一种用于超纯水制造的抛光系统的制作方法

本实用新型涉及水处理技术领域，具体为一种用于超纯水制造的抛光系统。

背景技术：

在目前超纯水系统中，经过预处理系统和制成系统的纯水，还需要经过抛光系统的循环处理才能达到最终的供水需求，在抛光系统中，通常采用换热器，toc-uv、离子交换装置、脱气膜和终端超滤的组合，来满足最终的供水的需求，目前比较常用的脱气膜装置主要采用氮气吹扫＋真空抽气的方式对溶解氧进行去除，对溶解氧的去除率可以达到99.9%以上。

近年来，超纯水所含的溶解氮对半导体制品带来的不利影响己经成为问题，降低超纯水中的溶解氮浓度成为重要的技术课题，目前超纯水的处理系统为了达到更高的溶解氧的去除率，脱气膜装置采用的是氮气吹扫＋真空抽气的方式，但是氮气吹扫必然会导致溶解氮的去除率下降，无法达到更低的溶解氮含量，而单独进行真空抽气的脱气膜装置对于溶解氧的去除率就会从99.9%下降到90%。

技术实现要素：

针对现在超纯水制造系统制造的超纯水溶解氮含量较高的问题，本实用新型提供了一种用于超纯水制造的抛光系统，其可同时高效降低超纯水中的溶解氮和溶解氧浓度。

其技术方案是这样的：一种用于超纯水制造的抛光系统，其包括超纯水箱，所述超纯水箱与预处理系统和制成系统连接，所述超纯水箱通过超纯水泵顺次连接有换热器、toc-uv装置、增压泵、离子交换装置、脱气膜系统、终端超滤装置、超纯水使用点；所述脱气膜系统包括顺次连接的第一脱气膜装置和第二脱气膜装置，所述第一脱气膜装置采用氮气吹扫加抽真空的运行模式，所述第二脱气膜装置采用抽真空的运行模式。

优选的，所述离子交换装置为混床式离子交换装置，其内部填充有抛光树脂。

优选的，所述第一脱气膜装置和所述第二脱气膜装置分别连接有第一真空泵和第二真空泵；所述第一脱气膜装置连接有氮气储罐。

优选的，所述超纯水使用点与所述超纯水箱连接。

优选的，所述终端超滤装置还连接有浓水池。

本实用新型带来的有益效果：相比于传统的超纯水抛光系统采用的氮气吹扫加真空的运行模式的脱气膜装置，本实用新型采用了两级不同运行方式的脱气膜装置，分别采用氮气吹扫加真空和抽真空的方式，使最终出水中的超纯水可以同时达到极低的溶解氧和溶解氮浓度，提高终端超纯水的出水水质。

附图说明

图1为本实用新型系统框图；

图2为混床式离子交换装置的示意图。

具体实施方式

如图1所示的一种用于超纯水制造的抛光系统，其包括超纯水箱2，超纯水箱2与预处理系统和制成系统1连接，超纯水箱2连接有超纯水泵3和换热器4，其还包括与超纯水箱2顺次连接的toc-uv装置5（紫外线氧化装置可以采用aquafine的scdh系列）、增压泵6、离子交换装置7、第一脱气膜装置8、第二脱气膜装置10、终端超滤装置12、超纯水使用点13；第一脱气膜装置8采用氮气吹扫加抽真空的运行模式，第二脱气膜装置10采用抽真空的运行模式，第一脱气膜装置8和第二脱气膜装置10分别连接有第一真空泵9和第二真空泵11；第一脱气膜装置8连接有氮气储罐14，终端超滤装置12还连接有浓水池15。

