用于提供超純水的方法和系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】提供了一種用于為半導(dǎo)體制作操作提供超純水的方法和系統(tǒng)。通過(guò)利用自由基清除系統(tǒng)和自由基除去系統(tǒng)對(duì)水進(jìn)行處理。自由基清除系統(tǒng)可以利用借助自由基原始化合物（諸如過(guò)硫酸銨）的光化輻射。自由基除去系統(tǒng)可以包括對(duì)還原劑的使用?？梢酝ㄟ^(guò)利用離子交換介質(zhì)和除氣裝置來(lái)對(duì)超純水進(jìn)一步進(jìn)行處理?？梢岳每刂葡到y(tǒng)來(lái)調(diào)整原始化合物的添加、光化輻射的強(qiáng)度以及還原劑向水的添加。
【專利說(shuō)明】用于提供超純水的方法和系統(tǒng)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及提供超純水的系統(tǒng)和方法，并且特別涉及減少或維持可以在半導(dǎo)體器件或其組件的制作期間被使用的超純水的污染物水平的系統(tǒng)和方法。
【背景技術(shù)】
[0002]Ejzak在美國(guó)專利N0.4，277，438中公開(kāi)了一種測(cè)量水溶液中的碳和其它有機(jī)物的量的方法和裝置。采用紫外線輻射的多級(jí)反應(yīng)器被用來(lái)促進(jìn)測(cè)試樣本的氧化。在照射之前，把氧和氧化劑(諸如過(guò)硫酸鈉)引入到所述溶液中。
[0003]Martin在美國(guó)專利N0.6，991，735中公開(kāi)了凈化水系統(tǒng)的方法和自由基發(fā)生器。
【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的一個(gè)或多個(gè)方面涉及一種向半導(dǎo)體制作單元提供超純水的方法。在本發(fā)明的一些實(shí)施例中，所述方法可以包括以下一個(gè)或多個(gè)動(dòng)作:提供具有小于大約25ppb的總有機(jī)碳(TOC)值的進(jìn)水(inlet water);把至少一種自由基原始化合物引入到水中；把所述至少一種自由基原始化合物轉(zhuǎn)換成至少一種自由基清除物質(zhì)；從水中除去任何微粒的至少一部分來(lái)產(chǎn)生超純水；以及把超純水的至少一部分遞送到半導(dǎo)體制作單元。
[0005]所述方法可以進(jìn)一步包括至少部分地基于進(jìn)水的TOC值來(lái)調(diào)整至少一種原始化合物的添加速率。
[0006]本發(fā)明的一個(gè)或多個(gè)方面涉及一種用于向半導(dǎo)體制作單元提供超純水的系統(tǒng)。在本發(fā)明的一些實(shí)施例中，所述系統(tǒng)可以包括:具有小于大約25ppb的TOC值的水源；流體地連接到所述水源并且被配置成對(duì)`來(lái)自所述水源的水進(jìn)行照射的光化輻射反應(yīng)器；被布置成向水中引入自由基原始化合物的原始化合物源；以及流體地連接在光化輻射反應(yīng)器下游和超純水配給系統(tǒng)上游的微粒過(guò)濾器，所述超純水配給系統(tǒng)流體地連接到所述半導(dǎo)體制作單
J Li ο
[0007]本發(fā)明的一個(gè)或多個(gè)方面涉及一種用于處理水的系統(tǒng)。根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施例，所述系統(tǒng)可以包括:流體地連接到具有至少15兆歐姆的電阻率的水源的自由基清除系統(tǒng)；流體地連接在所述自由基清除系統(tǒng)下游的微粒除去系統(tǒng)；流體地連接在所述微粒除去系統(tǒng)下游的超純水遞送系統(tǒng)；以及把所述超純水遞送系統(tǒng)流體地連接到自由基清除系統(tǒng)的回水系統(tǒng)。
[0008]本發(fā)明的一個(gè)或多個(gè)方面涉及一種計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)，具有在其上存儲(chǔ)的定義指令的計(jì)算機(jī)可讀信號(hào)，作為由至少一個(gè)處理器執(zhí)行的結(jié)果，所述指令指示所述至少一個(gè)處理器執(zhí)行一種調(diào)整至少一種自由基原始化合物向具有小于大約25ppb的TOC值的進(jìn)水中的添加的方法。所執(zhí)行的方法可以包括以下動(dòng)作:至少部分地基于進(jìn)水的TOC值來(lái)生成一個(gè)或多個(gè)驅(qū)動(dòng)信號(hào)；以及向至少一種原始化合物的至少一個(gè)源傳送所述一個(gè)或多個(gè)驅(qū)動(dòng)信號(hào)，所述至少一個(gè)源被布置成把所述至少一種原始化合物引入到進(jìn)水中。
[0009]本發(fā)明的一個(gè)或多個(gè)方面還可以涉及一種用于處理水的系統(tǒng)。在本發(fā)明的一些實(shí)施例中，所述系統(tǒng)可以包括初級(jí)光化輻射反應(yīng)器，以及被布置成把至少一種過(guò)硫酸鹽原始化合物引入到所述初級(jí)光化輻射反應(yīng)器中的過(guò)硫酸鹽原始化合物源。所述系統(tǒng)還可以包括位于所述初級(jí)光化輻射反應(yīng)器上游的總有機(jī)碳(TOC)濃度傳感器，以及位于初級(jí)光化輻射反應(yīng)器下游的過(guò)硫酸鹽濃度傳感器。還可以提供被布置成在初級(jí)光化輻射反應(yīng)器的下游引入至少一種還原劑的還原劑源，以及位于所述至少一種還原劑的添加點(diǎn)下游的還原劑濃度傳感器。所述系統(tǒng)還可以包括控制器，其操作上被耦合成接收來(lái)自TOC濃度傳感器、過(guò)硫酸鹽濃度傳感器和還原劑濃度傳感器中的至少一個(gè)的至少一個(gè)輸入信號(hào)并且生成至少一個(gè)控制信號(hào)，所述至少一個(gè)控制信號(hào)調(diào)整以下各項(xiàng)之一:過(guò)硫酸鹽原始化合物被引入到初級(jí)光化輻射反應(yīng)器中的速率，初級(jí)光化輻射反應(yīng)器中的光化輻射的強(qiáng)度，以及還原劑被引入到系統(tǒng)中的速率。
