)閥門的腔體內(nèi)殘留。
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