一、中天恒远电子行业高纯水设备工艺原理：满足电子级超纯标准，适配精密制造需求

电子行业高纯水需符合《电子级水》(GB/T 11446.1-2013)中 “EW-I 级” 标准(电阻率≥18.2MΩ・cm@25℃，微粒≤1 个 /mL(粒径≥0.1μm)，总有机碳≤5μg/L)，设备采用 “预处理 + 深度除盐 + 超纯精处理 + 终端纯化” 五级工艺体系，实现从原水到电子级高纯水的全流程杂质管控，具体原理如下：

(一)预处理阶段：高效去除基础杂质，保障核心系统安全

该阶段重点解决原水对后续超纯系统的 “污染负荷”，避免微粒、有机物堵塞精密膜元件，关键环节在医药预处理基础上强化 “除硅、除有机物”：

多介质过滤(强化微粒截留)

原理：采用 “粗石英砂(2-4mm)+ 细石英砂(0.5-1mm)+ 无烟煤(1-2mm)” 三层滤料，通过 “深层过滤” 原理截留原水中悬浮颗粒(如泥沙、铁锈)、胶体物质，将浊度控制在 0.1NTU 以内(远优于医药预处理的 0.5NTU)，同时配置 “自动反冲洗系统”(反冲洗强度 15L/(m²・s))，确保滤料清洁度。

电子适配性：滤料选用 “低溶出型” 材质，避免滤料中硅、金属离子溶出(如硅溶出量≤0.01mg/L)，防止影响后续半导体芯片的 “光刻工艺”(硅残留会导致芯片电路缺陷)。

活性炭吸附(深度除有机物与余氯)

原理：选用 “电子级椰壳活性炭”(碘值≥1200mg/g，灰分≤0.5%)，通过多孔结构吸附原水中余氯(去除率≥99.9%)、小分子有机物(分子量 500-1000Da，如酮类、醛类)及部分硅化合物，同时配置 “在线 TOC 监测仪”(精度 ±1μg/L)，实时监控有机物去除效果。

关键作用：彻底消除余氯对后续 RO 膜、EDI 模块的氧化损伤，同时减少有机物在超纯水中 “分解产生碳化物” 的风险(碳化物会附着在芯片表面，影响电路导电性)。

软化 + 精密过滤 + 保安过滤(三重防护)

软化处理：采用 “螯合树脂软化系统”(而非医药设备的钠离子交换树脂)，通过螯合反应选择性去除钙、镁、铁、锰离子(去除率≥99.5%)，将水硬度降至 0.001mmol/L 以下(远低于医药设备的 0.01mmol/L)，避免硬水在膜表面形成 “顽固性水垢”(水垢会导致 RO 膜通量下降 30% 以上)。

精密过滤：在软化后增加 1μm 聚丙烯滤芯过滤器，截留树脂碎粒、微小胶体;终端增加 0.22μm 保安过滤器，确保进入核心纯化系统的原水 “无微粒”(微粒含量≤1 个 /mL，粒径≥0.5μm)，为深度除盐环节提供清洁进水。

(二)深度除盐阶段：双级 RO+NF，初步降低离子与有机物含量

该阶段是高纯水 “除盐核心”，需将原水离子含量降至 “电导率≤1μS/cm”，为后续超纯精处理奠定基础，采用 “双级 RO(反渗透)+NF(纳滤)” 组合工艺：

双级 RO 除盐

工艺原理：一级 RO 膜选用 “电子级低污染 RO 膜”(如陶氏 BW30-4040LE)，在 1.2-1.5MPa 压力下，去除原水中 99% 以上的溶解性盐类(如钠离子、氯离子)、重金属离子(如铜、镍、锌，去除率≥99.9%)及大分子有机物(分子量>1000Da);二级 RO 膜进一步截留一级 RO 产水中的残留离子，使产水电导率降至 0.5-1μS/cm，同时配置 “在线电阻率监测仪”(精度 ±0.01MΩ・cm)，产水不达标时自动回流。

电子专属设计：RO 膜组件采用 “全不锈钢卫生级外壳”(内壁电解抛光，Ra≤0.2μm)，避免金属离子溶出;系统采用 “无死角管道设计”(焊接采用激光焊，焊缝光滑度 Ra≤0.4μm)，防止微生物附着滋生(电子行业需严格控制微生物，避免其在芯片表面形成 “生物膜”)。

NF 纳滤除有机物与硅

原理：双级 RO 产水进入 NF 纳滤系统(选用陶氏 NF270 膜)，纳滤膜孔径约 1nm，可截留水中小分子有机物(分子量 200-500Da，如乙二醇、甲醇)、多价离子(如硫酸根、硅酸钠)及部分单价离子，使产水总有机碳(TOC)降至 50μg/L 以下，硅含量降至 0.005mg/L 以下，为后续超纯精处理减少 “有机物负荷”。

