1、S/I.I :1580177.724 统一书号:1580177 724 定价:15.00元911) 5 8 0 1 7 117 724 rll UDC P 中华人民共和国国家标准GB GB 50685 - 2011 电子工业纯水系统设计规范Code for design of pre water system of electronic industry 2011-05 -12 发布2012 - 05 -01实施中华人民共和国住房和城乡建设部联合发布中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局中华人民共和国国家标准电子工业纯水系统设计规范Code for design of pure water s
2、ystem of electronic industry GB 50685 - 2011 主编部门:中华人民共和国工业和信息化部批准部门:中华人民共和国住房和城乡建设部施行日期:2 0 1 2 年5 月1 日中国计划出版社2012北京tU jiji-jji-jJqt 11:l:ifiii:a131户!中华人民共和国国家标准电子工业纯水系统设计规范GB 50685-2011 女中国计划出版社出版(地址2北京市西城区木樨地北里甲11号国宏大厦C座4层)(邮政编码:100038电话:6390643363906381) 新华书店北京发行所发行北京世知印务有限公司印刷850 X 1168毫米1/32 2
3、. 5印张63千字2012年2月第1版2012年2月第1次印刷印数1-6000册*: 统一书号:1580177 724 定价:15.00元中华人民共和国住房和城乡建设部公告第1028号关于发布国家标准电子工业纯水系统设计规范的公告现批准电子工业纯水系统设计规范为国家标准，编号为GB 50685-2011，自2012年5月1日起实施。其中，第6.1. 8、6. 1. 9, 6. 1. 10、6.3.3、6.3.4、6.4.7条为强制性条文，必须严格执行。- f丁。本规范由我部标准定额研究所组织中国计划出版社出版发中华人民共和国住房和城乡建设部二。一一年五月十二日前言本规范是根据原建设部关于印发(
4、2005年工程建设标准规范制订、修订计划(第二批)的通知)(建标函(2005J124号)的要求，由信息产业电子第十一设计研究院科技工程股份有限公司会同中国电子工程设计研究院、上海电子工程设计研究院有限公司和北京北方佳云净水设备有限公司共同编制完成。本规范在编制过程中，编制组认;真贯彻国家基本建设方针和有关环保、节水要求，在认真、全面调查我国电子工业纯水系统的设计和使用现状的基础上，广泛征求国内各设计院、工程公司、生产厂商和使用单位的意见，参考相关国际标准，最后经审查定稿。本规范共分8章和2个附录。主要内容包括:总则，术语，纯水制备工艺，纯水输送和分配，纯水回收和节水，纯水站房，药品贮存，计量和
5、输送，控制及仪表等。本规范中以黑体字标志的条文为强制性条文，必须严格执行。本规范由住房和城乡建设部负责管理和对强制性条文的解释，由工业和信息化部负责日常管理，由信息产业电子第十一设计研究院科技工程股份有限公司负责具体技术内容的解释。在执行本规范过程中，请各单位结合技术进步和具体的工程实践，认真总n结积累经验，如发现需要修改或补充之处，请将意见和建议寄送信息产业电子第十一设计研究院科技工程股份有限公司(地址:四川省成都市新华大道双林路251号;邮政编码:610021 ;传真:028-84333172) ，以便今后修订时参考。本规范主编单位、参编单位、主要起草人和主要审查人:主编单位:信息产业电子
6、第十一设计研究院科技工程股份有限公司 1 参编单位:中国电子工程设计院上海电子工程设计研究院有限公司北京北方佳云净水设备有限公司主要起草人:肖劲戈路振福樊勘昌王凌旭薛长立杜宝强路健崔淑洁龙明全马礼飞黄汉新周小莉裴志华李希云主要审查人:周可可林耀泽毛煌林罗昌贵杨琦萧百宏李春鞠唐世权王春 2 目次l总则(1 ) 2术语.(2 ) 3 纯水制备工艺( 4 ) 3.1 一般规定( 4 ) 3.2 预处理( 5 ) 3.3 脱盐及深度处理.( 8 ) 3.4 精处理(1 1 ) 3.5 特殊水质指标的技术措施(11) 3.6 水箱、水泵(12) 4 纯水输送和分配. (1 3) 4.1 一般规定.-.(
