“芯片”产业起飞，超纯水水处理这些工艺你还不知道？

芯片产业最近被广泛关注，与此同时，作为芯片产业的重要配套，芯片产业水处理成为行业热点。

芯片产业水处理主要包含两种需求：一是造芯超纯水生产，二是造芯排污废水处理。

这是因为芯片生产工艺中对水质要求极高，所用超纯水的质量直接影响芯片效果，但超纯水重复利用率不高，所以对高质量超纯水需求巨大。

同时2017年10月新版《电子工业污染物排放标准》的出台，将如COD等指标从旧标准的100mg/L提升为60mg/L，倒逼芯片企业提升所排污水处理水平。

近年来，我国芯片企业数量增长迅速。2015年中国IC设计企业数量仅为736家，到2016年这个数字已经增至1362家。据集成电路产业专家介绍，芯片和液晶面板生产线单条投资一般都会达到百亿元，相关水系统直接影响产品的品质和性能，所以客户对于超纯水和废水系统供应商的业绩和经验要求非常高。两大行业中超纯水系统和废水处理系统所需投资占到项目总投资2%至3%左右，市场总量将超过100亿元。

虽然芯片水市场很吸引人，行业内也存在不少相关企业，但实际上目前市场上做芯片水的企业主要集中在中低端市场，能做高端超纯水业务的企业实属凤毛麟角。

因为生产高质量超纯水投资巨大，且芯片行业此前发展缓慢，在行业提升的挑战真正到来之前，愿意投入大量资本去等候收益的机构并不多。但长时间的投入也意味着项目周期长，水处理企业一旦中标某一项目，就很容易达成长期稳定的合作，在市场占据一席之地。

芯片产业具备周期性、长成长性，近期，基于5G大规模建设等周期性因素以及18年政府工作报告把集成电路产业发展放在实体经济发展首位等持续性政策影响，芯片产业将迎来一波快速成长期，结合新建和现有电子工业企业分别从2019年和2021年开始执行新的水污染物排放限值的行业要求，作为配套的芯片水处理市场也将随之进入快速成长期。

对于芯片水处理市场而言，首先需要关注技术要素，技术标准均在提升，不仅2014年开始实施的电子级水国标要求提高以及新增了铁、铅等指标，而且准备实施的最新电子工业污水国标要求同样提高以及新增总铬等污染物指标，水处理企业将面临越来越大的技术挑战。

其次，需要关注资本要素，芯片企业对于设备先进性、稳定性的严苛要求以及较长的认证周期同样对水处理企业的资金实力提出更高挑战。最后，服务能力将成为实现稳定收益的关键，国内芯片产业集聚性越来越强，在北上深等集聚市场，谁的区域服务能力强，谁将垄断芯片水处理市场，为未来的稳定收益奠定良好基础。

借助成本优势和政策优势，国内水处理企业有机会在芯片产业实现弯道超车，但能否具备可持续发展能力则取决于技术、服务等要素。

对于纯水处理的工艺，你了解多少呢？

纯水是指纯净水一般以城市自来水为水源，通过多层过滤，可将微生物等有害物质去除，但同时也去除了氟、钾、钙、镁等人体所需的矿物质。

臭氧（O3）的消毒原理是：臭氧在常温、常压下分子结构不稳定，很快自行分解成氧气（O2）和单个氧原子（O）；后者具有很强的活性，对细菌有极强的氧化作用，将其杀死，多余的氧原子则会自行重新结合成为普通氧原子（O2），不存在任何有毒残留物，故称无污染消毒剂，它不但对各种细菌（包括肝炎病毒，大肠杆菌，绿浓杆菌及杂菌等）有极强的杀灭能力，而且对杀死霉素也很有效。