进一步的，如图2所示，离子交换装置7为混床式离子交换装置，其内部通过下层隔板702填充有抛光树脂701（可以采用罗门哈斯的抛光树脂up6040）。通过采用混床式离子交换装置能够在采用两级不同运行方式的脱气膜装置的基础上进一步降低超纯水中的溶解氧浓度。相比于传统的超纯水抛光系统采用的离子交换装置和氮气吹扫加真空的运行模式的脱气膜装置，本实用新型采用了填充了抛光树脂701的离子交换装置7和除氧氮脱气膜装置，这种离子交换装置可以在去除纯水中残留离子的基础上进一步去除水中的溶解氧，除氧氮脱气膜装置采用两级不同运行方式的脱气膜装置，分别采用氮气吹扫加真空和抽真空的方式，在到溶解氧去除率达到99.9%以上的同时，可以做到溶解氮的含量≦0.5mg/l，使最终出水中的超纯水可以同时达到极低的溶解氧和溶解氮浓度，提高终端超纯水的出水水质。

该抛光系统的使用方法如下：原水进入原水池，经过预处理系统的预处理，再经过制成系统的处理，水进入到超纯水箱2，水中大部分的离子、toc和溶解氧已经被去除。为了达到最后的终端出水要求，制成系统出水还需要进入抛光系统进行最终的处理。此处超纯水箱2中的水，硼浓度＜2μg/l，toc＜5μg/l，电阻率可以稳定在17.5mω•cm以上，溶解氧浓度＜10μg/l。

超纯水箱2中的水经过水泵输送，首先通过换热器4，把温度调节到终端供水温度21-23℃，然后通过toc-uv装置5，toc-uv装置5采用185nm波长的紫外光，185nm波长的紫外光（uv）可以有效分解水中的toc（总有机碳），由于toc的分解，水中的电阻率会略有下降，需要通过后续的离子交换装置7再次提升电阻率。经过toc-uv去除toc的水经过纯水增压泵的增压，增压至0.5-0.7mpa的压力，使最终的出水压力达到供水的要求。

增压后的纯水通过混床式离子交换装置，混床式离子交换装置的树脂无须再生，一般使用寿命为2-3年，2-3年后直接全部更换，其内部填充的树脂是有脱气树脂混合的抛光树脂，可以进一步脱除水中的溶解氧，减小后段脱气膜系统的处理负荷，同时抛光树脂可以进一步提升纯水的电阻率，离子交换装置的出水电阻率可以稳定在18.2mω•cm之上，toc＜0.5ppb，溶解氧浓度为8-10μg/l，溶解氮浓度为12-15mg/l。离子交换装置7出水进入高效脱氮脱氧的脱气膜装置，这套脱气膜装置分成两个部分，第一部分的脱气膜装置采用氮气吹扫加真空的运行模式，氮气采用高纯氮，氮气纯度大于99.999%（体积比），氮气流速在2.0-2.5m³/h之间，可以充分脱除水中的溶解氧，这一部分出水的溶解氧＜1μg/l，溶解氮5-8mg/l，第二部分的脱气膜装置仅采用抽真空的运行模式，抽真空的另一端采用密封的方式，两部分脱气膜是串联连接，两部分的真空泵是独立工作的，分别可以达到＞0.09mpa的真空度，这样可以在溶解氧去除率不变的情况下，提升溶解氮的去除率，两部分出水的溶解氧＜1μg/l，溶解氮＜0.5mg/l。

超纯水最后经过终端超滤的处理，回收率95%，水中的≥0.05µm的微粒子＜100pcs/l。浓水回前方过滤水池或制成水池。直接供至超纯水使用点13，将使用点处未使用的超纯水返回超纯水箱2并循环。终端出水的电阻率可以稳定在18.2mω•cm之上，出水toc＜1μg/l，溶解氧＜1μg/l，溶解氮＜0.5mg/l。

综上所述，本实用新型提供的超纯水处理的抛光系统，采用特殊脱气树脂的离子交换装置和一套可以高效脱氮脱氧的脱气膜装置的工艺，使出水水质可以达到电阻率＞18.2mω•cm，toc＜0.5ppb，溶解氧浓度＜1μg/l，溶解氮浓度＜0.5mg/l，超纯水中的≥0.05µm的微粒子＜100pcs/l。使最终出水中的超纯水可以同时达到极低的溶解氧和溶解氮浓度，提高终端超纯水的出水水质。

以上，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉该技术的人在本实用新型所揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。