7、1 3 ) 4.2 管道设汁(1 4 ) 5 纯水回收和节水(1 6 ) 5.1 一般规定U们5.2 纯水回收(1 6 ) 5.3 节水措施 L. (1 7) 6 纯水站房(1 8 ) 6.1 一般规定(1 8 ) 6. 2 设备布置(1 9 ) 6. 3 管道布置( 20) 6.4 土建. ( 2 1) 6. 5 电气(22) 6. 6 采暖通风.,.( 22) 6.7 给水排水和消防.(23) 1 7 药品贮存、计量和输送(24)7.1 一般规定 (24) 7.2 酸、碱及盐.(24) 8 控制及仪表 (26) 8. 1 一般规定 C 2 6 ) 8.2 纯水系统监控系统设计选型( 2 6
8、 ) 8.3 现场控制系统及集中监控系统设计(27) 8.4 仪表设置 (28) 附录A水质全分析报告(2 9 ) 附录B离子交换器设计参数(30) 本规范用词说明.(34) 引用标准名录._.，.c3 5) 附:条文说明门门 2 Contents 1 General provisions .( 1 ) 2 Terms J. ( 2 ) 3 Pure water preparation process ( 4 ) 3. 1 General requirement . ( 4 ) 3.2 Pretreatment ( 5 ) 3. 3 Desalting and deep treatment .
9、人.-.( 8 ) 3.4 Fine treatment CPolishing) (1 1 ) 3. 5 Technical measures for special water quality index (1 1 ) 3.6 Water tank and water pump (1 2 ) 4 Pure water supply and distribution (1 3 ) 4. 1 General requirement ( 1.3 ) 4. 2 Piping design (1 4 ) 5 Pure water reclaim and water saving (1 6 ) 5. 1
10、 General requirement 6 . (1 6) 5. 2 Pure water reclaim 1. (1 6) 5.3 Water saving measure . (1 7) 6 Pure water plant 08 ) 6. 1 General requirement (1 8 ) 6. 2 Equipment layout ( 1 9 ) 6. 3 Piping layout . C 20) 6. 4 Construction ( 2 1 ) 6. 5 Electrical ( 22) 6. 6 Heating and ventilation ( 22) 6.7 Wat
11、er supply and drainage, fire fighting ( 2 3 ) 3 一一一-一一一一十一一?】一一一一川一t-7 Chemical storage, metering and transfer ( 24) 7.1 General requirement (24) 7. 2 Acid , alkaline and salt (24) 8 Control and instrumentation ( 2 6 ) 8. 1 General requirement ( 2 6 ) 8. 2 Design and selection of monitoring system f
12、or pure water plant ( 2 6 ) 8. 3 Design of site control system and central monitoring system ( 2 7 ) 8. 4 Instrument setup ( 28) Appendix A Water quality full analysis report ( 2 9 ) Appendix B Ion exchanger design parameters ( 30) Explanation of wording in this code ( 34) List of quoted standards (
