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1、純水系統技術手冊,純水系統常用水質名詞解釋,1. 總溶解固體(Total Dissolved Solids，簡稱T.D.S)： 指水中溶解的無機物和有機物的總量，使用單位為ppm，或毫克/公升(mg/l) 。總溶解固體是測量進水和產水水質最方便快速的方法，而且它和滲透壓及離子強度有密切的關係，因此是很重要的水質項目。2.導電度與比電阻值(Conductivity and Resistivity)： 導電度與電阻值均用來表示水中導電物質的多寡。導電度的單位是Microsiemens / cm，比電阻值的表示單位是ohms-cm。導電度與比電阻兩者互為倒數。一般處理水的導電度較高，因此水質可以用導
2、電度來表示； 至於純水，尤其是超純水，由於導電度極低，因此以比電阻值來表示較方便。3. 鹼度（Alkalinity)： 鹼度是指水中可以和酸中和之成分的含量，主要成分為氫氧根(OH-)，碳酸根(CO3,)及碳酸氫根(HCO3-)，由於碳酸鈣是最主要的結垢來源，因此分析水中的鹼度對結垢預測是非常重要的。,4. 硬度(Hardness)： 硬度最主要來源為鈣和鎂，因此在水質分析上鈣硬度和鎂硬度兩者的總和稱為總硬度，常用的硬度單位為ppm as CaCO3，硬度成分依能否以加熱方式去除而被分為永久硬度和暫時硬度，永久硬度是指鈣，鎂的氯化物、矽酸鹽和硫酸鹽等，硬度成分在水被加熱的過程中不會沉澱下來，暫
3、時硬度主要係指碳酸鈣，這些成分在加熱時會結晶析出形成沉澱物。5. 酸鹼值(pH Value)： 酸鹼值是溶液中酸或鹼濃度的表示法，其定義為水中氫離子濃度的負對數值，在25，中性水的酸鹼值為7，7以上至14為鹼性，7以下至0為酸性。6. 濁度(Turbidity)： 濁度指水中引起光散射之懸浮顆粒的量；懸浮顆粒包括黏土(Clay)2um，淤泥(Silt)220um及微生物等。濁度單位依測量方法可分為三種：JTU、FTU以及NTU(Nephelometric Turbidity Unit)。NTU是唯一目前被美國環保署認可的方法，也是RO膜廠商一般使用的指標。7. 淤泥污堵指數(Silt Dens
4、ity Index, SDI)： 濁度和淤泥密度指數都是用來表徵懸浮顆粒含量的水質項目，濁度針對固體顆粒，懸浮密度指數則是針對不易過濾分離的膠體顆粒，因此SDI可用於預測RO膜受到膠體污垢(Colloidal Fouling)的潛在性。,8. 矽石(silica，二氧化矽)： 矽石在水中的溶解度和溫度及pH值有關，pH在大約8以上時，pH值愈高，則溶解度愈大，而在中性時，矽石的溶解度最低。由於RO膜表面的矽石沉積幾乎不可能被清洗去除，所以RO系統濃縮液須注意不要超過矽石的最大溶解極限。11. 餘氯(Free Chlorine)： 餘氯(自由氯)是指氯加入水中後解離成具有強殺菌效力的HOCl(次
5、氯酸) 或OCl的形式，由於餘氯是一種強氧化劑，因此會破壞大多數聚醯胺類材質(RO膜的主要結構化學組成) 。12. 總有機碳(Total Organic Carbon, T.O.C.)： 總有機碳又稱總可氧化碳，它是測定水中有機物置於燃燒室被分解成二氧化碳的量，對於高純度的純水，總有機碳的去除和控制非常重要。,什麼是導電率(Conductivity)及阻抗值(Resistivity)？水中的離子含量也就是導電物質的總含量，可用電子導電率來加以表示。電子導電率，即電子流動“容易”的程度，與水中離子含量成正比關係。而阻抗值（比阻抗值）則表示電子流動“困難”的程度，其值隨著水中離子含量減少而增加。因
6、此，比阻抗值與導電率呈倒數關係。由於自來水、蒸餾水中含有較多的離子，因此以導電率來表示，而超純水所含離子較少，以比阻抗值來表示。檢測原理是，在水中將距離 1 cm 的兩片表面積為 1 cm2 大小的電極加以通電，來檢測兩極間的導電率與電阻值，其單位表示如下。比阻抗值的表示單位：Mcm（mega ohm-centimeter）導電率的表示單位：S/cm（micro Siemens per centimeter）,水的解離常數(Ksp)會隨著水溫而改變，因而比阻抗值會受到水溫的影響而變化（圖）。例如，25的超純水，其比阻抗值為 18.2 Mcm，但在 0時則為 84.2 Mcm，100則為 1.3
7、 Mcm。在25附近時，溫度每上升1，其比阻抗值則下降 0.84 Mcm。因此，一般使用溫度補償至 25的比阻抗值來做衡量標準。,Impurities and Removal Performance,純水系統流程,C/W Tank,Pretreated Tank,DI Water Tank,Relay Tank,MMF,ACF+2B3T,RO+SF+UV+HEX,HEX+TOC-UV+CP+UF,MDG+MB+TOC-UV,UPWTank,POU,Reg.Tank,PCW+MAU,Reclaim,Cub ReuseTank,MMF,PRETREATMENT SYSTEM FLOW DIAGRA
8、M,ACF,2B3T,CityWaterTank,F.W.Tank,DITank,FMRF,WellWaterTank,Well Water,(Emergency),City Water,To Make up System,Note:,FMRF : Fe-Mn Removal Filter,MMF : Multi Media Filter,ACF : Activated Carbon Filter,2B3T : Ion Exchanger(Include:Cation Exchanger,Degasifier,Anion Exchanger),(Removed Fe, Mn),(Removed