[0010]在本發(fā)明的一些實(shí)施例中，所述用于處理水的系統(tǒng)可以進(jìn)一步包括位于初級(jí)光化輻射反應(yīng)器的上游的反滲透單元。所述系統(tǒng)還可以進(jìn)一步包括位于初級(jí)光化輻射反應(yīng)器的下游的次級(jí)光化輻射反應(yīng)器。所述系統(tǒng)還可以進(jìn)一步包括位于初級(jí)光化輻射反應(yīng)器的下游的微粒過(guò)濾器。所述系統(tǒng)還可以進(jìn)一步包括位于初級(jí)光化輻射反應(yīng)器的下游的超濾裝置。在所述系統(tǒng)中還可以提供選自由熱交換器、除氣器、微粒過(guò)濾器、離子凈化裝置和離子交換柱構(gòu)成的組中的至少一個(gè)單元操作。所述離子交換柱可以位于TOC濃度傳感器的上游。
[0011]所述系統(tǒng)還可以包括位于初級(jí)光化輻射反應(yīng)器的上游的水源，其包括選自由反滲透過(guò)濾器、電滲析設(shè)備、電去電離作用設(shè)備、蒸餾裝置、離子交換柱及其組合構(gòu)成的組中的一個(gè)或多個(gè)單元操作。在一些實(shí)施例中，來(lái)自所述水源的水可以包括小于大約25ppb的TOC0所述系統(tǒng)可以進(jìn)一步包括位于初級(jí)光化輻射反應(yīng)器的下游的TOC濃度傳感器。所述還原劑可以是二氧化硫。
[0012]本發(fā)明的一個(gè)或多個(gè)方面涉及一種處理水的方法。在本發(fā)明的一些實(shí)施例中，所述方法可以包括:提供待處理的水；測(cè)量待處理的水的總有機(jī)碳(TOC)值；至少部分地基于待處理的水的所測(cè)量TOC值的至少一個(gè)輸入信號(hào)來(lái)把過(guò)硫酸鹽陰離子引入至待處理的水；把含有過(guò)硫酸鹽陰離子的水引`入至初級(jí)反應(yīng)器；在反應(yīng)器內(nèi)把水中的過(guò)硫酸鹽陰離子暴露于紫外光，以產(chǎn)生被照射的水流；至少部分地基于選自由待處理的水的TOC值、反應(yīng)器下游的水的過(guò)硫酸鹽值和過(guò)硫酸鹽陰離子的添加速率構(gòu)成的組中的輸入信號(hào)的至少一個(gè)來(lái)調(diào)節(jié)紫外光的強(qiáng)度；以及把還原劑引入至被照射的水。
[0013]在本發(fā)明的一些實(shí)施例中，所述方法可以進(jìn)一步包括在位于初級(jí)反應(yīng)器下游的次級(jí)反應(yīng)器內(nèi)將被照射的水暴露于紫外光。所述方法還可以包括從水中除去溶解的固體和溶解的氣體。所述方法還可以包括在把待處理的水提供到反應(yīng)器容器之前對(duì)待處理的水進(jìn)行處理。所述方法可以進(jìn)一步包括測(cè)量被照射的水中的還原劑濃度。所述方法還可以進(jìn)一步包括基于所測(cè)量的還原劑濃度把還原劑引入至被照射的水。所述還原劑可以是二氧化硫。
[0014]本發(fā)明的一個(gè)或多個(gè)方面涉及一種用于測(cè)量液體流中的化合物濃度的方法。在本發(fā)明的一些實(shí)施例中，所述方法可以包括:測(cè)量液體流的第一傳導(dǎo)率；對(duì)液體流進(jìn)行照射；在照射之后測(cè)量液體流的第二傳導(dǎo)率；以及至少部分地基于第一傳導(dǎo)率測(cè)量和第二傳導(dǎo)率測(cè)量來(lái)計(jì)算化合物濃度。所測(cè)量的化合物可以是過(guò)硫酸鹽。照射液體流可以包括:把包括過(guò)硫酸鹽的化合物的至少一部分轉(zhuǎn)換成硫酸根離子。所測(cè)量的化合物還可以是二氧化硫。照射液體流可以包括:把包括二氧化硫的化合物的至少一部分轉(zhuǎn)換成硫酸根離子。所述方法可以包括把液體流引入到第一傳導(dǎo)管(conductivity cell)中以測(cè)量液體流的第一傳導(dǎo)率。所述方法可以包括把液體流引入到第二傳導(dǎo)管中以測(cè)量液體流的第二傳導(dǎo)率。所述方法可以包括在測(cè)量第一傳導(dǎo)率之前在光化輻射反應(yīng)器內(nèi)照射液體流。所述方法可以包括在所述光化輻射反應(yīng)器內(nèi)照射液體流之前把過(guò)硫酸鹽原始化合物引入到液體流中。
[0015]本發(fā)明的一個(gè)或多個(gè)方面涉及一種用于控制還原劑向液體流的引入的系統(tǒng)，其包括:與液體流流體連通的過(guò)硫酸鹽濃度傳感器；被布置成在過(guò)硫酸鹽濃度傳感器的下游把二氧化硫引入至液體流的二氧化硫源；位于二氧化硫添加點(diǎn)下游的與液體流流體連通的二氧化硫濃度傳感器；以及被配置成基于來(lái)自過(guò)硫酸鹽濃度傳感器和二氧化硫濃度傳感器中的任一個(gè)的至少一個(gè)輸入信號(hào)來(lái)生成控制信號(hào)的控制器，所述控制信號(hào)調(diào)整被引入到液體流中的二氧化硫的添加速率和量中的至少一個(gè)。
[0016]在本發(fā)明的一些實(shí)施例中，過(guò)硫酸鹽濃度傳感器可以包括至少一個(gè)傳導(dǎo)管。過(guò)硫酸鹽濃度傳感器還可以包括紫外光源。二氧化硫濃度傳感器可以包括傳導(dǎo)管。二氧化硫濃度傳感器還可以包括紫外光源。所述系統(tǒng)可以包括位于二氧化硫濃度傳感器的上游的光化輻射反應(yīng)器。所述系統(tǒng)可以包括被布置成把至少一種過(guò)硫酸鹽原始化合物引入到初級(jí)光化輻射反應(yīng)器中的過(guò)硫酸鹽原始化合物源。所述系統(tǒng)可以包括位于光化輻射反應(yīng)器的上游的總有機(jī)碳濃度傳感器。所述系統(tǒng)可以包括位于光化輻射反應(yīng)器的下游的總有機(jī)碳濃度傳感器。