13、 3 5 ) Addition: Explanation of provisions (37) .4. 1总则1. 0.1 为确保电子工业纯水系统出水满足电子产品生产工艺要求，确保电子工业纯水系统的设计做到技术先进、安全适用、经济合理、操作方便，制定本规范。1. O. 2 本规范适用于新建、扩建和改建的电子工业纯水系统的工程设计。1. O. 3 电子工业纯水系统设计应贯彻执行国家的技术经济政策，合理选择水源，节约能源，节约用水，节约用地，保护环境，安全卫生，提高经济效益。1. O. 4 电子工业纯水系统设计应根据主体工程建设规划、生产特点等综合确定，并应经技术经济比较，择优确定设计方案。当主体
14、工程为分期建设时，纯水系统应按最终容量(规模)统一规划、合理布局、分期实施。1. O. 5 电子工业纯水系统的设计应为施工安装、维护管理、检修、检(监)测和安全运行创造必要的条件。1. O. 6 电子工业纯水系统的改建、扩建设计，应合理利用、改造原有设施。1. O. 7 纯水回收和节水设施宜与纯*制备系统统筹规划，并宜同时设计、同时施工、同时投运。1. O. 8 纯水系统排放的废水，应达到国家和地方排放标准后再排放。1. O. 9 电子工业纯水系统的工程设计，除应符合本规范外，尚应符合国家现行有关标准的规定。 1 一一一一一-一一一一一一一一一一一一一一叫龟忡飞.2术语2.0.1 电子工业纯水
15、pure water for electronic industry 电子工业生产所需的纯化水的通称，根据生产需要的水质去除生产所不希望保留的各种离子以及其他杂质的水。2.0.2 电子工业纯水系统pure water system for electronic industry 制取和配送用于电子工业生产纯水的系统，通常包括纯水制备、纯水的输送和分配、纯水的回收和处理的系统。2.0.3 软化水soft water 除掉部分或全部钙、镜离子等后的水。20.4 淤塞指数(SDDsilt density index 保证反渗透正常运行的进水水质重要指标，它通过被测水样对0.45m滤膜的淤塞程度间接表
16、征造成反渗透膜面堵塞的水中微量悬浮物、胶体的含量，又称污染指数目。2.0.5 电阻率resisti vi ty 度量水溶液阻止电流通过的能力，等于在一定温度下，一对截面积为lcm2的电极在lcm距离间的电阻值，其单位为n.cm或孔但.cm。2. O. 6 电导率conductivity 度量水洛液导电的能力，等于电阻率的倒数，其单位为s/cm或s/cm。2.0.7 总有机碳(TOC)total organic carbon 水中i容解性和悬浮性有机物中碳的总量，反映水中有机物含量的指标。2;0.8 微滤CMF)microfiltration 通常指在外压作用下，利用筛网状过滤介质膜的筛分作用进
17、行分离的膜分离技术。2. O. 9 超滤CUF)ultrafiltration 通常指在外压作用下，利用非对称性膜去除水中亚微米悬浮物的膜分离技术。超滤能截留分子量范围为几百至几百万的潜质和微粒，多为大分子有机物和胶体。2.0.10 反渗透CRO)reverse osmosis 在外加压力作用下，利用一种半透性薄膜使水分子和其他一些物质选择性透过，从而将绝大部分悬浮物和绝大部分溶解固形物(盐)截留去除的膜分离技术。2.0.11 电脱盐CEDI)electrodeionization 一种利用装填阳、阴混合离子交换树脂或离子交换无纺布，在直流电场作用下连续去除水中离子而不需要专门再生的除盐装置的
18、统称。2.0.12 紫外线杀菌UV sterilization 通过波长254nm的紫外线照射杀灭水中的活菌为紫外线.杀菌装置。2.0, 13 紫外线除有机碳UV-TOC Removal 通过波长185nm的紫外线照射分解纯水中的微量TOC为紫外线除TOC装置。2.0.14 膜脱气装置CMDG)membrane degasifier 利用膜分离技术降低水中挥发性溶解物质的装置，在电子工业纯水系统中主要是脱除纯水中的溶解氧。2.0.15 供水环路distribution loop 为保证电子工业最终使用点的纯水水质和水压而采用的有附加循环水量的不间断供水方式，最终使用点用水取自从终端过滤器到纯水
