適用于半導體與制藥行業(yè)的超純水制備：Nichirei電再生裝置選型指南

發(fā)布日期：2025-08-23      瀏覽次數(shù)：29

在半導體晶圓制造和生物制藥等領(lǐng)域，超純水已不再是簡單的“清洗水"，而是被視為一種至關(guān)重要的“原材料"，其純度直接決定產(chǎn)品的良率、性能與安全性。日本Nichirei（日冷）的電再生型超純水生成裝置，以其無需化學再生、連續(xù)穩(wěn)定運行的核心優(yōu)勢，成為這些行業(yè)的選技術(shù)之一。本文將為您提供一份專業(yè)的選型指南，助您為項目匹配最合適的Nichirei超純水解決方案。

一、 理解核心：為何電再生技術(shù)契合行業(yè)需求？

在選擇之前，必須理解Nichirei電再生技術(shù)（連續(xù)電去離子，CEDI/EDI）如何解決行業(yè)痛點：

• 對半導體行業(yè)而言：

• 穩(wěn)定性：芯片制程納米級，任何水質(zhì)波動（如離子殘留、TOC跳變）都可能導致整片晶圓報廢。電再生技術(shù)提供7x24小時無波動的超純水（電阻率穩(wěn)定≥18.2 MΩ·cm）。

• 極低TOC：系統(tǒng)能有效控制總有機碳含量，滿足高級邏輯芯片和存儲器制造對有機物的嚴苛要求。

• 無金屬離子污染：全程避免化學藥劑的引入，從根本上杜絕了二次污染風險。

• 對制藥行業(yè)而言：

• 合規(guī)性與安全性：無需處理危險酸堿，消除了交叉污染的風險，更易于滿足GMP、FDA和《中國藥典》對制藥用水系統(tǒng)的驗證和安全性要求。

• 無化學殘留：確保產(chǎn)水無酸堿殘留，對于注射用水（WFI）前處理階段至關(guān)重要。

• 環(huán)境友好：符合制藥企業(yè)ESG（環(huán)境、社會和治理）目標，無化學廢液排放。

二、 選型核心四要素

為您的項目選擇Nichirei裝置，需綜合評估以下四個關(guān)鍵維度：

1. 進水水質(zhì)（最重要的基礎(chǔ)）
電再生模塊對進水有嚴格要求，它本質(zhì)上是“精加工"單元，而非“粗處理"設(shè)備。

• 理想進水：必須是RO（反滲透）產(chǎn)水。關(guān)鍵指標需滿足：

• 電導率： typically < 20 μS/cm (最佳<10 μS/cm)

• 硬度： < 1 ppm (as CaCO?)，嚴防結(jié)垢

• TOC： < 500 ppb

• 游離氯： < 0.05 ppm，避免氧化損傷樹脂和膜

• 鐵、錳： < 0.01 ppm

• 選型建議：必須提供您RO產(chǎn)水的完整水質(zhì)報告。若水質(zhì)不達標，需強化預處理（如增加軟化、二級RO、脫氯裝置等）。

2. 產(chǎn)水水量（確定設(shè)備規(guī)模）

• 概念區(qū)分：

• 峰值流量：所有用水點同時開啟時的最大瞬時流量。決定設(shè)備型號的大小。

• 每日總用量：整個生產(chǎn)周期的總用水量。決定系統(tǒng)是否需要配備儲水罐和循環(huán)系統(tǒng)。

• 選型建議：

• 統(tǒng)計所有用水點的流量，計算峰值流量，并增加10%-20%的安全余量。

• 半導體行業(yè)通常要求24小時連續(xù)運行，設(shè)備需按峰值流量選型。

• 制藥行業(yè)可能有批次生產(chǎn)的特點，需結(jié)合峰值流量和每日總量綜合評估。

3. 產(chǎn)水水質(zhì)標準（決定工藝配置）
半導體和制藥行業(yè)對超純水的側(cè)重點有所不同，需明確最終產(chǎn)水的具體指標。

• 半導體行業(yè)核心指標：

• 電阻率： 18.18 MΩ·cm @25°C （常態(tài)）

• TOC： < 5 ppb 甚至 < 2 ppb （先進制程）

• 顆粒物： < 1個/mL （針對≥0.05μm顆粒）

• 細菌： < 1 CFU/100mL

• 制藥行業(yè)核心指標：

• 藥典合規(guī)： 需滿足USP/EP/ChP 對純化水（PW）或注射用水（WFI）的規(guī)范。

• 內(nèi)毒素： WFI要求 < 0.25 EU/mL （至關(guān)重要）

• 微生物限度： PW需 < 100 CFU/mL （并需定期消毒）

• 選型建議：

• 超純水拋光混床： 進一步去除微量離子，確保電阻率穩(wěn)定在18.2。

• TOC紫外燈： 降解有有機物，降低TOC。

• 超濾/終端過濾器： 去除顆粒物、細菌和內(nèi)毒素。

• Nichirei電再生裝置（EDI）是核心除鹽單元，能穩(wěn)定產(chǎn)出電阻率高達16-18 MΩ·cm的高純水。

• 要達到最終的水質(zhì)，必須在EDI之后配置 “后端精拋光" 系統(tǒng)，通常包括：

• 您的選型實際上是設(shè)計一套以Nichirei EDI為核心的整體系統(tǒng)。

4. 系統(tǒng)配置與集成

• 模塊化設(shè)計：Nichirei裝置可多模塊并聯(lián)，滿足大流量需求，且易于后期擴容。

• 材質(zhì)與認證：

• 半導體級： 管路系統(tǒng)通常采用高規(guī)格的PVDF或316L EP級不銹鋼，保證極低的金屬離子析出。

• 制藥級： 接觸液體部分需采用316L不銹鋼，表面粗糙度Ra≤0.8μm甚至0.5μm，并提供相關(guān)材質(zhì)認證和FDA證明，支持3D死角設(shè)計。

• 控制系統(tǒng)： 需配備高精度PLC+觸摸屏，實現(xiàn)全自動運行、參數(shù)實時監(jiān)控（電阻率、溫度、壓力、流量）、密碼保護、數(shù)據(jù)記錄與追溯（尤其對制藥行業(yè)審計至關(guān)重要），并具備遠程報警功能。

三、 選型流程總結(jié)

1. 水質(zhì)分析：獲取并分析RO進水水質(zhì)報告。

2. 需求確認：與生產(chǎn)部門確認峰值流量、每日用水量及最終水質(zhì)指標。

3. 工藝設(shè)計：

• 預處理系統(tǒng)（確保EDI進水合格） + Nichirei EDI模塊 + 后處理精拋光系統(tǒng) + 分配循環(huán)系統(tǒng)。

4. 詢價與技術(shù)澄清：

• 向Nichirei或其授權(quán)代理商提供以上信息，獲取初步方案和報價。

• 重點討論：模塊型號、數(shù)量、材質(zhì)、控制要求、驗證文件（DQ/IQ/OQ/PQ）服務等。

5. 綜合評估：對比技術(shù)方案的符合性、運行成本、售后服務等因素，做出最終決策。

結(jié)論：
為半導體或制藥行業(yè)選型Nichirei電再生裝置，是一個系統(tǒng)性的工程。它不僅僅是購買一臺設(shè)備，更是引入一項以穩(wěn)定、可靠、經(jīng)濟和環(huán)保的方式生產(chǎn)生命線般的高純水的解決方案。通過嚴謹?shù)倪x型，您可以確保這項投資在未來多年內(nèi)為您的生產(chǎn)和研發(fā)活動提供堅實保障。