[0017]本發(fā)明的一個(gè)或多個(gè)方面涉及一種光化輻射反應(yīng)器，其包括容器以及所述容器中的包括第一組平行管道和第二組平行管道的第一管道陣列。第二組平行管道中的每一條管道可以具有與第一組平行管道中的每一條管道的相應(yīng)縱軸正交的相應(yīng)縱軸，每一條管道包括至少一盞紫外線燈。
[0018]在一些實(shí)施例中，所述光化輻射反應(yīng)器可以進(jìn)一步包括第二管道陣列，其包括第三組平行管道和第四組平行管道。第四組平行管道中的每一條管道可以具有與第三組平行管道中的每一條管道的相應(yīng)縱軸正交的相應(yīng)縱軸。每一條管道可以包括至少一蓋紫外線燈。在一些實(shí)施例中，第四組中的每一條管道可以具有與第二組平行管道和第一組平行管道之一中的每一條管道的相應(yīng)縱軸正交的相應(yīng)縱軸。
[0019]第二管道陣列可以被排列成定義一個(gè)平面，其可以被定位在與第一陣列所定義的平面相距預(yù)定距離。每一條管道的每一個(gè)末端可以被固定到容器壁。第一陣列和第二陣列中的至少一個(gè)的管道跨越所述容器的內(nèi)體積(inner volume)地延伸。第一組平行管道和第二組平行管道之一可以被定位在與第三組平行管道和第四組平行管道之一相距預(yù)定距離。
[0020]本發(fā)明的一個(gè)或多個(gè)方面涉及一種對(duì)容器內(nèi)的液體進(jìn)行照射的方法。所述方法可以包括:給容器內(nèi)的第一組紫外線燈通電，其中的每一盞被布置成投射出平行于第一照明矢量的光化輻射；以及給容器內(nèi)的第二組紫外線燈通電，其中的每一盞被布置成投射出平行于第二照明矢量的光化輻射，所述第二照明矢量與所述第一照明矢量基本上垂直。
[0021]在一些實(shí)施例中，所述方法可以包括調(diào)節(jié)第一組紫外線燈的強(qiáng)度。所述方法還可以進(jìn)一步包括調(diào)節(jié)第二組紫外線燈的強(qiáng)度。所述方法可以包括基于總有機(jī)碳(TOC)濃度、過(guò)硫酸鹽濃度和被引入到容器的液體流量中的至少一個(gè)的測(cè)量，給第一組紫外線燈和第二組紫外線燈中的至少一盞燈通電。所述方法可以包括基于總有機(jī)碳(TOC)濃度、過(guò)硫酸鹽濃度和被引入到容器的液體流量中的至少一個(gè)的測(cè)量，將第一組紫外線燈和第二組紫外線燈中的至少一盞燈斷電。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0022]附圖并不意圖按比例繪制。在附圖中，在各種圖中圖示的每一個(gè)相同或幾乎相同的組件由相同的附圖標(biāo)記表示。為了清楚的目的，在每一幅圖中可能未標(biāo)記出每一個(gè)組件。
[0023]在附圖中:
圖1是圖示了根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例的系統(tǒng)的示意圖；
圖2是圖示了根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例的系統(tǒng)的示意圖；
圖3是圖示了根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例的容器的示意圖；
圖4A是圖示了根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例的容器的示意圖；
圖4B是圖示了根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例的容器的示意圖；
圖5是圖示了根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例的傳感器和控制器系統(tǒng)的示意圖；
圖6是圖示了依據(jù)其可以實(shí)踐本發(fā)明的一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例的處理器或控制系統(tǒng)的示意圖；
圖7是示出了根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施例的超純水產(chǎn)品的水質(zhì)量的圖表；
圖8是示出了根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例的總有機(jī)碳(TOC)濃度與時(shí)間之間的關(guān)系的圖表；`
圖9是示出了根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例的總有機(jī)碳(TOC)濃度與時(shí)間之間的關(guān)系的圖表；
圖10是示出了根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例的總有機(jī)碳(TOC)濃度與時(shí)間之間的關(guān)系的圖表；
圖11是示出了根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例的總有機(jī)碳(TOC)濃度與時(shí)間之間的關(guān)系的圖表；
圖12是示出了根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例的殘留過(guò)硫酸鹽與時(shí)間之間的關(guān)系的圖表；以及
圖13是示出了根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例的二氧化硫濃度與傳導(dǎo)率改變之間的關(guān)系的圖表。
【具體實(shí)施方式】
