UPW系统介绍(培训学习资料)

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1、Page 2 前前 言言 第一章第一章 超纯水制备系统超纯水制备系统 第二章第二章 回收水处理系统回收水处理系统 Page 3前言前言 超纯水（UPW-Ultra-Pure Water）系统是最重要的动力支持系统之一，分别为阵列（Array），成盒（Cell），彩膜（Color Filter）等主要制造工艺提供合格的超纯水。在各个制造工艺中，主要用作玻璃基板的冲洗，和较高浓度的化学品原液混合配制工艺制造所需特定浓度的化学品。换句话说，超纯水在制造工艺中将直接和产品或产品部件发生直接接触。鉴于此，必须借助于一些特殊的方法将存在于原水（自来水）中的将可能对制造工艺造成影响的污染因子去除。比如TDS

2、（总溶解固形物），TOC（总有机碳），细菌，二氧化硅，DO（溶解氧）以及一些金属离子（Na, K, Ca, Cu）等。为了降低原水中的这些污染因子，超纯水系统采用了一系列的设备，比如多介质过滤器（MMF），活性炭过滤器（ACF），反渗透（RO），离子交换器，紫外灯（UV），混床（MB），膜脱气（MDG）和超滤等。同时，为了保证提供稳定合格的超纯水，防止超纯水在长距离输送过程中滋长细菌而导致水质变坏，超纯水设计了循环供应抛光回路，并且保证管路中一定的水流速度。我们的系统设计了两个循环抛光供水回路，回路一设计供水能力为100m3/h，主要为彩膜（C/F），Cell，CCSS，QE实验室，可靠性实验

3、室设备以及更衣室洗手干手器等提供超纯水。回路二设计供水能力为130m3/h，主要为阵列工序的蚀刻和显影等的工艺设备供应超纯水。 TFT-LCD是一个高耗水的行业，如果使用过的水完全作为废水排放掉的话，将会增加制造成本，也就是说产品在市场上将会失去成本优势。事实上，在制造工艺中，很多冲洗用水都是可以回用的，所以我们设计了两套回用水处理系统，分别处理不同污染程度的回收水。Page 4自来水4200m3/天一般给排水市政供水系统加压供水系统UPW & WWT 系统UPW 系统工艺设备WWT 系统消防系统喷淋系统消火栓Page 5第一章第一章 超纯水制备系统超纯水制备系统Page 6第一节第一

4、节 超纯水水质指标和原水自来水水质指标对比表超纯水水质指标和原水自来水水质指标对比表水质指标水质指标自来水自来水超纯水超纯水 对应的处理方法对应的处理方法Resistivity(Mcm)0.0020.002518Mcm/Particle/10 ea/ml, 0.2 m MMF/MF/UFBacteria/5 Col/100mlMF/UFTOC(mg/L)1.660.03(30ppb)ACF&UV(185nm)Silica(mg/L)3.240.005(5ppb)RO/UF/IXDO(mg/L)8.50.05(50ppb)MDGNa(mg/L)3.920.0005(0.5ppb)Cati

5、on Ion ExchangerK(mg/L)2.520.0005(0.5ppb)Cation Ion ExchangerCa(mg/L)41.4/Cation Ion ExchangerCO3-2 (mg/L)0.4/Anion Ion ExchangerHCO3- (mg/L)3.26/Anion Ion ExchangerCl- (mg/L）8.780.001(1ppb)ACF & Anion Ion ExchangerSO4-2 (mg/L)32.1/Anion Ion ExchangerPage 7第一节第一节 水中污染物质水中污染物质1.1 溶解性固体 TDS（总溶解固形物

6、）包括所有无机成盐离子。溶解在水中的盐离子化为其相应的阳离子和阴离子，并使水的电导率升高。下表显示了电阻率、电导率和TDS之间的关系：电阻率电阻率（Ohm-cm）电导率电导率（S/cm）TDSPPM as NaCl10001000500200050024030003331604000250120500020093100001004650000209100000104.650000020.9电导率以（Megohm-cm）计时与电导率以（s/cm）成倒数关系。例：如果水样测得电阻率为2500 ohm-cm，那水样的电导率是多少？ 2500 ohm-cm/1000000=0.0025 megohm-

7、cm 1/0.0025=400 S/cm水中阳离子有Na+ , K+ , Ca+ , Mg+ , Fe+ , Al+ 等。同时还含有微量的铅，铜，锌等。水中的阴离子有Cl- , SO4 - , NO3 - , CO3-HCO3- 等。二氧化硅是土壤中最常见的一种物质，所以其在水中的含量也很高。二氧化硅的存在可能引起RO膜的结垢。二氧化硅在水中的存在形态有两种：一种是离子化的二氧化硅，一种是胶体颗粒状的二氧化硅。离子化的二氧化硅能很容易地通过离子交换，RO，蒸馏等方法去除掉。胶体二氧化硅可以通过超滤，RO，蒸馏的方法去除。Page 8第一节第一节 水中污染物质水中污染物质1.2溶解性有机物 水中

8、的溶解性有机物多是由植物，动物尸体等通过自然降解形成的，同时也有人工合成的有机成分，像农药和工业排放的化学品废水等。诸如丹宁酸，木质素，腐植酸，褐菌素等，这些化合物会使水呈现一定的颜色，工艺中会使离子交换树脂被污染。1.3溶解性气体1.4颗粒物1.5微生物Page 9第二节第二节 超纯水系统工艺流程示意图超纯水系统工艺流程示意图 Raw water tankMMF3 setsFiltered water tankACF4 setsCIX3 setsAIX3 setsRO Stage 1RO Stage 2RO permeatewater tankRO reject water tankSecu

9、rityFilterRO High Press. Pump(VFD)MBX3 setsMDGUPW Tank(2 pcs)50m3 eachExhaust(CO2 ,O2 )Vacuum pumpUV Unit -185NmUV Unit -185NmHEXHEXCold water supplyCold water returnCold water returnPMBPMBLoop 1 to FABLoop 2 to FABUF ModuleUF ModuleVFDVFDLoop 1 ReturnLoop 2 ReturnFrom Reclaim Sys.PN2氮封PN2氮封23252325

10、On-line monitoring: Resistivity, Particle, TOC, SiO2 , DOOn-line monitoring : Resistivity, Particle, TOC, SiO2 , DO5 sets(5 m Micron Filter)5 sets9 unitsPN22 sets2 sets2 sets2 sets8 units10 units272m3 /h1500m3300m3272m3 /h272m3 /h272m3 /h27m3 /h245m3 /h300m3245m3 /h245m3 /h245m3 /h126m3 /h164m3 /h12

11、6m3 /h164m3 /h126m3 /h164m3 /h120m3 /h156m3 /h8m3 /h6m3 /h100m3 /h130m3 /hHEXPPage 10第三节第三节 多介质过滤器（多介质过滤器（MMF） PFiltered water TankH2OH2OH2OH2OH2OH2OH2O运行反洗Back To PIDRaw waterfeed pumpBack wash pump图例: 1. 上部检修人孔 2. 上部进水口 3. 无烟煤 4. 细沙层 5. 粗砂层 6. 过滤出口 7. 砾石垫层 8. 集水水帽 9. 侧面检修人孔Backwash drainageForward