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随着超纯水技术在半导体行业的应用口益广泛，半导体制造单位对超纯水的要求也越来越高。半导体行业是一个高能耗的行业。在半导体产品制造过程中，由于生产设备的精密性和生产工艺的复杂性，对其配套设施提出了很高的要求，尤其对作为半导体行业血脉的超纯水系统更是高之又高。
1超纯水制造工艺
半导体行业超纯水制造工艺可以概述为4个部分，分别为预处理部分、RO部分、电去离子部分和抛光混床部分。在有些半导体厂中，也有用“阴床十阳床”代替电去离子装置的，主要根据原水水质和产水水质对弱电解质的要求而定，这里主要探讨常用的电去离子工艺。
1.1预处理部分
预处理的作用是对原水进行粗加工.提供符合Ro进水要求的给水。其主要用来去除原水中的悬浮物、胶体，使SD≤4;去除游离氯等氧化性物质;去除部分有机物;降低LSI ,避免碳酸盐结垢。
在超纯水制造工艺中，传统预处理方式是“多介质过滤器+活性炭过滤器”。而该半导体制造厂采用了“粗过滤器+超滤装置”作为超纯水系统的预处理部分，主要原因如下:
(I)传统的预处理过程中SDI值不好控制，一般>5，不利于后续的一级反渗透系统的运行;而超滤装置的出水SDI值比较稳定(}1)，能够有效地保证一级反渗透系统的运行。
(2)传统的预处理方式占地而积大，而“粗过滤器+超滤装置”占地而积小，节约了基建费用。
(3)与传统的预处理方式在更换填料时需要大量的人力和物力相比，超滤装置的更换比较方便。
(4)近年来，由于超滤技术的不断成熟，系统能够稳定安全地运行，而且超滤膜的价格也有了大幅度的降低，在一次性投资和运行维护费用上跟传统的预处理方式相比差不多。
1.2反渗透部分
在半导体行业中，反渗透部分多采用双级反渗透工艺，以确保后续工艺的安全性。通过双级反渗透，可去除水中超过99%的悬浮物、胶体，98%以上的溶解盐，大部分的微生物、TOC和部分CO2。
该半导体制造厂也采用双级反渗透工艺，同时将双级反渗透拆分成两个独立的部分，这样就更加有效地保证了系统的连续运行，即使在更换反渗透膜或在线清洗反渗透膜时，也不会造成整个工厂大而积的停水，确保了关锅炉软化水设备键部位的连续用水。
该半导体厂采取在一级反渗透前增加SBS,MDC加药装置，保证了一级反渗透系统的安全运行;在一级反渗透和二级反渗透之间增加一套加碱装置，可提高二级反渗透系统的脱盐率。
1.3电去离子部分
对反渗透出水进行深度脱盐，终产水的电阻率能>15 。目前市场上比较常用的电去离子深度除盐装置模块有两种类型，分别为EDI模块和CEDI模块，两种模块的具体性能对比如表1所示。
该半导体制造厂采用CEDI模块，同时将CEDI模块分成独立的两个部分，在清洗CEDI模块或更换CEDI模块时可以分组进行，不会造成大而积的停水，确保了关键部位的连续用水。
1.4抛光混床部分
由于半导体制造行业对超纯水的水质要求很高，故在纯水箱后输送管道上增加抛光混床，可保证超纯水系统产水的稳定性和一致性川。实际应用中基本都是采用双级抛光混床。
2节能降耗
超纯水制造工艺从原水进水到产品水出水的回收率一般都<50%，极大地浪费了水资源，同时也增加了半导体制造单位的运行成本。因而，优化超纯水处理工艺、节能减排非常重要。
以该半导体制造厂为例阐述一下超纯水系统的节能减排措施。该超纯水系统涉及到的排水主要有3个部分，分别为超滤反洗排水、一级RO浓水排水和CEDI浓水排水。笔者就不同类型的排水提出回收利用措施。
2.1超滤反洗排水
考虑到该公司现有的风淋冷却系统的补水反渗透水处理设备用量很大，为更好回收利用超滤反洗排水，该公司在室外建了一个废水收集池，在收集超滤反洗排水的同时还将系统内的零散流水(分析取样排水等)一同收集，经沉降处理后，该部分水可用作风淋冷却系统的补水或用来灌溉绿地等。
2.2一级RO浓水排水
一级RO系统的水回收率一般不超过75%，因而其浓水排水量较大，回收利用的价值较高，该废水的离子含量和可溶性物质含量较高，约为自来水的4倍。为此该公司在系统内设计一个收集水箱，专门用来收集一级RO浓水，浓水一部分直接用于浇灌绿地、冲洗厕所和擦地，一部分则进入RO回用装置，对此废水进行再次浓缩，RO回用装置产水进入超纯水系统的超滤产水箱内，浓水排入污水处理系统。
2.3 CEDI浓水排水
在该半导体制造厂的超纯水系统中，CEDI浓水直接回收至双级RO系统的中间水箱内而有些双级RO系统未设置中间水箱，但是考虑到系统的安全性和CEDI浓水回收利用，增加中间水箱还是必要的。
近年来，超纯水应用技术取得了跨越式发展，重要标志是膜技术的广泛应用。膜技术用于超纯水处理工程，工艺简单、运行维护方便，同时增加终端抛光混床技术.超纯水的水质稳定可靠.受到半导体行业的普遍认同。
同时，随着半导体行业产品成本的不断压缩，对超纯水工艺的水资源利用率要求也越来越高，在超纯水处理工艺中实行节能减排也顺应了当今社会发
展的需要。
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