[0024]本發(fā)明的一個(gè)或多個(gè)方面可以是針對(duì)水處理或凈化系統(tǒng)和技術(shù)。本發(fā)明的各種系統(tǒng)和技術(shù)典型地利用或包括從工藝流體或流中除去不合期望的物質(zhì)的一個(gè)或多個(gè)單元操作?？梢源械鼗蛘咴诓⑿辛鞒膛帕谢蛘叽信c并行流程排列的組合中利用多個(gè)單元操作，以促進(jìn)非選擇性或選擇性除去或減少工藝流中的典型地不合期望或應(yīng)當(dāng)反對(duì)的各種目標(biāo)物質(zhì)或化合物的濃度或水平。此外，本發(fā)明的系統(tǒng)和技術(shù)可以利用一個(gè)或多個(gè)單元操作來(lái)促進(jìn)對(duì)從系統(tǒng)的單元操作生成的物質(zhì)或副產(chǎn)品物質(zhì)的濃度的調(diào)節(jié)。本發(fā)明的一些方面可以是針對(duì)處理或凈化水的技術(shù)和系統(tǒng)或其組件，其在一些情況下可以被表征為具有低雜質(zhì)或污染物水平。本發(fā)明的一些有利方面可以是針對(duì)提供超純水的系統(tǒng)和技術(shù)。本發(fā)明的特別有利的方面可以是針對(duì)提供供半導(dǎo)體處理或制作操作使用的超純水的系統(tǒng)和技術(shù)。在一些情況下，本發(fā)明提供在循環(huán)水或超純水系統(tǒng)中以維持包含水或超純水的水回路的水或超純水特性的方式提供補(bǔ)給水的系統(tǒng)和技術(shù)。在一些情況下，本發(fā)明的系統(tǒng)和技術(shù)可以把補(bǔ)給水或進(jìn)水或超純水與經(jīng)處理的水或超純水互混。本發(fā)明的另外的方面可以是針對(duì)適合供水處理或凈化系統(tǒng)使用的控制系統(tǒng)和技術(shù)。本發(fā)明的甚至另外的方面可以是針對(duì)通過(guò)提供超純水來(lái)促進(jìn)半導(dǎo)體制作操作的控制系統(tǒng)和技術(shù)。實(shí)際上，本發(fā)明的一些方面可以是針對(duì)通過(guò)利用前饋或反饋方法或二者來(lái)促進(jìn)水或超純水處理或凈化的控制系統(tǒng)和技術(shù)。本發(fā)明的甚至另外的方面可以是針對(duì)用于測(cè)量水或超純水或者液體流中的目標(biāo)物質(zhì)或化合物的水平或濃度的技術(shù)。所述測(cè)量技術(shù)可以利用促進(jìn)提供超純水的控制系統(tǒng)和技術(shù)。
[0025]根據(jù)本發(fā)明的至少一個(gè)方面，本發(fā)明的一些實(shí)施例可以涉及一種用于處理水的系統(tǒng)。本發(fā)明的系統(tǒng)和技術(shù)可以涉及第一工藝序列連同一個(gè)或多個(gè)輔助工藝序列，其中第一工藝序列依賴于利用凈化水來(lái)創(chuàng)建有助于自由基清除的條件，所述輔助工藝序列具有除去或者至少減少上游工藝的副產(chǎn)品濃度的單元操作。所述用于處理水的系統(tǒng)可以包括至少一個(gè)自由基清除系統(tǒng)，其流體地連接到可能包含來(lái)自一個(gè)或多個(gè)上游工藝的副產(chǎn)品的至少一個(gè)水源。在本發(fā)明的某些方面中，所述至少一個(gè)水源可以是純水或者甚至超純水，并且優(yōu)選的是具有至少15兆歐姆厘米的電阻率的水。所述用于處理水的系統(tǒng)還可以包括或者流體地耦合到至少一個(gè)微粒除去系統(tǒng)和至少一個(gè)超純水遞送系統(tǒng)，其中所述至少一個(gè)微粒除去系統(tǒng)流體地連接到所述至少一個(gè)自由基清除系統(tǒng)的下游，所述至少一個(gè)超純水遞送系統(tǒng)流體地連接在至少一個(gè)微粒除去系統(tǒng)的下游。此外，所述用于處理水的系統(tǒng)典型地還包括至少一個(gè)回水系統(tǒng)，其把所述至少一個(gè)超純水遞送系統(tǒng)流體地連接到自由基清除系統(tǒng)中的至少一個(gè)。在一些情況下，所述自由基清除系統(tǒng)可以實(shí)質(zhì)上由至少一種原始化合物的至少一個(gè)源構(gòu)成或者優(yōu)選地包括至少一種原始化合物的至少一個(gè)源。典型地，至少一種原始化合物的至少一個(gè)源被布置或者以其它方式被構(gòu)造和排列成把至少一種自由基原始化合物引入到來(lái)自所述至少一個(gè)水源的水的至少一部分中。所述自由基清除系統(tǒng)可以進(jìn)一步實(shí)質(zhì)上由至少一個(gè)光化輻射源構(gòu)成或者包括至少一個(gè)光化輻射源，具有或者不具有也可以在水中發(fā)起或者把至少一種原始化合物轉(zhuǎn)換成至少一種自由基清除物質(zhì)的至少一個(gè)另外的替換裝置。在其它情況下，所述微粒除去系統(tǒng)可以包括至少一個(gè)超濾裝置。典型地，至少一個(gè)超濾裝置流體地連接在所述至少一個(gè)光化輻射源或至少一個(gè)自由基發(fā)起裝置的下游，并且優(yōu)選地在至少一個(gè)超純水遞送系統(tǒng)的上游。
`[0026]根據(jù)本發(fā)明的至少一個(gè)另外的方面，本發(fā)明的一些實(shí)施例可以涉及一種用于向半導(dǎo)體制作單元提供超純水的系統(tǒng)。所述系統(tǒng)可以包括流體地連接到至少一個(gè)光化輻射反應(yīng)器的一個(gè)或多個(gè)水源。所述至少一個(gè)反應(yīng)器優(yōu)選地被配置成對(duì)來(lái)自水源的水進(jìn)行照射。所述系統(tǒng)可以進(jìn)一步包括一個(gè)或多個(gè)原始化合物源。所述一個(gè)或多個(gè)原始化合物源可以被布置成把一種或多種自由基原始化合物引入到來(lái)自所述一個(gè)或多個(gè)水源的水中。所述系統(tǒng)還可以包括至少一個(gè)微粒過(guò)濾器，其流體地連接在所述一個(gè)或多個(gè)光化輻射反應(yīng)器中的至少一個(gè)的下游，并且優(yōu)選地在超純水配給系統(tǒng)的上游。在本發(fā)明的一些有利實(shí)施例中，所述超純水配給系統(tǒng)流體地連接到半導(dǎo)體制作單元。所述水源典型地提供具有小于大約25ppb的總有機(jī)碳(TOC)值的水。所述用于提供超純水的系統(tǒng)可以進(jìn)一步包括再循環(huán)線路，其把超純水配給系統(tǒng)(典型地是其出口端口)與所述水源、光化輻射反應(yīng)器和微粒過(guò)濾器中的至少一個(gè)流體地連接。
