適用于半導(dǎo)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)：2

在半導(dǎo)體晶圓制造和生物制藥等領(lǐng)域，超純水已不再是簡(jiǎn)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(wú)需化學(xué)再生、連續(xù)穩(wěn)定運(yùn)行的核心優(yōu)勢(shì)，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(xiàng)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(diǎn)：

• 對(duì)半導(dǎo)體行業(yè)而言：

• 穩(wěn)定性：芯片制程納米級(jí)，任何水質(zhì)波動(dòng)（如離子殘留、TOC跳變）都可能導(dǎo)致整片晶圓報(bào)廢。電再生技術(shù)提供7x24小時(shí)無(wú)波動(dòng)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(jī)碳含量，滿足高級(jí)邏輯芯片和存儲(chǔ)器制造對(duì)有機(jī)物的嚴(yán)苛要求。

• 無(wú)金屬離子污染：全程避免化學(xué)藥劑的引入，從根本上杜絕了二次污染風(fēng)險(xiǎn)。

• 對(duì)制藥行業(yè)而言：

• 合規(guī)性與安全性：無(wú)需處理危險(xiǎn)酸堿，消除了交叉污染的風(fēng)險(xiǎn)，更易于滿足GMP、FDA和《中國(guó)藥典》對(duì)制藥用水系統(tǒng)的驗(yàn)證和安全性要求。

• 無(wú)化學(xué)殘留：確保產(chǎn)水無(wú)酸堿殘留，對(duì)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(huì)和治理）目標(biāo)，無(wú)化學(xué)廢液排放。

二、 選型核心四要素

為您的項(xiàng)目選擇Nichirei裝置，需綜合評(píng)估以下四個(gè)關(guān)鍵維度：

1. 進(jìn)水水質(zhì)（最重要的基礎(chǔ)）
電再生模塊對(duì)進(jìn)水有嚴(yán)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(jìn)水：必須是RO（反滲透）產(chǎn)水。關(guān)鍵指標(biāo)需滿足：

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

• 硬度： < 1 ppm (as CaCO?)，嚴(yán)防結(jié)垢

• TOC： < 500 ppb

• 游離氯： < 0.05 ppm，避免氧化損傷樹(shù)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(bào)告。若水質(zhì)不達(dá)標(biāo)，需強(qiáng)化預(yù)處理（如增加軟化、二級(jí)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(diǎn)同時(shí)開(kāi)啟時(shí)的最大瞬時(shí)流量。決定設(shè)備型號(hào)的大小。

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

• 選型建議：

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

• 半導(dǎo)體行業(yè)通常要求24小時(shí)連續(xù)運(yùn)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(diǎn)，需結(jié)合峰值流量和每日總量綜合評(píng)估。

3. 產(chǎn)水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)（決定工藝配置）
半導(dǎo)體和制藥行業(yè)對(duì)超純水的側(cè)重點(diǎn)有所不同，需明確最終產(chǎn)水的具體指標(biāo)。

• 半導(dǎo)體行業(yè)核心指標(biāo)：

• 電阻率： 18.18 MΩ·cm @25°C （常態(tài)）

• TOC： < 5 ppb 甚至 < 2 ppb （先進(jìn)制程）

• 顆粒物： < 1個(gè)/mL （針對(duì)≥0.05μm顆粒）

• 細(xì)菌： < 1 CFU/100mL

• 制藥行業(yè)核心指標(biāo)：

• 藥典合規(guī)： 需滿足USP/EP/ChP 對(duì)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(jìn)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(jī)物，降低TOC。

• 超濾/終端過(guò)濾器： 去除顆粒物、細(xì)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(dá)16-18 MΩ·cm的高純水。

• 要達(dá)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(shí)際上是設(shè)計(jì)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(jì)：Nichirei裝置可多模塊并聯(lián)，滿足大流量需求，且易于后期擴(kuò)容。

• 材質(zhì)與認(rèn)證：

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

• 制藥級(jí)： 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(rèn)證和FDA證明，支持3D死角設(shè)計(jì)。

• 控制系統(tǒng)： 需配備高精度PLC+觸摸屏，實(shí)現(xiàn)全自動(dòng)運(yùn)行、參數(shù)實(shí)時(shí)監(jiān)控（電阻率、溫度、壓力、流量）、密碼保護(hù)、數(shù)據(jù)記錄與追溯（尤其對(duì)制藥行業(yè)審計(jì)至關(guān)重要），并具備遠(yuǎn)程報(bào)警功能。

三、 選型流程總結(jié)

1. 水質(zhì)分析：獲取并分析RO進(jìn)水水質(zhì)報(bào)告。

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

3. 工藝設(shè)計(jì)：

• 預(yù)處理系統(tǒng)（確保EDI進(jìn)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(jià)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(bào)價(jià)。

• 重點(diǎn)討論：模塊型號(hào)、數(shù)量、材質(zhì)、控制要求、驗(yàn)證文件（DQ/IQ/OQ/PQ）服務(wù)等。

5. 綜合評(píng)估：對(duì)比技術(shù)方案的符合性、運(yùn)行成本、售后服務(wù)等因素，做出最終決策。

結(jié)論：
為半導(dǎo)體或制藥行業(yè)選型Nichirei電再生裝置，是一個(gè)系統(tǒng)性的工程。它不僅僅是購(gòu)買(mǎi)一臺(tái)設(shè)備，更是引入一項(xiàng)以穩(wěn)定、可靠、經(jīng)濟(jì)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(guò)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)倪x型，您可以確保這項(xiàng)投資在未來(lái)多年內(nèi)為您的生產(chǎn)和研發(fā)活動(dòng)提供堅(jiān)實(shí)保障。