处理超纯水的方法和系统技术方案

根据各个方面和实施方案，公开了一种用于精处理超纯水(UPW)的系统和方法。水精处理系统包括超纯水(UPW)源、具有入口和渗透物出口的超滤(UF)模块、连通渗透物出口与入口并形成再循环回路的再循环管道、沿着再循环管道设置在UF模块的入口的上游并流体联接到UPW源的再循环泵、流体联接到再循环管道和需求源的供应管道，以及压力控制阀，供应管道位于渗透物出口的下游，该压力控制阀沿着再循环管道设置在供应管道的下游并且被配置为将渗透物的压力保持在预定值。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】处理超纯水的方法和系统相关申请本申请根据35U.S.C.§119(e)要求2016年9月15日提交的标题为“POLISHINGULTRAFILTRATIONPERFORMANCEENHANCEMENTFORVANOXPOU,POUFILTRATION,HWCANDFULLFLOWPOLISHINGUF”的序列号为62/394,788的美国临时申请和2016年12月16日提交的标题为“FILTRATIONSYSTEMFORINDUSTRIALWATERTREATMENT”的序列号为62/435,119的美国临时申请的优先权，这些申请中的每一个通过引用以其整体并入本文。专利
本专利技术总体上涉及水处理，并且更具体地，涉及用于超纯水(UPW)的水精处理系统(waterpolishingsystem)。背景半导体设计和制造的进步已经导致了越来越小且越来越强大的装置的发展。这些结构中使用的较小尺寸使其对用于制造这些装置的加工流体(例如UPW)中存在的较小颗粒的存在越来越敏感。20nm及更小的颗粒可能会显著影响某些半导体装置的产出。这些小颗粒的检测和去除已经证明是一个难以解决的问题。概述各方面和实施方案涉及用于超纯水中的颗粒控制的过滤。根据一个实施方案，水精处理系统包括超纯水(UPW)源、具有入口和渗透物出口的超滤(UF)模块、连通渗透物出口与入口并形成再循环回路的再循环管道、沿着再循环管道设置在UF模块的入口的上游并流体联接到UPW源的再循环泵、流体联接到再循环管道和需求源的供应管道，以及压力控制阀，该供应管道位于渗透物出口的下游，该压力控制阀沿着再循环管道设置在供应管道的下游，并且被配置为将渗透物的压力保持在预定值。在一个示例中，水精处理系统还包括压力传感器，该压力传感器沿着再循环管道定位在供应管道和压力控制阀之间，其中该压力传感器被配置成产生指示渗透物压力的压力信号。在一个示例中，水精处理系统还包括控制器，该控制器可操作地联接到压力传感器，并被配置为基于压力信号控制压力控制阀的操作。在一个示例中，水精处理系统还包括流体连接到UPW源和再循环管道的UPW补充管道，以及混合点，在该混合点处，UPW补充管道流体连接到再循环管道，使得压力控制阀位于混合点和压力传感器之间，并且控制器被配置成操作压力控制阀，使得渗透物的压力保持在预定压力值。在一个示例中，再循环泵位于混合点的下游，使得包括UPW和渗透物的流体以预定压力值被输送到再循环泵。在一个示例中，再循环泵被配置成以预定的恒定速度操作。在一个示例中，UF模块还包括用于来自UF模块的渗余物的排出出口和流体联接到排出出口的排出管道。在一个示例中，水精处理系统还包括沿着再循环管道设置的储存罐(holdingtank)。在一个示例中，水精处理系统还包括联接到UF模块的振动源。另一个实施方案涉及一种处理水的方法。该方法包括接收从UPW源引向再循环泵的超纯水(UPW)流；将再循环泵的速度设定为预定的恒定速度；将包括UPW的流体引导至超滤(UF)模块的入口；使用再循环泵和再循环管道将渗透物的至少一部分从UF模块的渗透物出口再循环至入口；提供可从关闭状态致动到打开状态的阀装置以影响渗透物到再循环泵的压力；在处于阀装置的上游且处于渗透物出口的下游的位置处测量渗透物的压力；将测量的渗透物压力与预定值进行比较；并响应于该比较，致动该阀装置。在一个示例中，阀装置被致动以保持跨越UF模块的UF膜的大体上恒定的跨膜压力(TMP)。在一个示例中，该方法还包括在沿着再循环管道定位的混合点处将UPW流与渗透物结合，使得阀装置定位在混合点的上游。在另一示例中，该方法还包括在处于压力测量位置的上游且处于渗透物出口的下游的位置处沿着再循环管道向需求源提供供应管道。在另一个例子中，再循环泵被配置成以大于预定值的压力将流体输送到UF模块。在一个示例中，该方法还包括对UF模块施加振动。另一个实施方案涉及一种促进超纯水(UPW)的精处理的方法。该方法包括提供具有入口和渗透物出口的超滤(UF)模块，并提供指令以：将渗透物出口连接到入口，将渗透物出口连接到压力控制阀，并利用压力控制阀将离开渗透物出口的渗透物的压力维持在预定值。在一个示例中，该方法还包括提供指令以：将再循环泵连接到UF模块的入口，将渗透物与UPW源混合以形成流体，并将流体引导到再循环泵的入口。在一个示例中，该方法还包括提供指令以：将渗透物出口连接到需求源，并且在渗透物与UPW源混合之前使用压力传感器测量渗透物的压力。在一个示例中，该方法还包括提供控制器，该控制器被配置成可操作地联接到压力传感器和压力控制阀。在另一示例中，该方法还包括向控制器提供控制指令，以将测量的渗透物的压力与预定值进行比较，并且响应于该比较，致动压力控制阀。在一个示例中，控制指令指示控制器致动压力控制阀，以保持跨越UF模块的UF膜的大体上恒定的跨膜压力(TMP)。