[0027]根據(jù)一些方面，本發(fā)明的一些實(shí)施例可以涉及一種向半導(dǎo)體制作單元提供超純水的方法。所述方法可以包括以下動(dòng)作中的一個(gè)或多個(gè)動(dòng)作:提供具有小于大約25ppb的TOC值的進(jìn)水；把至少一種自由基原始化合物引入到水中；以及把所述至少一種自由基原始化合物轉(zhuǎn)換成至少一種自由基清除物質(zhì)。所述方法可以進(jìn)一步包括以下動(dòng)作中的一個(gè)或多個(gè)動(dòng)作:從水中除去任何微粒的至少一部分以產(chǎn)生超純水；以及把超純水的至少一部分遞送到半導(dǎo)體制作單元。
[0028]根據(jù)其它方面，本發(fā)明的一些實(shí)施例可以涉及一種計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)，具有在其上存儲(chǔ)的定義指令的計(jì)算機(jī)可讀信號(hào)，作為由至少一個(gè)處理器執(zhí)行的結(jié)果，所述指令指示該至少一個(gè)處理器執(zhí)行一種調(diào)整至少一種自由基原始化合物向進(jìn)水中的添加的方法。在一些情況下，所述進(jìn)水可以是純水或超純水，但是優(yōu)選地具有小于大約25ppb的TOC值。由所述至少一個(gè)處理器執(zhí)行的方法可以包括以下動(dòng)作中的一個(gè)或多個(gè)動(dòng)作:至少部分地基于進(jìn)水的TOC值來(lái)生成一個(gè)或多個(gè)驅(qū)動(dòng)信號(hào)；以及向至少一種原始化合物的至少一個(gè)源傳送一個(gè)或多個(gè)驅(qū)動(dòng)信號(hào)，所述至少一個(gè)源被布置成把至少一種原始化合物引入到進(jìn)水中。
[0029]根據(jù)本發(fā)明的其它方面，本發(fā)明的一些實(shí)施例可以包括一種用于處理水的系統(tǒng)。所述系統(tǒng)可以包括初級(jí)光化輻射反應(yīng)器。所述系統(tǒng)可以進(jìn)一步包括被布置成把至少一種過(guò)硫酸鹽原始化合物引入到初級(jí)光化輻射反應(yīng)器中的過(guò)硫酸鹽原始化合物源。所述系統(tǒng)可以進(jìn)一步包括位于初級(jí)光化輻射反應(yīng)器上游的一個(gè)或多個(gè)傳感器，諸如總有機(jī)碳(TOC)濃度傳感器。所述系統(tǒng)可以進(jìn)一步包括位于初級(jí)光化輻射反應(yīng)器下游的過(guò)硫酸鹽濃度傳感器。所述系統(tǒng)可以進(jìn)一步包括還原劑源。所述還原劑可以被布置成在初級(jí)光化輻射反應(yīng)器的下游引入至少一種還原劑。還可以提供還原劑濃度傳感器。所述還原劑濃度傳感器可以位于所述至少一種還原劑的添加點(diǎn)的下游。還可以提供控制器。所述控制器可以操作上被耦合成接收來(lái)自TOC濃度傳感器、過(guò)硫酸鹽濃度傳感器和還原劑濃度傳感器中的至少一個(gè)的至少一個(gè)輸入信號(hào)。所述控制器可以調(diào)整以下各項(xiàng)中的至少一個(gè):把過(guò)硫酸鹽原始化合物引入到初級(jí)光化輻射反應(yīng)器中的速率，初級(jí)光化輻射反應(yīng)器中的光化輻射的強(qiáng)度，以及把還原劑引入到系統(tǒng)中的速率。
[0030]根據(jù)本發(fā)明的 其它方面，提供一種處理水的方法。所述方法可以包括:提供待處理的水。所述方法還可以包括:測(cè)量待處理的水的TOC值；以及至少部分地基于待處理的水的所測(cè)量TOC值的至少一個(gè)輸入信號(hào)把過(guò)硫酸鹽陰離子引入到待處理的水中。所述方法還可以包括:把含有過(guò)硫酸鹽陰離子的水引入到初級(jí)反應(yīng)器；以及在反應(yīng)器內(nèi)把水中的過(guò)硫酸鹽陰離子暴露于紫外光，以產(chǎn)生被照射的水流。所述方法可以進(jìn)一步包括:至少部分地基于選自由待處理的水的TOC值、反應(yīng)器下游的水的過(guò)硫酸鹽值和過(guò)硫酸鹽陰離子的添加速率構(gòu)成的組中的輸入信號(hào)的至少一個(gè)來(lái)調(diào)節(jié)紫外光的強(qiáng)度。可以把還原劑引入至被照射的水。
[0031]根據(jù)本發(fā)明的其它方面，提供一種用于測(cè)量液體流中的化合物濃度的方法。所述方法可以包括:測(cè)量液體流中的第一傳導(dǎo)率；以及對(duì)液體流的至少一部分進(jìn)行照射。所述方法可以進(jìn)一步包括:在照射之后測(cè)量液體流的第二傳導(dǎo)率；以及至少部分地基于第一傳導(dǎo)率測(cè)量和第二傳導(dǎo)率測(cè)量來(lái)計(jì)算化合物濃度。在本發(fā)明的某些實(shí)施例中，所述化合物可以是過(guò)硫酸鹽或二氧化硫。
[0032]根據(jù)本發(fā)明的其它方面，提供一種用于控制把二氧化硫引入至液體流的方法。所述系統(tǒng)可以包括與液體流流體連通的過(guò)硫酸鹽濃度傳感器。所述系統(tǒng)可以進(jìn)一步包括二氧化硫源。所述二氧化硫可以被布置成在過(guò)硫酸鹽濃度傳感器的下游把二氧化硫引入至液體流。所述系統(tǒng)可以進(jìn)一步包括與液體流流體連通并且位于二氧化硫源下游的二氧化硫濃度傳感器。所述系統(tǒng)可以進(jìn)一步包括控制器。所述控制器可以被配置成基于來(lái)自過(guò)硫酸鹽濃度傳感器和二氧化硫流中的任一個(gè)的至少一個(gè)輸入信號(hào)來(lái)生成控制信號(hào)，所述控制信號(hào)調(diào)整被引入到液體流中的二氧化硫的添加速率和量中的至少一項(xiàng)。
[0033]根據(jù)本發(fā)明的其它方面，提供一種光化輻射反應(yīng)器。所述光化輻射反應(yīng)器可以包括容器和所述容器內(nèi)的第一管道陣列。第一管道陣列可以包括第一組平行管道和第二組平行管道。每一條管道可以包括至少一盞紫外線燈，并且第一組平行管道中的每一條被定位成具有相對(duì)于第二組中的管道的縱軸正交的縱軸。