19、水箱之间的闭合供水环路。供水环路一般由纯水精处理系统和供、回水管路共同组成。2.0.16 背压调节阀组back pressure regulation unit 设于纯水回水管路末端，通过调节阅、通径犬小的变化来维持、调节纯水供回水管路压力的调节阀组。 3 一一一一一一一一3 纯水制备工艺3.1一般规定3. 1. 1 电子工业纯水系统应根据电子产品生产主艺要求，合理确定纯水制备系统的规模和供水水质。3. 1. 2 电子工业纯水系统制水流程和设备的选择应根据对纯水水质的要求、原水水质以及运行管理水平，并结合处理效果、原水的利用率、节能、环保等因素，经技术经济比较确定。3. 1. 3 电子工业纯水
20、系统应根据最终产品水水质要求选择简捷、有效的处理流程和可靠的处理设备。3. 1. 4 纯水站的产水量应根据各类产品水量加系统自用水量确寇。3. 1. 5 电子工业纯水系统设计前应取得全部可利用水源的水质全分析资料，并应选择有代表性的水质分析资料作为设计依据。水质全分析报告格式应符合本规范附录A的要求。7(质资料的获取应符合下列要求:1 水源为地表水时宜取得全年逐月水质资料。、27(源为地下水时宜取得全年每季的水质资料。3 当无法得到逐月或逐季资料时，应掌握水质随季节的变化规律。3. 1. 6 对可能受到海水倒灌或其他因素影响的水源，应掌握由此而引起的水质变化情况。对于来自生产过程中的回用水，应
21、掌握其来源与组成。3. 1. 7 电子工业纯水制备系统应由预处理、脱盐及深度处理和精处理组成，各阶段达到的目标应符合下列要求:1 预处理阶段水质应满足脱盐装置进水水质的要求。2 脱盐及深度处理阶段产水水质应接近最终产水水质要求。 4 3 精处理阶段应保证不间断地满足最终产水水质、水量和水3压等要求。3. 1. 8 系统设计中每个水处理装置的出水水质应满足后续处理装置的进水水质要求，水处理装置的进水水质应根据制水设备的要求确定。水质要求较高或有多项水质指标时尚应符合最终水质的要求。3.2预处理3.2.1 预处理系统需要达到的水质指标应根据所选脱盐装置的进水水质要求确定，缺乏资料时可按表3.2.1
22、选择。脱盐处理单元采用反渗透工艺时，预处理系统应根据水质特点采取有效防止结垢等化学污染，以及防止生物、有机物及铁锤金属离子等污染的措施。表3.2.1离子交换、电渗析、反渗透及电除盐装置进水水质要求项目离子交换电渗析反渗透电除盐SDI ,5.0 0.25 0.09 电阻率18.1 18.2 18.2 16.5 12 0.5 Mn. cm(25C) 总有机碳(g/U5 2 l 50 300 1000 溶解氧(g/L)25 10 3 蒸发残渣(闯/Ul O. 5 0.1 电镜测试颗粒(0. 10. 2)m 1000 700 0.5m GB/T11446. 11997，水质要求较低，并不直接针对电子产
23、品，只适用于水质要求较低的电子产品。3.1.2 确定纯水制备流程和选择处理设备是设计的关键，影响因素也是多方面的，不应该只强调某一方面，而应该各种因素综合考虑，选择最佳的方案。3. 1. 3 条文中强调简捷和有效非常重要，因为每个处理单元对于水质处理来说除了正面作用外，会有或多或少的负面作用，例如离子交换树脂具有良好的除盐作用的同时会有溶解有机物和碎颗粒产生。3. 1. 5 本条强调全部可利用水源，包括自来水以外的再生水、甚至废水处理站处理后的水，体现面对水资源匮乏，设计中不能只盯着自来水，而忽略其他水源。掌握可靠的水源水质资料是做好纯水处理系统设计的先决条件，附录B列出了水质分析项目，当系统
24、中采用反渗透时应检测水中的银、顿等项目，当采用再生水时应根据水质特点增加一些针对性的理化检测项目。3. 1. 6 海水倒灌是沿海地区(例如上海地区)在咸潮期的普遍现象，由于水质的变化对纯水处理特别是前级的预处理和初级处理冲击很大，因此应切实掌握因海水倒灌引起的水质变化，采取有效的对策。见表2。表2上海黄浦江水正常期与汛潮期的水质变化一例项日正常期成潮期总硬度mmol!L 3.29 11. 22 总碱度mmol!L 2.46 3.14 总含盐量mmol!L 6.01 36;0 硫酸根mg/L 70.44 19 1. 0 铁mg/L 0.38 1. 0 钙mg/L 47.09 122.0 CODc
