电子半导体超纯水系统是一种用于生产高纯度水的设备，专为满足电子半导体行业对水质的高要求而设计。其通过多级纯化工艺，将自来水或其他水源中的杂质去除，达到超纯水的标准。这些杂质包括离子、有机物、微生物、颗粒物等，以确保水质满足电子半导体制造过程中的严格要求。广泛应用于半导体制造、集成电路制造、平板显示器制造、光电子器件制造等领域。在半导体制造过程中，超纯水用于清洗、蚀刻、掺杂等工艺步骤，确保产品的质量和性能。
电子半导体超纯水系统的主要组成部分：
1、预处理系统（Primary Pretreatment）
目的：去除原水中的悬浮物、余氯、有机物、硬度等，保护后续核心膜系统。
主要组件：
多介质过滤器：用石英砂、无烟煤等去除悬浮物、泥沙、胶体。
活性炭过滤器：吸附余氯、氯胺、有机物，防止氧化性物质损坏RO膜。
软化器（可选）：用离子交换树脂去除钙、镁离子，防止RO膜结垢。
精密过滤器（5μm保安过滤器）：进一步拦截颗粒物，保护RO膜。
2、反渗透系统（Reverse Osmosis,RO）
目的：核心脱盐单元，去除95-99%的离子、有机物、微生物和颗粒物。
主要组件：
高压泵：提供足够的压力（10-15 bar）驱动水通过RO膜。
RO膜组：采用卷式复合膜（如聚酰胺），在压力作用下选择性透过水分子。
浓水排放控制阀：调节浓水流量，控制回收率（通常75-85%）。
在线仪表：监测进水、产水、浓水的电导率、压力、流量。
3、电去离子系统（Electrodeionization,EDI）
目的：在RO之后进一步深度脱盐，连续生产高纯水，无需酸碱再生。
主要组件：
EDI模块：由离子交换树脂、离子交换膜和电极组成。在直流电场作用下，离子被连续迁移至浓水室排出。
直流电源：为EDI提供稳定电压/电流。
浓水循环泵：驱动EDI浓水循环。
极水排放：排出电解产生的气体和杂质。
4、抛光精处理系统（Polishing System）
目的：将水质提升至18.2 MΩ·cm的最终标准，去除EDI无法完q去除的微量离子和有机物。
主要组件：
抛光混床（Polisher Mixed Bed）：
装填核级精制树脂（超纯阴阳离子交换树脂）。
进一步去除残余离子，达到理论纯水极限。
终端超滤（Ultrafiltration,UF）：
孔径0.001-0.1μm的中空纤维膜。
去除超细颗粒（<20 nm）、细菌、热原（内毒素）。
双波长紫外灯（UV）：
185 nm UV：将有机物（TOC）光解为CO₂和H₂O。
254 nm UV：破坏微生物DNA，杀灭细菌和病毒。
5、储存与分配系统（Storage&Distribution）
目的：储存超纯水并以无菌、无污染的方式输送到使用点。
主要组件：
超纯水储罐：
材质：PVDF或高纯不锈钢（内衬PVDF）。
氮气密封（Nitrogen Blanketing）：罐顶充高纯氮气，隔绝空气中的CO₂和O₂，防止水质劣化。
液位计：监控水位。
循环管路：
材质：PVDF或EPDM，全焊接连接，w死角。
24小时循环：保持水流，防止微生物滋生。
循环泵：提供循环动力。
终端过滤器：使用点前安装0.1μm或0.05μm的除菌级滤芯（PES/PVDF）。
臭氧发生器与臭氧破坏器（可选）：
周期性注入臭氧（O₃）进行系统杀菌。
在使用点前用UV灯分解残留臭氧。
6、在线监测与控制系统
目的：实时监控水质，确保系统稳定运行。
主要组件：
在线电阻率/电导率仪：核心指标，监测离子含量。
在线TOC分析仪：实时测量总有机碳含量（<1 ppb）。
颗粒计数器：监测水中颗粒数量和粒径分布。
溶解氧（DO）分析仪：监控溶解氧含量。
PLC/SCADA系统：
可编程逻辑控制器（PLC）实现全自动控制。
监控与数据采集系统（SCADA）提供人机界面（HMI），用于参数设置、状态监控、数据记录、报警管理。
传感器与变送器：压力、流量、温度、液位等。
7、辅助系统
清洗系统（CIP）：用于定期清洗RO膜、EDI模块和管路。
再生系统（如预处理树脂再生）：为软化器或抛光混床提供酸碱再生液（高d系统中EDI和抛光混床再生极少）。
废水收集系统：收集RO浓水、再生废水等，进行处理或回收。