在一个示例中，该方法还包括提供再循环泵和压力控制阀中的至少一个。这些示例性方面和实施方案的还有的其它方面、实施方案和优点将在下面详细讨论。此外，应理解，上述信息和下面的详细描述都仅仅是各个方面和实施方案的说明性的示例，并且意在提供用于理解所要求保护的方面和实施方案的性质和特性的综述或者体系。本文公开的实施方案可以与其它实施方案组合，并且对“实施方案”、“示例”、“一些实施方案”、“一些示例”、“替代实施方案”、“各个实施方案”、“一个实施方案”、“至少一个实施方案”、“这个以及其它实施方案”、“某些实施方案“等等的引用不一定是相互排斥的，并且意在表示所描述的特定特征、结构或特性可以被包括在至少一个实施方案中。本文中这类术语的出现不一定都指同一实施方案。附图简述下面参考附图讨论至少一个实施方案的各种方面，附图不意在按比例绘制。附图被包括以提供对各个方面和实施方案的说明和进一步的理解，并且被并入本说明书中并构成本说明书的一部分，但是不意图作为对任何特定实施方案的限制的界定。附图与说明书的其余部分一起用于解释所描述和要求保护的方面和实施方案的原理和操作。在附图中，在不同图中图示的每个相同或几乎相同的部件由相似的标号表示。为了清楚的目的，不是每个部件都可以在每个附图中被标记。在附图中：图1是示出过滤系统在从UPW中去除各种尺寸的颗粒时的保留效率百分比(percentretentionefficiency)的曲线图；图2是示出在流动扰动事件期间来自过滤单元的渗透物中的颗粒浓度的曲线图；图3是现有技术使用点(POU)水处理系统的示意性流程图；图4是根据本专利技术的一个或更多个方面的水精处理系统的一个示例的示意性流程图；图5是根据本专利技术的一个或更多个方面的水精处理系统的示意图；和图6是根据本专利技术的一个或更多个方面的水精处理系统的另一个示例的示意性流程图；图7是示出不同流速下渗透物温度的曲线图；图8是示出颗粒浓度随时间变化的曲线图；图9是示出加速度计数据随时间变化的第一曲线图；图10是示出加速度计数据随时间变化的第二曲线图；和图11是示出根据本专利技术某些方面的超滤系统在从UPW中去除各种尺寸的颗粒时的保留效率百分比的曲线图。详细描述根据本专利技术的本文所公开的方面并非将其应用限制于在下面的描述中所阐述的或在附图中所图示的部件的构造和布置本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种水精处理系统，包括：超纯水(UPW)源；超滤(UF)模块，其具有入口和渗透物出口；再循环管道，其使所述渗透物出口与所述入口连通并形成再循环回路；再循环泵，其沿着所述再循环管道设置在所述UF模块的所述入口的上游，并流体地联接到所述UPW源；供应管道，其流体地联接到所述再循环管道和需求源，所述供应管道位于所述渗透物出口的下游；和压力控制阀，其沿着所述再循环管道设置在所述供应管道的下游，并且被配置为将渗透物的压力保持在预定值。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.09.15 US 62/394,788;2016.12.16 US 62/435,1191.一种水精处理系统，包括：超纯水(UPW)源；超滤(UF)模块，其具有入口和渗透物出口；再循环管道，其使所述渗透物出口与所述入口连通并形成再循环回路；再循环泵，其沿着所述再循环管道设置在所述UF模块的所述入口的上游，并流体地联接到所述UPW源；供应管道，其流体地联接到所述再循环管道和需求源，所述供应管道位于所述渗透物出口的下游；和压力控制阀，其沿着所述再循环管道设置在所述供应管道的下游，并且被配置为将渗透物的压力保持在预定值。2.根据权利要求1所述的水精处理系统，还包括压力传感器，所述压力传感器沿着所述再循环管道定位在所述供应管道和所述压力控制阀之间，所述压力传感器被配置成产生表示渗透物的压力的压力信号。3.根据权利要求2所述的水精处理系统，还包括控制器，所述控制器可操作地联接到所述压力传感器，并被配置为基于所述压力信号控制所述压力控制阀的操作。4.根据权利要求3所述的水精处理系统，还包括：UPW补充管道，其流体地联接到所述UPW源和所述再循环管道；和混合点，在所述混合点处，所述UPW补充管道流体地连接到所述再循环管道，使得所述压力控制阀位于所述混合点和所述压力传感器之间，并且所述控制器被配置成操作所述压力控制阀，使得渗透物的压力保持在预定压力值。5.根据权利要求4所述的水精处理系统，其中，所述再循环泵位于所述混合点的下游，使得处于所述预定压力值的包括UPW和渗透物的流体被输送到所述再循环泵。6.根据权利要求5所述的水精处理系统，其中，所述再循环泵被配置成以预定的恒定速度操作。7.根据权利要求5所述的水精处理系统，其中，所述UF模块还包括用于从所述UF模块排出渗余物的排出出口和流体地联接到所述排出出口的排出管道。8.根据权利要求1所述的水精处理系统，还包括沿着所述再循环管道设置的储存罐。9.根据权利要求1所述的水精处理系统，还包括联接到所述UF模块的振动源。10.一种处理水的方法，包括：接收从UPW源引向再循环泵的超纯水(UPW)流；将所述再循环泵的速度设定为预定的恒定速度；将包括UPW的流体引导至超滤(UF)模块的入...

【专利技术属性】
技术研发人员：鲍里斯·艾里奥索夫，格伦·P·森德斯特伦，布鲁斯·L·库尔特，
申请(专利权)人：懿华水处理技术有限责任公司，
类型：发明
国别省市：美国,US