[0034]在可能與本發(fā)明的一個(gè)或多個(gè)方面有關(guān)的一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例中，在本文中所公開(kāi)的系統(tǒng)和技術(shù)可以利用一個(gè)或多個(gè)子系統(tǒng)，所述子系統(tǒng)調(diào)節(jié)或調(diào)整或者至少促進(jìn)調(diào)節(jié)或調(diào)整所述系統(tǒng)的至少一個(gè)單元操作或組件的至少一個(gè)操作參數(shù)、狀態(tài)或條件，或者工藝流的一個(gè)或多個(gè)特性或物理屬性。為了促進(jìn)這樣的調(diào)節(jié)和調(diào)整特征，本發(fā)明的一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例可以利用控制器以及指示裝置，其提供一個(gè)或多個(gè)組件或工藝的狀況、狀態(tài)或條件。例如，可以利用至少一個(gè)傳感器來(lái)提供例如來(lái)自源的水、進(jìn)入或離開(kāi)自由基清除系統(tǒng)的水、進(jìn)入或離開(kāi)微粒除去系統(tǒng)的水或者進(jìn)入或離開(kāi)光化輻射反應(yīng)器或者一個(gè)或多個(gè)其它下游工藝的水的強(qiáng)度屬性或廣延屬性的表示。因而，根據(jù)一個(gè)特別有利的實(shí)施例，本發(fā)明的系統(tǒng)和技術(shù)可以涉及一個(gè)或多個(gè)傳感器或者其它指示裝置，諸如成分分析器或傳導(dǎo)管，其例如提供進(jìn)入或離開(kāi)所述系統(tǒng)的單元操作中的任一個(gè)的水的狀態(tài)、條件、特性或質(zhì)量的表示。
[0035]圖1示意性地體現(xiàn)了根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)或多個(gè)方面的系統(tǒng)100。系統(tǒng)100可以表示提供水的水處理或凈化系統(tǒng)，所述水包括可以被視為超純水的水。在本發(fā)明的一些特別有利的實(shí)施例中，系統(tǒng)100可以是針對(duì)或表示提供適合供半導(dǎo)體制作設(shè)施使用的超純水或者至少維持超純水質(zhì)量的凈化系統(tǒng)。本發(fā)明的另外的方面涉及一種系統(tǒng)100，其可以被視為利用超純水來(lái)向一個(gè)或多個(gè)半導(dǎo)體制作單元(未示出)提供經(jīng)處理的超純水。因而，根據(jù)本發(fā)明的一些方面，系統(tǒng)100可以是水處理系統(tǒng)，其減少可能存在于來(lái)自一個(gè)或多個(gè)水源110的補(bǔ)給水或進(jìn)水中的一種或多種雜質(zhì)或污染物的濃度、含量或水平，并且把經(jīng)處理的水提供給利用超純水的系統(tǒng)。`
[0036]如示例性地圖示的那樣，系統(tǒng)100可以包括一個(gè)或多個(gè)第一或初級(jí)處理序列或系統(tǒng)101，其被耦合到一個(gè)或多個(gè)第二或次級(jí)處理序列或系統(tǒng)102。系統(tǒng)100可以進(jìn)一步包括至少一個(gè)水配給系統(tǒng)103，其流體地連接到至少一個(gè)次級(jí)處理系統(tǒng)，并且(在一些甚至更加有利的配置中)流體地連接到至少一個(gè)初級(jí)處理系統(tǒng)。其它有利實(shí)施例可以涉及以下配置:涉及初級(jí)處理系統(tǒng)、次級(jí)處理系統(tǒng)和水配給系統(tǒng)中的至少一個(gè)內(nèi)的至少一個(gè)流動(dòng)定向控制設(shè)備。定向流動(dòng)控制設(shè)備的非限制性示例包括止回閥和堰口。
[0037]優(yōu)選地，源110提供由低雜質(zhì)水平構(gòu)成、實(shí)質(zhì)上由低雜質(zhì)水平構(gòu)成或者包括低雜質(zhì)水平的水。更加優(yōu)選的是，來(lái)自源110的水由超純水構(gòu)成、實(shí)質(zhì)上由超純水構(gòu)成或者包括超純水，所述超純水具有選自由以下各項(xiàng)構(gòu)成的組中的至少一項(xiàng)特性:小于大約25ppb或者甚至小于大約20ppb的總有機(jī)碳水平或值(如尿素)，以及至少大約15兆歐姆厘米或甚至至少大約18兆歐姆厘米的電阻率。第一或初級(jí)處理系統(tǒng)101可以進(jìn)一步包括流體地連接到反應(yīng)器120的至少一個(gè)原始處理化合物源122。[0038]從源110被引入到系統(tǒng)100中的水典型地或者甚至優(yōu)選地可以被表征為具有低雜質(zhì)水平。例如，本發(fā)明的一些實(shí)施例利用先前已經(jīng)通過(guò)一個(gè)或多個(gè)處理序列(未示出)被處理或凈化了的純水、超純水或其混合物，所述處理序列諸如是利用反滲透、電滲析、電去電離作用、蒸餾、離子交換或此類操作的組合的那些處理序列。如前所述，本發(fā)明的有利實(shí)施例涉及來(lái)自源110的超純進(jìn)水，其典型地具有至少大約15兆歐姆厘米、優(yōu)選地至少大約18兆歐姆厘米的低傳導(dǎo)率或高電阻率，和/或具有低污染物水平，例如典型地如尿素或者其它碳化合物或替代物的小于大約50ppb并且優(yōu)選地小于大約25ppb的低總有機(jī)碳水平。在某些實(shí)施例中，進(jìn)水可以低至lppb。在其它實(shí)施例中，進(jìn)水可以低至0.5ppb。在其它實(shí)施例中，進(jìn)水的電阻率可以是大約I兆歐姆厘米。