25、, mg/L 58.23 5 Si02 mg/L 7.5(总硅15(溶解硅)pH 7.38 7.76 47 / / 3. 1. 7 电子工业纯水制备系统的三个阶段的划分是多年经验的科学总结，电子工业在电子管的阶段对水质要求低，基本的手段为离子交换，基本没有预处理和抛光处理。随着纯水水质的提高，在脱盐系统后出现了精处理(抛光)阶段;随着反渗透在系统中的出现，其运行关键是保证进入反渗透的水质，形成了预处理系统。条文中明确了各个处理阶段的基本事求。见图10图1纯水制备流程3. 1. 8 纯水制备系统中保证每个处理单元进水的水质非常重要，是长期稳定运行的关键。特别是电子工业纯水系统中常用的反渗透和电除
26、盐，其运转的成败大都在于是否能保证其进水水质要求。无数事例证明，反渗透的关键是进水的污染指数，电脱盐的关键是进水的硬度。当然表3.2.1中所列的进水水质指标都是重要的。电渗析在电子二t业纯水系统中已很少使用，其进水指标仅供参考。3.2预处理3.2.2 随着电子工业纯水水质的不断提高和反渗透的普遍使用，除浊成为电子工业纯水系统预处理的首要任务。对于原水采用低浊度的自来水的系统来说，主要是采用微絮凝过滤去除水中胶体达到反渗透进水所需的污染指数，本条推荐了微絮凝过滤器的设计参数。日本设计的系统较多地采用澄清过滤和气浮分离等除浊工 48 艺，取得了较好的长期稳定运行的效果，但其占地面积大的缺点比较突出
27、，在设计中应根据原水浊度和水质特点慎重选择。近年来超滤用于预处理除浊有很大的发展，经过超滤后出水的SDI基本稳定在小于1，目前超滤的造价也不断降低，其占地小、操作简单的优点逐渐呈现，故推荐使用。但其初期投资约为多介质过滤+活性炭的2倍_:_3倍。3.2.5 采取投加阻垢剂、离子交换和调节pH值等方法是防止反渗透膜结垢的3种基本方法，设计时应根据原水水质、技术、经济等因素选定。投加阻垢剂简单易行，目前阻垢剂的性能不断提高、价格降低，是中小系统普遍采用的方法，应根据反渗透浓水的计算暂时硬度来确定加药的品种和加药量，应注意铁、铝、磷酸盐金属氧化物的存在可能导致阻垢剂失效。3.2.7 对于目前常用的反
28、渗透复合膜来说，对进水余氯的要求很严格(趋于零)，因此在预处理中需要采取脱氯处理。3.2.8 反渗透膜的透水量随着水温的降低而减少.大约每降低lOC透水量降低2.7%，故为了减少反渗透膜件的数量，一般采取冬季将原水加热至200C250C。3.3 脱盐及深度处理3.3.1 反渗透用于纯水系统最初只是为了降低离子交换装置的进水含盐量以减少再生剂的耗量，但随着纯水水质对TOC、微粒、细菌、二氧化硅等指标的要求不断提高，反渗透的作用从脱盐扩大为对几乎超纯水各项指标都起到良好的去除效应，成为电子工业纯水系统不可缺少的单元处理装置。3.3.2 反渗透一般根据水量设计为并联的若干个独立的单元，独立单元包括自
29、保安过滤、高压泵、反渗透组件及相应的管道系统和自控系统。反渗透需要定期停机清洗或更换膜元件，因此为保证连续供水一般不宜少于2套，当供水量较小且可以间歇运行或反渗透后49 町叫呼机叶飞叫户户时可气?气节时F?一一一句一一白山一一一咛时扫一山的水箱足以供应清洗、更换期间的水量时，可以设置一套。反渗透膜运行初期透水量较大要求的运行压力较小，随着运行时间延长，膜被压实、膜面被污染透水量逐渐减小，运行压力升高，一般高压泵的扬程是按膜运行末期运行压力设计的，因此高压泵宜采用变频控制，以保持流量的恒定。反渗透出水的背压应根据膜制造商提供的数据确定，一般不超过O.lMPa。当反渗透停运时须将浓水区内滞留高含盐
30、量的浓水冲出，防止沉积在膜面，故需设置停运冲洗保护措施。3.3.3 离子交换脱盐技术历史悠久，尤其是常用的固定床更是比较成熟。电子工业纯水系统初期的以离子交换为主要工艺，随着膜分离技术的发展其在系统中的比重逐渐缩小。近来除了混合床使用频率仍很高以外，为了提高反渗透水的回收率，有的系统在预处理阶段采用离子交换，取得了较好的效果，使反渗透水的回收率提高到90%以上，出水水质也有明显的提高。因此在当前的电子工业纯水系统中仍然不能忽视离子交换的作用，规范中专门列出了离子交换的有关条文。3.3.5 电脱盐装置长期运行的关键是控制进水的硬度，一般采用两级反渗透或软化+一级反渗透来保证。3.4精处理3.4.
