河北纯水设备，随着光伏、电子产业的快速发展，生产各种光电元件 、高精度线 路板、集成电路时需用大量的高纯水、超纯水，用于清洗其成品和半成品，因此该行业具有水量消耗大、水质要求高、工艺过程长等特点。一方面由于该行业对水质要求越来越严格 ；另一方面也由于纯水处理过程消耗大量的资源 (比如水，电，化学品)且在过程中会排放污染物，所以节能减排在企业中也越来越受到重视。探索一种出水量大、水质稳定、经济有效的纯水处理方案是十分必要的。佳洁将以A（河北华芯半导体）、B（河北光兴半导体）两个工厂为例，结合工厂平时运行的现场数据分析两种不同纯水处理工艺的能耗水平。

1.出水水质要求

A、B两个工厂原水均采用市政 自来水出水要求达到EW一1级水质标准，出水水质如表 1。

2.工艺流程

一般来说，水中的杂质分成两类：一类是溶解性的杂质(离子化和非 离子化)；另外一类是悬浮物质(无论是有生命的和无生命的 )。因此需要结合不同的处理手段来制备超纯水。超纯水处理流程 大致可分为4个阶段，分别是预处理系统、制成系统 、精处理系统及抛光系统。A、B工厂的工艺流程分别见图1、图2。

3.工艺流程说明

3.1预处理系统

主要功能是去除水中的悬浮物等杂质，以及降低水中溶解性总 固体 的含量。典型流程主要包含原水储存箱、热交换器 、多介质过滤器和活性炭过滤器等。

3.2制成系统

A工厂采用的两级反渗透 (RO) 处 理 工艺 。该装 置 运行 维 护 比较方便，无需再生，只需要定期在线清洗，化学药品的用量也较少。但是由于自身存在回收率的原因(通常一级反渗透约75％二级约90％)以及需要高 压水泵等 装置，将消耗更多的水资源和电，工艺初期投资比较高。

B工厂使用的是阴床+一级反渗透 (RO)。该工艺通过离子交换树脂结合反渗透膜技术柴去除水中的溶解物，树脂失效后需进行再生，需消耗大量较高品质的酸碱化学品，该工艺的电耗和水耗较低，但是经常对阴床再生，需要消耗大量的化学药品，且操作过程中有一定的危险系数。

3.3精处理系统

此段接收前处理单元的产水，以去离子水箱为界，后续加入混床、膜脱气等装置。这将进一步降低水中的有机物以及含氧量。主耍装置有混床(MB)+膜脱气 。

3.4抛光系统

主要有抛光系统和超滤两大装置。来自于制备单元的产水将被收集在超纯水水箱中,通过抛光树脂的离子交换,最终超滤膜过滤处理生产符合要求的超纯水,不符合要求的超纯水将回流到处理系统中再处理。

4运行能耗比较

从处理流程看来,两工厂在预处理、精处理和抛光处理阶段的差异不大,区别主要在于制成系统,制成系统的两种工艺水、电消耗差异较大(图3、图4)从图3、图4可以看出,A工厂单位纯水原水消耗和电量消耗均较高,因此对A厂采取有针对性的节能降耗的措施。首先对A工厂选择大通量的反渗透膜,将浓水率控制到10%左右,回收一级RO与UF浓水等,缩短设备清洗时间,降低原水消耗。由于系统使用的离心泵是主要耗能设备,在生产过程中通过调节水泵出口阀门的开度来调节给水流量,大量的能源消耗在阀门的截流过程中。因此,给RO加压泵和MB共供给泉增加变频器,使水泵出口阀门全开,根据流量的要求调节电机转速。以MB供给泵为例,改造前的接触器控制作为备用旁路,在变频器故障时启动变频改造完成后,变频器控制MB供给泵启动,水泵缓慢开启,该变改造使水泵频率由OH缓慢升至所需运行频率,还能够有效保护设备、同时,水泵出口阀门全开,通过变频器水泵转速减小,节能效果显著。节能技术改造完成后的效果如图5图6.

改造完成后,A厂平均每吨纯水的电耗比改造前大幅减少,每吨纯水消耗的自来水量比之前有所降低,改造后AB工厂电耗基本持平,水耗差异也趋于平缓，节能效果显著。以上是对河北华芯半导体和河北光兴半导体关于纯水设备实际运行中佳洁解决技术问题工作内容的解说。

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