低压和超低压反渗透膜在半导体工业水处理中的应用论文

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1、低压和超低压反渗透膜在半导体工业水处理中的应用论文摘要：本文介绍了ESPA超低压膜主要特点。同时还列举了超低压ESPA膜和低压CPA2或NTR-759膜与醋酸纤维CA膜在操作压力、透过水量、脱盐率方面的比较，研究了各种方法和各种反渗透膜对TOC和细菌内毒素的去除效果比较，并成功的应用在空间材料制备用水、高纯化学试剂生产用水、机车电瓶用水及建材制板用水上，取得了很好的效果关键词：低压或超低压反渗透复合膜TOC细菌内毒素兆位电路前言半导体材料和器件的制备，需要高质量的高纯水，要求低TOC(＜5ppb)、低细菌内毒素(＜

2、0.03EU/ml)，目前电子行业已广泛采用反渗透技术，下面就如何选用更合理的反渗透膜.freel的颗粒为100个/毫升；而制作16M位DRAM时，则要求TOC＜5ppb、金属离子＜0.2ppb、水中≥0.1μm颗粒数为0.6个/升。1.1TOC，细菌及细菌内毒素对大规模集成电路的影响。1.2DRAM对颗粒和TOC的要求天然水、自来水等各种水源中都存在着热原。目前比较一致的认识是热原是指多糖类物质7，也就是细菌内毒素。细菌内毒素是革兰氏阴性菌的细胞壁外壁层上的特有结构——脂多糖，所以，哪里有细菌，哪里就有细菌内毒素

3、。其结构为单个粒子，其分子量在10000~20000之间范围内，体积为1~50μm，细菌内毒素在水中可以形成比较大的成团密集体，造成颗粒性污染。细菌内毒素含磷多糖体75%，磷脂12~15%及有机磷酸盐6~7%，造成TOC污染，由于含很高的磷，在硅中是N型杂质，贡献导电电子，形成不可控制的污染，严重的影响器件的性能和成品率8。由于细菌及细菌内毒素都会产生颗粒性污染及TOC的污染，由图1、图2明显看出颗粒性污染及TOC的污染对大规模集成电路的影响，因此在兆位电路用水中对TOC、细菌及细菌内毒素的含量要严格控制。二、超低

4、压卷式复合膜的主要特点2.1与CA膜和低压复合膜相比，ESPA、ES10、ES20膜达到同样产水量时所需的操作压力大为降低，换句话说在相同的操作压力下其产水量高出其它膜，见图3。图3部分卷式反渗透膜性能比较由图1看出在压力一定时ESPA，ES20膜的产水量是CPA2或NTR-759HR，BPa；供给液游离氯浓度：100ppm；供给液pH=6测试条件进水溶液：0.05%食盐水；进水压力：0.75MPa；pH值：6.5；温度：25℃由于ESPA膜没有改变复合膜材料的化学成分，因而保持了复合膜的所有优点。其化学稳定性和脱

5、盐率均与低压复合膜相同。三、用一级反渗透RO、双级RO、蒸馏法、紫外法、活性碳吸附法、离子交换法、超声法等除去水中的TOC和细菌内毒素的比较1.1用RO法，蒸馏法，185紫外法，除去TOC和细菌内毒素，见表1。表1用RO法，蒸馏法，185紫外法，除去TOC和细菌内毒素的比较方法源水产品水TOC(ppb)细菌内毒素(EU/ml)*TOC(ppb)细菌内毒素(EU/ml)*一级RO(CA膜)4200＞10120≥0.03一级RO(TFC膜)42000.3500.03~＜0.03市售蒸馏水5000＞325000.25二次

6、蒸馏水25000.255000.1三次蒸馏水5001100＞0.03双级RO(TFC膜)50≤0.0320＜0.03双级RO+185nmUV30＜0.03＜5＜0.03*EU=EndotoxinUnit（内毒素单位）美国1993年9ASTM-E1级水中规定内毒素含量＜0.03EU/ml，ASTM-E2级水，内毒素要求0.25EU/，在我国高纯水国标中，暂未定此标准，由表1明显看出，用双级RO+185nmUV制取高纯水，TOC降至＜5ppb和细菌内毒素＜0.03EU/ml完全符合亚微米电路用高纯水要求。1.2几种反渗

7、透膜对水中细菌内毒素的去除效果比较，见表2。表2几种膜对细菌内毒素的去除效果比较透过膜水样细菌内毒素含量EU/ml进水出水CA膜3＞0.03NTR-759膜3＜0.03CPA2膜3＜0.03ESPA膜3＜0.03由表2所示，经低压和超低压复合膜反渗透的水，其细菌内毒素含量，均＜0.03EU/ml，完全符合超大规模集成电路和医药用水标准的要求。1.3用其它方法去除水中的细菌内毒素，见表3。表3用其它方法去除水中的细菌内毒素方法细菌内毒素含量（EU/ml）活性碳吸附＞3离子交换法0.25~0.5超声法0.25254nm

8、紫外法0.03~0.25由表3看出用其它方法去除水中的细菌内毒素均不理想。我们还将低压反渗透和185紫外灯及PVDF管材一起用，除去高纯水中的TOC和细菌内毒素，这样制得的高纯水，能使TOC＜5ppb和细菌内毒素＜0.03EU/ml，完全符合兆位电路高纯水的要求。同时低压和超低压反渗透复合膜还能除去水中的THM（三卤化物）10。例如NTR-759HR膜，能除