31、3 抛光混床处于精处理阶段最后部位(后面只有微滤或超滤)，是达到纯水电阻率和微量电解质指标要求的最后一道关!口，要求抛光混床既最终去除微量电解质又不能产生新的微污染物，它又是与循环纯水供水管路保证使用点水质要求的关键一环，因此作了几款规定。毛精处理系统普遍称为抛光，是电子工业纯水的特色之一，它依据流水不腐的理念把精处理(抛光)和纯水供水管网组成不可分割的一体，最终保证工艺使用点的纯水要求。町、3.5 特殊水质指标的技术措施3.5.1、3.5.2纯水水质指标有对微粒、总有机碳、细菌、溶解氧和二氧化硅等非电解质或弱电解质要求是电子工业纯水的独有的突出特点。它不同于只有脱盐要求的纯水系统，是一个严密
32、的系统工程。某个处理单元对于去除某种物质有特殊的效果，但有可能产生新的污染物，降低了另外的水质指标(例如离子交换单元降低了电解质的含量，会增加溶解有机物和微粒、最终的膜过滤单元降低了水中的微粒，但有可能产生新的微量电解质降低水的电阻率等，水箱、水泵和管道阀门的反作用更是显而易见的)。因此要求设计中准确把握处理过程中各项水质参数的变化，避免或减少处理单元的反作用效应。采用低TOC析出的离子交换树脂主要是在抛光混床内采用特殊加工的树脂例如DOW的MR-3UPW均粒抛光树脂、R&H的UP6040抛光树脂等)。3.6 水箱、水泵3.6.4 精处理阶段一般由纯水加压泵、板式换热器、抛光泪床及最终过滤等组
33、成，并最终保证用水点水压。当用水点水压要求较高时，必须提高纯水加压泵的水压，造成板式换热器、抛光混床等设备承压过高，同时也提高了对管道耐压等级的要求，故建议采取串联中继泵的方法解决。 51 4 纯水输送和分配4.1一般规定4. 1. 2、4.1.3此两条是为了保证生产工艺所要求水质的技术措施。随着生产技术的进步，工艺设备对纯水水质的要求不断提高，尤其是电子行业中集成电路生产和液晶显示器的制造，不但对水中电解质的含量要求极其严格，而且对细菌、微粒、有机物以及榕解氧等都有极其严格的要求。为了保证生产设备使用点水质的要求，除了要有严格的纯水制造过程外，纯水输送管道的管材选择和管网设计也是关键。实践证
34、明采用循环供水方式是行之有效的。主要是基于保证输水管道内的流速和尽量减少不循环段的死水区，以减少纯水在管道内的停留时间，减小管道材料微量溶出物(即使目前质量最好的管道也会有微量溶出物)对超纯水水质的影响，同时，基于流水不腐的道理，高的流速还可以防止细菌微生物的滋生。在纯水管材的选择方面，主要应考虑三方面的因素:材料的化学稳定性。纯水是一种极好的溶剂，为了保证在输送过程中纯水水质下降最小，必须选择化学稳定性极好的管材，也就是在所要求的纯水中的洛出物最小。榕出物的多少应由材料的溶出试验确定，其中包括金属离子，有机物的溶出等。管道内壁的光洁度。若管道内壁有微小的凹凸，会造成微粒的沉积和微生物的繁殖，
35、导致微粒和细菌两项指标的不合格。目前PVDF管道内壁粗糙度可达小于1m.，而不锈钢管约为几十mo 管道及管件的接头处的平整度。对于防止产生流水的涡流区是非常重要的。4. 1. 5 此条文是为了确保纯水输配系统长期稳定、安全运行的主要措施。纯水输配系统中采用的管道、管件、阀门、粘接剂等都有各自标定的压力等级，相应的连接方式、匹配的粘接剂，以及各自的试压条件。4. 1. 6 此条文是对热纯水加热方式所提出的原则性规定。随着电子工业的发展，尤其是以超大规模集成电路为代表的半导体产业的发展，生产工艺不仅对纯水的水质提出了更高的要求，同时，某些生产环节还对纯水的温度也提出了要求，而且对纯水温度的要求还不