1、臭氧的灭菌机制及过程类属于生物化学过程，氧化分解了细菌内部氧化葡萄糖所必须的葡萄糖氧化酶。

2、直接与细菌、病毒发生作用，破坏其细胞器和核糖核酸，分解DNA、RNA，蛋白质、脂质类和多糖等大分子聚合物，使细菌的物质代谢生产和繁殖过程到破坏。

3、渗透胞膜组织，侵入细胞膜内作用于外膜脂蛋白和内部的脂多糖，使细胞发生通透畸变，导致细胞溶解死亡。并且将死亡菌体内遗传基因、寄生菌种、寄生病毒粒子、噬菌体、枝原体及热原（细菌病毒代谢产物、内毒素）等溶解变性灭亡。

活性炭依靠吸附和过滤作用主要去除水中的异色、异味、余氯、残留消毒物等有机物杂质。

薄膜微孔过滤法包括三种形式：深层过滤、筛网过滤、表面过滤。

深层过滤是以编织纤维或压缩材料制成的基质，利用隋性吸附或是捕捉方式来留住颗粒，如常用的多介质过滤或砂滤；深层过滤是一种较为经济的方式，可去除98%以上的悬浮固体，同时保护下游的纯化单元不会被堵塞，因此通常做为预处理。

表面过滤则是多层结构，当溶液通过滤膜时，较滤膜内部孔隙大的颗粒将被留下来，并主要堆积在滤膜表面上，如常用的PP纤维过滤。表面过滤可去除99.9%以上的悬浮固体，所以也可作为预处理或澄清用。

筛网滤膜基本上是具有一致性的结构，就象筛子一般，将大于孔径的颗粒，都留在表面上（这种滤膜的孔量度是非常精准的），如超纯水机终端使用的用点保安过滤器；筛网过滤微孔过滤一般被置于纯化系统中的最终使用点，以去除最后的残留微量树脂片、碳屑、胶体和微生物。

离子交换法的原理是将水中的无机盐阴阳离子如钙离子Ca2+、镁离子Mg2+、硫酸盐SO42-、硝酸盐NO3-等，通过与离子交换树脂交换，使水中的阴、阳离子与树脂中的阴阳离子相交换，从而使水得到纯化。

它是以压力为推动力，利用反渗透膜只能透水而不能透过溶质的选择性，从含有各种无机物、有机物、微生物的水体中，提取纯水的物质分离过程。反渗透膜的孔径小于10埃（1埃等于10－10米），具有极强的筛分作用，其脱盐率高达99％，除菌率大于99.5%。可去除水中的无机盐、糖类、氨基酸、细菌、病毒等杂质。如果以原水水质及产水水质为基准，经过适当设计后，RO是将自来水纯化的最经济的有效方法，同时也是超纯水系统最好的前处理方法。

微孔薄膜是依其过滤孔径的大小来去除微粒，而超滤(UF)薄膜则像一个分子筛，它以尺寸为基准，让溶液通过极微细的孔，以达到分离溶液中不同大小分子之目的。

超滤膜是一种强韧、薄、具有选择性的通透膜，通常认为其过滤孔径约为0.01μm，可截留某种特定大小以上的分子，包括：胶质、微生物和热源。较小的分子，例如：水和离子，都可通过滤膜。

采用紫外灯所放射出来的254nm/185nm的紫外线可以有效的杀死细菌和降解有机物。

一种新的去离子水处理方法。又称连续电除盐技术，EDI装置将离子交换树脂充夹在阴/阳离子交换膜之间形成EDI单元。这种方法不需再用酸碱对树脂进行再生，环保性好。

最后，我们来了解一下这几类水的区别。

按照纯度级别高低顺序是：超纯水、去离子水、双蒸水（ddH2O）、纯水（RO水）、蒸馏水。

超纯水作为所有的实验用水都可以，特别是高灵敏度ICP/MS、ppt级分析、同位素分析、疾控中心、药检所、质检所、环监站、高校科研等标准实验室及各种高端精密仪器用水。其他的纯水及双蒸水根据实际情况，在要求不是很严格的情况下也可以使用。（备注：注射用水是指蒸馏水或者去离子水经过蒸馏除去热源以后的水）