(三)超纯精处理阶段：EDI + 抛光混床，实现离子深度去除

该阶段是高纯水 “纯度核心”，需将离子含量降至 “电阻率≥18.2MΩ・cm”，采用 “EDI(电去离子)+ 抛光混床” 组合工艺，为电子行业专属设计：

EDI 深度除盐

原理：NF 产水进入 “电子级 EDI 模块”(如西门子 E-CELL XL)，模块内填充 “均粒强酸强碱离子交换树脂”(树脂粒度 0.5-0.7mm)，在直流电场(电压 50-80V)作用下，水中残留离子(如钠离子、氯离子、硅离子)向电极移动并通过浓水室排出，同时树脂在电场中自动再生(无需酸碱再生)，使产水电阻率升至 10-15MΩ・cm，TOC 降至 10μg/L 以下。

优势：避免传统混床 “酸碱再生” 带来的化学污染，同时 EDI 模块支持 “在线清洗(CIP)”，可定期去除树脂表面的胶体污染(如硅胶体)，确保长期稳定运行。

抛光混床精处理

原理：EDI 产水进入 “电子级抛光混床”，混床内填充 “核级强酸型阳离子交换树脂”(如罗门哈斯 IR120Na)与 “核级强碱型阴离子交换树脂”(如罗门哈斯 IRA402Cl)，树脂比例 1:1.2，通过离子交换反应截留水中 “痕量离子”(如钠离子≤0.1μg/L，氯离子≤0.1μg/L)，最终使产水电阻率≥18.2MΩ・cm，达到电子级 EW-I 级标准。

电子适配性：抛光混床采用 “无死体积设计”，树脂选用 “低溶出型”，避免树脂中杂质溶出(如树脂灰分溶出量≤0.001mg/L)，确保高纯水 “无离子污染”。

(四)终端纯化阶段：UV 氧化 + 微滤 + 超滤，消除有机物与微粒

该阶段是高纯水 “终端保障”，需去除水中痕量有机物、微粒，满足电子行业 “超洁净” 需求，为电子设备专属环节：

UV 氧化(TOC 深度去除)

原理：采用 “185nm+254nm 双波长 UV 杀菌器”(功率≥50W)，185nm 紫外线可氧化水中痕量有机物(如甲酸、乙酸)，将其分解为 CO₂和 H₂O，使 TOC 降至 5μg/L 以下;254nm 紫外线破坏微生物 DNA，杀菌率≥99.99%，同时配置 “UV 强度监测仪”(精度 ±1mW/cm²)，确保氧化效果稳定。

微滤 + 超滤(微粒深度截留)

微滤：采用 “0.1μm 聚四氟乙烯(PTFE)微滤膜”，截留水中 “亚微米级微粒”(如树脂碎粒、微生物碎片)，微粒含量降至 1 个 /mL(粒径≥0.1μm)以下。

超滤：终端增加 “0.01μm 聚醚砜(PES)超滤膜”，截留水中 “纳米级微粒”(如胶体硅、蛋白质)及部分大分子有机物，确保高纯水 “无微粒污染”，适配半导体芯片 “晶圆清洗” 工艺(微粒会导致晶圆表面划痕，影响芯片性能)。

(五)储存与分配阶段：超洁净循环，保障用水点纯度

电子行业高纯水储存与分配需避免 “二次污染”，采用 “超洁净闭环循环系统”，为电子设备专属设计：

储存罐设计

采用 “316L 不锈钢超洁净储罐”(内壁电解抛光，Ra≤0.1μm)，配备 “氮气保护系统”(氮气纯度≥99.999%)，防止空气中二氧化碳、灰尘进入储罐(二氧化碳会溶解于水，导致电阻率下降);储罐内安装 “超声波液位计”(精度 ±1mm)，避免人工接触导致污染。

分配系统

采用 “316L 不锈钢超洁净管道”(管道内壁电解抛光，Ra≤0.2μm)，焊接采用 “全自动轨道焊”，焊缝经过 “氦质谱检漏”(漏率≤1×10⁻⁹Pa・m³/s)，确保无泄漏;系统采用 “全循环模式”(循环流速≥2m/s)，同时管道外包裹 “加热保温层”(温度控制在 25±1℃)，避免水温波动导致电阻率变化(水温每升高 1℃，电阻率下降约 5%);每个用水点安装 “在线微粒监测仪”(精度 ±1 个 /mL，粒径≥0.1μm)，实时监控水质。

二、中天恒远电子行业高纯水设备优势：聚焦电子精密制造，保障超纯与稳定

相较于医药纯化水设备，该设备围绕电子行业 “超纯、低污染、高稳定” 的核心痛点，形成 6 大专属优势：

(一)全流程符合电子级标准，适配精密制造需求

标准适配：设备产水完全符合《电子级水》(GB/T 11446.1-2013)EW-I 级标准，同时满足国际半导体协会(SEMI)FAB Wafer 标准(如 SEMI F63-0301)，可直接用于半导体芯片制造(如晶圆清洗、光刻胶配制)、液晶显示面板(LCD)生产(如玻璃基板清洗)、光伏电池制造(如硅片清洗)等场景。

