電子信息行業作為新興產業發展迅猛,其產值達W億元上電子行業與純凈水關系密切,而且同步發展,電子產品的質量要求越高,要求水質的純凈程度越高。20世紀50年代末,電子管風行和半導體在國內剛浮現之時,制取純凈水對保證產品質量是重要環節,到80年代末制訂的高純水標準,代表了我國純水制備的水平。
標準GB11446-1989《電子J水》將純凈水劃分為五J,一J水電阻率應達18MΩ·cm,亦即電導率為0.056礢/cm;二J水電阻率15 MΩ·cm,電導率為0.067礢/cm;三J水電阻率10 MΩ·cm,電導率為0.1礢/cm;四J水電阻率≥2 MΩ·cm,電導率為≤0.5礢/cm;五J水電阻率≥0.5 MΩ·cm,電導率為≤2礢/cm。
除了通用而便于測量的電阻(導)率指標外,還對五個J別的水規定了不同粒徑的微粒數,細菌個數。還規定了總有機碳(TOC)、二氧化硅、氯離子、鈣、鉀、鈉、鋅、鐵、銅等的含量。
在電子元器件生產工藝中,除了對空氣凈化外,對操作環境和產品都要不斷進行清洗。早期使用氟氯烴之類溶劑甚多,自為保護臭氧層限制和禁止破壞臭氧層物質的使用與排放以來,純凈水沖洗成了主要替代工藝,其使用量迅速增長的同時,對水的質量要求也不斷提高,從而促進了純水制備技術的發展。
為滿足《電子J水》中一J水和二J水的質量要求,除了進行水的深度去離子處理外,還須去除水中膠體物質(含有機物與膠體硅)、病毒和細菌。
使用地下水或城市自來水為原水,可以省去預處理設備,而直接使用有效過濾器與活性炭過濾器原水作初步凈化。
微濾和超濾可以有效地除去水中顆粒物與膠體物質,滿足GB11446-1989《電子J水》對一、二J水顆粒物、細菌和總有機碳(TOC)的要求。
反滲透裝置與混床的配合可以滿足《電子J水》對電導率的要求。例如某系統的反滲透裝置之后設置了兩J混合床離子交換器。其出水質量為,反滲透器出口水電導率5.6~8.1礢/cm;一J混合床出口水電導率0.09~0.12礢/cm,二氧化硅10礸/L;二J混合床出口水電導率(水溫18℃)0.045~0.053礢/cm,二氧化硅3.6~5礸/L。
在膜過濾之后布置反滲透裝置與電去離子深度脫鹽系統,同樣可以滿足上述水質的電導率水平。多J的膜處理可以確保產品水無顆粒物,這對電子產品來說是重要的。可以預見,在電子行業中這種純水制備系統將有廣闊的發展天地。
《電子J水》規定的三J水使用化學除鹽設備雖然能勉強使產品水電導率合格,但是難以保證膠體物質及顆粒物質合格。比較可靠的仍然是采取膜法處理,方能使水質全面達標。