36、完全相同，这就要求设计人员根据热纯水的用水量和用水点的分布，并结合技术经济比较选择集中加热或使用点就地加热的方式。4.2管道设计4.2.1 此条文是对纯水供、回水管道敷设方式所作的原则性规定。目前，电子工业飞速发展，特别是超大规模集成电路为代表的半导体产业的发展，生产工艺对厂房均有洁净的要求。为了最大限度地减少管道对洁净室空气洁净度的影响，要求管道尽量在洁净区外敷设，因此，纯水管道无论是在技术夹层、技术夹道、技术竖井内，还是纯水站房内的管道，均要求采用架空敷设，同时要做到安全可靠、方便操作和维护。4.2.2 穿管处的密封是保证电子厂房洁净室空气洁净度的重要环节。本条文主要是防止洁净室外未净化空
37、气渗入室内;洁净室内的洁净空气向外渗漏也会造成能量的浪费，甚至影响室内的洁净度。实践证明采用套管方式是行之有效的。当实在无法做套管的部位也必须采取严格的密封措施。主要的密封方法有微孔海绵、有机硅橡胶、橡胶圈及环氧树脂冷胶等。4.2.4 电子工业纯水的输配管道多采用塑料管道，而塑料管材的热胀系数较大，是铜管的十余倍甚至二十倍。塑料管因温度变化，引起的伸缩量特别大，尤其是热水管道。因此，必须重视纯水输配管道因温度变化引起的伸缩变形。纯水管路因为纯度的考虑，不宜使用金属波纹管等型式的补偿器来克服伸缩变形，所以在管路设计过程中应考虑尽量利用管路自身的柔性来满足补偿要求。4.2.5 在进行纯水管路系统的
38、设计过程中，必须综合考虑管路系统的类型、流量控制原则、管路平衡技术和应差控制方法。管路系统恒定压差的实现可以通过同程式以及放大管径的异程式田水循环系统等方式来完成。4.2.6 在进行纯水管路系统的设计过程中，必须尽量避免死水滞留管路的设计。要求不循环支管的长度应该尽量短，其长度不得大于3倍管径。4.2.7 此条文是对纯水管路系统循环供水的具体要求。在进行纯水管路系统的设计过程中，需要准确计算生产设备满负荷运行时的用水量，并结合生产运行的实际情况，以及电子产业的高速发展和更新换代的速度，同时借鉴欧洲、日本等国家的设计经验和我国的国情，来确定纯水循环附加水量，从而计算纯水系统的总供水量。条文要求供
39、水管路和回水管路的最小流速的目的同样是为了减少纯水在管道内的停留时间，减少管道材料微量溶出物对纯水水质的影响，同时避免生物膜在管路系统的生长，保证纯水管路系统能长期稳定运行。4.2.8 慢开阀在经常启闭的过程中摩擦小，微粒物产生少，是减少管道内微粒产生的主要管件。4.2.9 电子工业纯水的特点是水的导电性差、新度低、流速高、其雷诺数高(通常大于2X 104)。因此流量计的选择必须考虑到这个特殊性。流量计的选择应该根据仪表性能、流体特性、安装条件、环境条件和经济因素等条件综合考虑。从性能要求来说，作为过程控制连续监测的仪表一般要求要有良好的可靠性及重复性(精密度)。从流体特性来说，由于所输送的是
40、纯水，要求检测元件尽量与水少接触，减少不纯物质的析出和细微颗粒的产生，同时与纯水直接接触的检测元件要避免滞水区域的形成，并且能够耐受管路系统高温灭菌和化学清洗的要求。超声波流量计与电磁流量计同为非接触式仪表，具有检测件中元阻碍物，压损小等特点，但是电磁流量计只能用于测量导电性流体的流量，对于电导率低T测量|现值的流体流量时会产生测量误差，甚至不能测量。超声波流量计是通过检测流体流动对超声束(或超声脉冲)的作用来测量流量的仪表。自20世纪80年代以来超声波流量计新品种大量涌现，已经成为新型流量计的主要品种之一。超声波流量计可以测非导电性流体，对纯水的水质无影响且造价基本与管径大小无关，因此它在纯
