[发明专利]一种具有出水水质调节机构的超纯水制备装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种超纯水制备装置，特别是涉及一种具有出水水质调节机构的超纯水制备装置。

技术背景

现代超纯水处理技术以紫外降TOC、脱气膜、抛光混床、超滤等技术为基础，它利用紫外光产生的自由基去除水中的TOC，利用脱气膜去除溶解氧，通过抛光混床进行离子交换，通过超滤过滤掉水中的微小颗粒。超纯水处理系统可以将经过前处理系统所制备的纯水（通常为半导体厂务水）进一步净化为超纯水。所制备的超纯水，被广泛应用于半导体行业的光刻工艺中。

根据超纯水处理技术的原理和特点，这样的超纯水系统所产出的超纯水水质往往由进入超纯水净化工艺的水质所决定，入口的水质越好，出水的水质也会相应的提高。所以，工业上常常利用这个特点，通过系统回水调节入口的水质，进而调节出口处的水质，使系统工艺得到充分的利用。

在以往的调节机构（例如Entegris 公司产品Liquidlens UPW Polishing System 中的调节机构）中，通常由系统出口引出一条支路，与系统的入口相连。系统的出口压力设置大于入口压力，同时在支路上添加一个流量控制器，实现对回水量的控制，从而起到对出水水质的调节。

上述的实现方法存在一些不足，主要有以下几点：

（1）系统回水量的调节依赖于支路上的流量控制器，而在超纯水系统中，这样的控制阀往往价格昂贵至数万人民币甚至更高，占据系统较大一部分的成本。

（2）这样的调节装置只能做到调节从出口流向入口的流量而不能使支路中的超纯水从入口流向出口，即只能通过回水来提升系统出水水质而不能通过支路分流来降低出口水质。回水的成本是提升系统功率，加速耗材的消耗，而当出水需求改变或者入水水质的变化，出现系统出水水质纯度充分达到使用需求时，无法实现通过主动降低系统出水水质，减少超纯水处理量，减缓系统耗材的消耗。

发明内容

本发明的目的是提供一种具有出水水质调节机构的超纯水制备装置，可以根据系统的出水需求和系统实际的出水水质，对系统内超纯水的净化进行合理的配置，不但可以通过回水提升系统出水的水质，在系统出水水质超过需求的时候还能降低水质，节约系统的消耗。

为了达到上述目的，本发明采用的技术方案如下：

本发明包括两套超纯水制备装置、第一个纯水泵、储存槽、用水点和水质检测点；储存槽的一端接前端进水，储存槽的另一端依次经第一进水配管、第一超纯水制备装置、第一个纯水泵和第二超纯水制备装置后，经出水配管分为两路，第一路经出水配管接用水点，第二路经检测配管接水质检测点，在出水配管上接压力表，压力表的信号反馈给第一个纯水泵的控制器；在储存槽的另一端经第二进水配管、第二个纯水泵、第一进水配管接第一超纯水制备装置，出水配管和第一进水配管间并联的支路配管上接有调节阀，在第一进水配管与支路配管交点的第二个纯水泵一侧安装进水流量计，在第一进水配管与支路配管交点的第一超纯水制备装置一侧安装处理水流量计，进水流量计与处理水流量计的信号求差后反馈给第二个纯水泵的控制器。

本发明具有的有益效果是：

本发明通过两个纯水泵分别对出口压力和支路流量进行闭环控制，有效地稳定了系统的出口压力，并在不使用流量控制器的情况下控制了支路流量。

本发明支路中可实现两个方向的流动，从而实现了回水提升出水水质和分流降低出水水质两种水质调节的手段。通过支路回水提升入水水质从而提升产水水质可充分利用系统工艺，而通过支路分流实现主动降低水质减少超纯水制备装置负荷，可节省系统耗材消耗。

本发明节省了流量控制阀的使用，而使用一个调节阀代替，适用于超纯水系统的流量控制阀的价格非常昂贵，往往一个控制器价格达数万人民币甚至更高，而调节阀的成本较低；这里虽然增加了一个纯水泵，但原来由一个纯水泵承担的增压效果分担到了两个纯水泵上，相应的泵的规格要求降低，因此并未提升泵的成本，整体上本发明大大降低了系统的成本。

本发明通过两个流量计之差计算支路流量，实现了两个方向流量的精确测量，克服了单一流量计无法测量两个方向流量的问题。

本发明在支路上设置手动调节阀，实现了在不改变泵出口压力调节范围的情况下，调整支路流量调节范围的功能。

附图说明

图1是本发明的系统的结构图。