[0039]在本發(fā)明的一些特定實(shí)施例中，第一處理系統(tǒng)101可以被表征為或包括至少一個(gè)自由基清除系統(tǒng)。自由基清除系統(tǒng)101可以包括流體地連接到至少一個(gè)水源110的至少一個(gè)自由基清除器反應(yīng)器120，諸如照射反應(yīng)器。反應(yīng)器120可以是活塞流反應(yīng)器或連續(xù)攪拌槽反應(yīng)器或者其組合。在某些實(shí)施例中，活塞流反應(yīng)器可以被用來(lái)防止反應(yīng)器內(nèi)的燈照明出現(xiàn)致盲或較低照射強(qiáng)度區(qū)域(諸如短路)的可能性。活塞流反應(yīng)器可以被定義為在促進(jìn)通過(guò)反應(yīng)器的流體的層流路徑(具有平行的非湍流流路徑)的條件下操作的反應(yīng)器。反應(yīng)器120典型地被確定尺寸來(lái)提供充足的滯留時(shí)間，從而允許在反應(yīng)器中流動(dòng)的水中的自由基物質(zhì)清除、降解或者以其它方式把雜質(zhì)(典型地是基于有機(jī)碳的雜質(zhì))中的至少一種轉(zhuǎn)換成惰性化合物、可以從水中除去的一種或更多種化合物、或者至少轉(zhuǎn)換成相對(duì)于至少一種雜質(zhì)可以被更加容易地除去的化合物。
[0040]可以基于系統(tǒng)的預(yù)期流量來(lái)附加地對(duì)反應(yīng)器確定尺寸，以便提供反應(yīng)器中的充足的或所期望的滯留時(shí)間。在某些實(shí)施例中，通過(guò)系統(tǒng)的水的流量可以是基于系統(tǒng)下游對(duì)于經(jīng)處理的水的需要或者在系統(tǒng)上游正在被利用的水的流量或者二者。在某些示例中，通過(guò)系統(tǒng)或者通過(guò)每一個(gè)反應(yīng)器的水的流量可以處在大約I加侖每分鐘(gpm)到2000gpm之間。在特定示例中，所述流 量可以是從大約400gpm到大約1300gpm。在其它特定示例中，所述流量可以是從大約400gpm到大約1900gpm。可以選擇所述系統(tǒng)的反應(yīng)器以及其它單元操作和裝備(諸如泵和流量閥)并且對(duì)其確定尺寸，以允許從大約400gpm到大約1900gpm的流量的波動(dòng)或改變。
[0041]在所述自由基清除系統(tǒng)中，可以通過(guò)一種或多種自由基物質(zhì)把水中的有機(jī)化合物氧化成二氧化碳，其可以在一個(gè)或多個(gè)下游單元操作中被除去。反應(yīng)器120可以包括至少一個(gè)自由基活化設(shè)備，其把一種或多種原始化合物轉(zhuǎn)換成一種或多種自由基清除物質(zhì)。例如，反應(yīng)器120可以在一個(gè)或多個(gè)反應(yīng)腔室內(nèi)包括一盞或多盞燈，以便照射或者以其它方式提供對(duì)于水的光化輻射，并且把原始化合物分解成一種或多種自由基物質(zhì)。
[0042]可以通過(guò)腔室之間的一個(gè)或多個(gè)擋板把反應(yīng)器劃分成兩個(gè)腔室。所述擋板可以被用來(lái)為反應(yīng)器提供混合或湍流，或者防止混合或促成諸如在所述腔室中通過(guò)反應(yīng)器內(nèi)部的平行層流路徑。在某些實(shí)施例中，反應(yīng)器入口與第一腔室流體連通，反應(yīng)器出口與第二腔室流體連通。
[0043]在一些實(shí)施例中，在反應(yīng)器120中串行地排列至少三個(gè)反應(yīng)器腔室，每一個(gè)具有被布置成在相應(yīng)腔室內(nèi)利用大約185nm、220nm和/或254nm或者范圍在從大約185nm到大約254nm的光在各種功率水平處對(duì)水進(jìn)行照射的至少一盞紫外線(UV)燈。各組串行地排列的反應(yīng)器可以被并行地排列。例如，可以把串行的第一組反應(yīng)器與串行的第二組反應(yīng)器并行地放置，其中每一個(gè)組具有三個(gè)反應(yīng)器，達(dá)總共六個(gè)反應(yīng)器。在任意時(shí)間，每一個(gè)組中的反應(yīng)器中的任意一個(gè)或多個(gè)可以處于服務(wù)中。在某些實(shí)施例中，所有反應(yīng)器可以都處于服務(wù)中，而在其它實(shí)施例中，只有一組反應(yīng)器處于服務(wù)中。
[0044]作為自由基清除系統(tǒng)的組件的市場(chǎng)上可買(mǎi)到的光化輻射系統(tǒng)源包括例如來(lái)自Quantrol，Naperville，Illinois的那些光化輻射系統(tǒng)源(諸如AQUAFINE? UV系統(tǒng))以及來(lái)自 Aquionics Incorporated, Erlanger, Kentucky 的那些光化福射系統(tǒng)源。
[0045]如前所述，本發(fā)明不限于單一原始化合物，而是可以利用多種原始化合物。在某些實(shí)施例中，可以使用原始化合物來(lái)降解不合期望的物質(zhì)。在其它實(shí)施例中，可以使用原始化合物來(lái)把不合期望的成分轉(zhuǎn)換成可以除去的組分，諸如電離物質(zhì)或微弱帶電物質(zhì)?？梢岳枚喾N原始化合物來(lái)生成多種自由基物質(zhì)。這一互補(bǔ)排列在第一自由基清除物質(zhì)選擇性地降解第一類型不合期望的化合物并且第二自由基物質(zhì)選擇性地降解其它不合期望的化合物的情況下可能是有利的?？商鎿Q地，可以利用能夠很容易地被轉(zhuǎn)換成第一被轉(zhuǎn)換物質(zhì)或第一自由基物質(zhì)的第一原始化合物。第一自由基物質(zhì)然后可以把第二原始化合物轉(zhuǎn)換成第二被轉(zhuǎn)換物質(zhì)或第二自由基物質(zhì)。這一級(jí)聯(lián)反應(yīng)組在第一自由基物質(zhì)選擇性地降解或轉(zhuǎn)換第一類型不合期望的化合物并且第二自由基物質(zhì)選擇性地降解或轉(zhuǎn)換其它不合期望的化合物的情況下也可能是有利的，或者在不合期望地需要高能量水平以把第二原始化合物轉(zhuǎn)換或活化成第二自由基物質(zhì)的情況下也可能是有利的?？梢允褂枚喾N化合物來(lái)提供多種清除物質(zhì)。