41、水输配系统的应用比电磁流量计等其他流量计要广泛得多。、4.2.10 定期清洗是保证管道内水质的重要手段，主要是防止长期运行后，内壁产生沉积物及微生物积聚导致纯水水质下降。 55 5 纯水回收和节水5.1一般规定5. 1. 1 电子工业尤其是作为当今明星产业的电子高科技产业，如芯片制造、芯片封装、TFT-LCD和LED等产业，在工艺生产过程中均需大量使用超纯水作为清洗用水。中国水资源短缺，淡水资源总量约每年26200亿m3，人均占有量为每年2392m3，为世界人均占有量的1/4，名列第110位。由于各地区处于不同的水文带及受季风气候影响，水资源与土地、矿产资源分布和工业用水结构不相适应。水污染严
42、重，水质型缺水更加剧了水资源的短缺。高速扩张的产能和日益匮乏的水资源的尖锐对立，使得电子高科技产业的用水形态发生着深刻的变化，如何合理的制水、用水，怎样综合利用水资源以应对当前电子高科技产业所面临的用水挑战，是科学研究和工程设计都无法回避的重要课题。在用水量最大的电子工业如芯片制造和TFT-LCD产业，通常企业用水分为工艺系统用水、动力系统用水和生活用水3大类。、其中，工艺用水和动力系统用水又占了绝大部分。以一个8英寸芯片制造工厂为例，工艺系统用水约占整个全厂用水量的70%，而动力系统用水量约占全厂用水量的23%，而生活用水量仅占全厂用水量的7%。由此可见，如何做到工艺系统用水和动力系统用水的
43、节约高效使用是这类工厂节水的两大努力方向。电子工厂要达到高效用水通常采取两种途径:循环使用和回收利用。循环使用通常在生产工艺设备的设计制造过程中加以考虑，而回收利用则是水系统工程师必须要考虑的问题。如何保证不同水质和水量的用后纯水的有效回收和利用，就离不开对全厂用水系统的水量平衡。水量平衡是指在一个确定的用水系统内，输入水量之和等于输出水量之和。电子工业企业的水量平衡是以电子工业企业为主要的考核对象，通过对各用水系统的用水水质和消耗水量的分析，根据水量的平衡关系分析用水的合理程度。由此本条强调通过详细的水量平衡以实现合理高效用水，以达到全厂的高水回用率，而非简单的工艺用水系统的高回用率。5.
44、1. 2 在调查过程中发现，很多改建、扩建的工程，其现有的水处理工艺和设备中仍有不少值得改进之处，如多介质过滤器、活性炭过滤器末段反洗水回用，在线仪表分析测试用水的回收等，因此特作此原则性规定。5. 1. 3 随着国民经济的发展和城市生活水平的提高，我国很多地区特别在北方和某些沿海城市发生水资源短缺和污染问题。水资源的本身不足和水源的污染已成为我国国民经济发展的一个制约因素。因此很多地方实行水资源的统一规划与管理，把用水问题，特别是将节水工作纳入社会经济发展规划，建立与健全相应的规章制度，认真贯彻开源节流并重方针，加强节水的科学管理，这些地方的节水措施相比国家要求更严格，因此在这些地方和区域建
45、设的项目应该要同时满足当地的更严格的节水措施。5.2纯水固收5.2.1 随着社会的急速变迁和科学技术的不断进步，对节水工作的简单定性评估已经不能满足需要，如何确定一个科学而且合理的定量指标来反映出建设项目的用水情况和用水效率，是指导合理化用水和高效用水的重要一环。回收率是用于评价电子工业建设项目用水效率的重要指标。当一个建设项目的工艺流程、产量和员工人数确定后，其总用水量通常变化不大，要减少对新鲜水的使用就必须提高回用率。必须注意的是，在本规范中所规定的是直接与工艺生产相关的工艺用水回收率，而非全厂用水回收率。事实上在工程项目中，全厂高的回收率才是工程设计优化的终极目标。因此电子工业纯水系统的设计不应仅仅局限于纯水系统的设计来考虑节水，设计人员必须要有全局观，站在整个工程建设项目的高度来统一规划全厂的用水系统，根据用后纯水的水质和水量，结合目前成熟可靠的工程技术和经济条件，尽可能地做到水的循环利用和重复使用，实现高效率的一水多用，达到真正的高效用水的效果。不同类型的工厂其用水特性往往不一样，用水标准也不一样，节水潜力也各有差异。因此，规范根据对目前国内