材质合规：设备所有接触水的部件(管道、储罐、滤芯)均选用 “电子级低溶出材质”(如 316L 不锈钢符合 ASTM A270 标准，滤芯符合 FDA 21 CFR Part 177)，确保高纯水 “无材质溶出污染”(如金属离子溶出量≤0.001μg/L)。

(二)超纯杂质控制，满足电子工艺严苛要求

多层除杂体系：从预处理的 “微粒截留”，到深度除盐的 “离子去除”，再到终端纯化的 “有机物与纳米级微粒截留”，形成 “五级杂质控制体系”，确保产水电阻率≥18.2MΩ・cm，微粒≤1 个 /mL(粒径≥0.1μm)，TOC≤5μg/L，远优于医药设备的纯化标准。

痕量污染管控：设备配备 “在线痕量离子监测仪”(如赛默飞 ICS-600)，可实时监测水中 20 余种痕量离子(如钠离子、钾离子、钙离子，检测限 0.01μg/L)，确保高纯水 “无痕量离子污染”，避免影响电子元件的 “电气性能”(如离子残留会导致芯片漏电)。

(三)高稳定性与连续性，适配电子生产节奏

稳定性保障：核心部件(RO 膜、EDI 模块、抛光混床树脂)均选用国际一线电子级品牌(陶氏、西门子、罗门哈斯)，平均无故障运行时间(MTBF)≥10000 小时;系统配备 “备用模块”(如备用 EDI 模块、备用抛光混床)，故障时可在 5 分钟内切换，确保高纯水 “连续供应”(电子生产如晶圆清洗不可中断，中断会导致晶圆报废)。

抗干扰设计：设备采用 “电磁屏蔽设计”(屏蔽效能≥40dB)，避免电子车间内的 “高频电磁干扰”(如光刻机、离子注入机产生的电磁信号)影响设备控制系统，确保运行参数稳定(如电阻率波动≤0.1MΩ・cm)。

(四)低能耗与环保设计，降低企业运营成本

能耗优化：采用 “节能型 RO 高压泵”(比普通泵能耗降低 30%)、“高效 EDI 模块”(电流效率提升 40%)，设备单位产水能耗(0.3-0.4kW・h/m³)较行业同类电子高纯水设备降低 25%-35%;同时配置 “余热回收系统”，将 EDI 模块、UV 杀菌器产生的热量回收用于原水预热(预热至 25℃)，进一步降低能耗。

环保优势：采用 “无酸碱工艺”(EDI 自动再生无需酸碱，抛光混床树脂可循环再生)，每年减少酸碱使用量 1000kg 以上，避免酸碱废水排放;同时系统产生的 “浓水”(如 RO 浓水、EDI 浓水)可回收用于 “车间地面清洗”，水资源利用率提升至 90% 以上，符合电子行业 “绿色生产” 要求。

(五)定制化适配不同电子场景

场景适配：针对不同电子生产需求提供定制化方案 ——①半导体芯片制造：增加 “超纯氮气保护系统”，防止高纯水与空气接触导致电阻率下降;②液晶显示面板生产：增加 “TOC 深度去除模块”(如 UV 氧化 + 活性炭吸附)，确保 TOC≤3μg/L，避免有机物影响面板显示效果;③光伏电池制造：简化终端纯化环节(保留微滤 + 超滤)，降低设备成本，同时满足 “硅片清洗” 对水质的要求(电阻率≥15MΩ・cm)。

洁净度适配：针对电子车间 “洁净等级”(如 Class 10、Class 100)，设备外壳采用 “不锈钢拉丝板”(表面粗糙度 Ra≤0.8μm)，可耐受 “酒精擦拭消毒”，同时设备管路接口采用 “快速接头”(如 Swagelok 卫生级接头)，方便在洁净车间内安装与维护。

(六)智能监控与追溯，保障生产合规

实时监控：配备 “工业级 PLC 控制系统”(如西门子 S7-1200)，可同时监测电阻率(精度 ±0.01MΩ・cm)、TOC(精度 ±1μg/L)、微粒含量(精度 ±1 个 /mL)、温度(精度 ±0.1℃)等 10 余项参数，参数超标时自动报警并触发应急措施(如停水、切换备用模块)，同时支持 “远程监控”(通过手机 APP 查看运行状态)。

数据追溯：采用 “符合电子行业标准的数据管理系统”(如 SAP MES 系统)，自动存储 3 年以内的运行数据(含水质参数、操作记录、维护记录)，数据不可篡改，支持客户 “质量审核” 与 “生产追溯”(如芯片出现质量问题时，可追溯对应批次的高纯水水质数据)。