9、 20m size Particle),(Removed TOC in water),(Most Part Ionic Exchange),TOC : Total Organic Carbon,NaClOHCl PAC,NaClO,HCl NaOH,MAKE UP SYSTEM FLOW DIAGRAM,H.E.,U.V.,SF,RO,ROTank,SB-P,N2Degasifier,From Pretreatment System,To Polishing System,Note:,U.V. : Ultraviolet Lamp,SF : Safety Filter(10m pore siz
10、e),RO : Reversed Osmosis,SB-P : Strata Bed Polisher Ion Exchanger,(Removed TOC),(Removed DO),DO : Dissolved Oxide,(T=241),(Removed 10 m size particle),(To Decompose Bacteria),PF,PF : Post Filter(1m pore size),(Removed 1 m size particle),(Ionic Exchange),HCLNaOH,POLISHING SYSTEM FLOW DIAGRAM,H.E.,U.V
11、.,CP,UF,H.E.,U.V.,CP,MF,FAB,From Make up System,Note:,CP : Cartridge Polisher Ion Exchanger,UF : Ultra Filter(0.1m pore size),MF : Micro Filter(0.1m pore size),(T=231),(T=231),(Ionic Exchange),(Ionic Exchange),(Removed 0.1 m size particle),(Removed 0.1 m size particle),(To Decompose Bacteria),(To De
12、compose Bacteria),UPW Tank,(UPWR),(DIWR),(DIWS),(UPWS),(UPWN),(DIWN),UPWS (or DIWS) : UPW (or DIW) Supply,UPWR (or DIWR) : UPW (or DIW) Return (Avoidable increase Bacteria),UPWN (or DIWN) : UPW (or DIW) Net=UPWS-UPWR (or DIWS-DIWR),純 水 設 備 單 元 目 的,MMF 自動砂濾機 去 除 水 中 較 大 之 顆 粒ACF 多層活性碳 除氯及吸附有機物增加RO壽命自
13、動軟水機 去除水中陽離子 避免 RO結垢 2B3T系統 去除水中離子降低導電度RO系統 去除水中鹽類、有機物 及顆粒 達到水純化減低 MB or EDI負荷MB混床系統 去除水中剩餘之離子 穩定水質EDI系統 去除水中剩餘之離子 穩定水質UV殺菌機 殺死水中細菌1m 過濾器 去 除 水 中 較 小 之 顆 粒Plisher Resign 穩定水質 1618M-CM 250.2 m 過濾器 過濾細菌及0.2 m微細顆粒UF SYSTEM 過濾細菌及0.05m微細顆粒,管路Loop的设计 根据整个FAB各User分布，UPW通过Loop送到各区域。管径应根据各区域用量进行计算。每个Loop和机台的
14、Take-off点都必须设supply和return。整各Loop的循环水量必须大于20%，防止细菌的滋生。 Loop供水和回水应安装流量计，两者之差即为该区域的用量。UF出口压力为0.50.6Mpa，Loop压力通过机械压力调节阀开度来控制。Loop供应压力通常控制在0.4Mpa左右。每个Loop的回水应设电阻率仪，Loop回水的电阻率小于15M.cm切去前处理。回水总管设TOC仪，如有回水出现异常状况可手动切去前处理或废水处理系统。,金属管材 C.S-碳钢管 SGP-热镀锌钢管 S.S-不锈钢管 C.S/R.L-碳钢衬胶管,工业纯水制备系统中常用管材,非金属管材PVC-聚氯乙烯UPVC-改
15、性聚氯乙烯CPVC-氯化聚氯乙烯PVDF-聚偏氟乙烯PP聚丙烯PE聚乙烯PFA-偏聚二氟乙烯,纯水系统设计中管材的选用,预处理系统 SGP镀锌管道 C.S/R.L钢衬胶管道 UPVC管道 S.S不锈钢管道初级处理系统(一级除盐) C.S/R.L钢衬胶管道 UPVC管道 CPVC管道 PP管道,纯水系统设计中管材的选用,终端处理系统(超纯水) CPVC管道 PP管道 PVDF管道 PFA管道 SS316L不锈钢管道废水排放系统 PVC管道(含有腐蚀性液体) HT铸铁管道 C.S碳钢管道,UPVC与CPVC管道在使用中的区别,材料基体基本是一致的UPVC 管道内壁为一般光滑，常用于普通纯水系统中CPVC管道内壁为特殊处理，非常光滑，常用于纯水指标有Particle要求的系统中UPVC管道在生产完成后直接进行包装出厂CPVC管道在生产完成后进行洁净处理封装出厂,纯水处理系统中管道的设计,常用管道流速,Slide 2007 by Hsieh, Pao-Nuan,Q & A,謝謝！,/10/29,33,.,