[0046]所述一種或多種原始化合物可以是能夠被轉(zhuǎn)換成自由基清除物質(zhì)或者促進(jìn)自由基清除物質(zhì)的轉(zhuǎn)換的任何化合物。非限制性的示例包括過(guò)硫酸鹽(諸如堿和堿金屬過(guò)硫酸鹽以及過(guò)硫酸銨或過(guò)硫酸銨)、過(guò)氧化氫、過(guò)氧化物鹽(諸如堿和堿金屬過(guò)氧化物)、過(guò)硼酸鹽(諸如堿和堿金屬過(guò)硼酸鹽)、過(guò)氧二硫酸鹽(諸如堿和堿金屬過(guò)氧二硫酸鹽以及過(guò)氧二硫酸銨)、酸(諸如過(guò)氧二硫酸、過(guò)氧單硫酸或卡羅酸和臭氧)以及其組合(諸如食人魚(yú)溶液)。所述一種或多種原始化合物的`量可以根據(jù)污染物的類型而不同。所述原始化合物可以由過(guò)硫酸銨構(gòu)成或者實(shí)質(zhì)上由過(guò)硫酸銨構(gòu)成，其在半導(dǎo)體制作操作中可能是有利的，因?yàn)槠鋵⒖赡芴峁┎槐灰暈榇祟惒僮鞯奈廴疚锏母碑a(chǎn)品或者是因?yàn)槠淇梢院苋菀淄ㄟ^(guò)例如離子交換系統(tǒng)而被除去，這方面與包括過(guò)硫酸鈉的原始化合物不同，后者可能產(chǎn)生不容易被除去和/或可能不合期望地污染半導(dǎo)體器件的鈉物質(zhì)。
[0047]在一些情況下，系統(tǒng)100可以包括處于反應(yīng)器120下游的至少一個(gè)除氣器160以及可選地至少一個(gè)微粒過(guò)濾器。在一些情況下，系統(tǒng)100可以進(jìn)一步包括從水中除去任何離子或帶電物質(zhì)的至少一部分的至少一個(gè)裝置。例如，在清除系統(tǒng)101或微粒除去系統(tǒng)102之一或二者中，系統(tǒng)100可以包括離子交換介質(zhì)床或電驅(qū)動(dòng)離子凈化裝置，諸如電滲析裝置或電去電離作用裝置。在本發(fā)明的特別有利的配置中，系統(tǒng)100可以包括分別沿著通過(guò)系統(tǒng)100的水流路徑相對(duì)于彼此串行地布置的第一、初級(jí)或鉛離子交換柱(lead ionexchange column) 140L (其包括離子交換樹(shù)脂床)和第二、滯后或精制(polish)離子交換柱140P (其也包括離子交換樹(shù)脂床)。所述離子交換柱可以包括陰離子交換介質(zhì)和陽(yáng)離子交換介質(zhì)的混合床。然而也可以利用其它配置。例如，鉛離子交換柱140L可以包括串行地排列的層或柱；第一層或柱可以主導(dǎo)地包括陰離子交換介質(zhì)，而第二柱可以主導(dǎo)地包括陽(yáng)離子交換介質(zhì)。同樣地，雖然精制柱140P可以包括陰離子交換介質(zhì)和陽(yáng)離子交換介質(zhì)的混合床，但是精制柱140P可以包括串行地排列的一種類型的交換介質(zhì)的層或柱；第一柱可以主導(dǎo)地包括陰離子交換介質(zhì)，而第二柱可以主導(dǎo)地包括陽(yáng)離子交換介質(zhì)。第一和第二層或柱中的任一個(gè)可以被布置在包括140L或140P的單個(gè)容器內(nèi)，并且可以被實(shí)踐為被包含在柱內(nèi)的介質(zhì)的分層床。離子交換柱140L和140P中的離子交換介質(zhì)可以是任何適當(dāng)?shù)臉?shù)脂，包括除去來(lái)自源110或者作為自由基清除工藝的副產(chǎn)品在水中的硫酸鹽物質(zhì)、二氧化碳和氨或銨以及任何其它不合期望的物質(zhì)或污染物的那些樹(shù)脂。所述離子交換柱可以是包含陰離子或陽(yáng)離子樹(shù)脂的混合床離子交換柱。
[0048]可以被利用的市場(chǎng)上可以買(mǎi)到的介質(zhì)或離子交換樹(shù)脂包括但不限于來(lái)自SiemensWater Technologies Corp.(Warrendale,Pennsylvania)的NR 30 MEG PPQ、USF? MEG PPQ和 USF? NANO 樹(shù)脂以及來(lái)自 The Dow Chemical Company (Midland, Michigan)的 DOWEX?樹(shù)脂。
[0049]在本發(fā)明的一些另外的實(shí)施例中，第二處理系統(tǒng)102可以包括或者被表征為微粒除去系統(tǒng)。例如，系統(tǒng)100可以進(jìn)一步包括至少一個(gè)微粒過(guò)濾器150。過(guò)濾器150典型地包括除去或者困住至少具有目標(biāo)尺寸的微粒的過(guò)濾隔膜。例如，取決于連接到配給系統(tǒng)103的使用點(diǎn)的服務(wù)需求，可以利用困住所有或者至少大部分微粒的過(guò)濾介質(zhì)或者一個(gè)或多個(gè)隔膜來(lái)構(gòu)造過(guò)濾器150，所述微粒具有至少大約10微米的平均直徑，在一些情況下具有至少大約I微米的平均直徑，在其它情況下具有至少大約0.05微米的平均直徑，并且在甚至其它的情況下具有至少大約0.02微米的平均直徑。過(guò)濾器150可以包括盒式過(guò)濾器，其具有保留大于大約0.01微米的微粒的隔膜。
[0050]可以可選地利用微粒過(guò)濾器(未示出)來(lái)除去借助于來(lái)自源122的一種或多種原始化合物而被引入的微粒。該過(guò)濾器(像過(guò)濾器150 —樣)還可以除去大于0.02微米的微粒。
[0051]在一些情況下，微粒除去系統(tǒng)102可以包括一個(gè)或多個(gè)超濾裝置172和174，每一個(gè)包括防止具有不合期望的尺寸特性的微粒與產(chǎn)品水一起流入到水配給系統(tǒng)中的隔膜。優(yōu)選地將至少兩個(gè)超濾裝置串行地排列以便促進(jìn)除去例如大于大約0.1微米的微粒，在一些情況下是大于0.05微米，在其它情況下則是大于0.02微米。超濾裝置172和174例如可以包括隔膜，其把大于0.05微米的微粒濃度減少到一定水平或者以其它方式提供目標(biāo)或期望濃度，所述水平是到使用點(diǎn)的每升產(chǎn)品水少于大約100計(jì)數(shù)的水平。超濾裝置172和174的構(gòu)造和排列可以取決于超純水產(chǎn)品中的微粒的目標(biāo)微粒濃度和尺寸。在本發(fā)明的一些實(shí)施例中，過(guò)濾器172除去具有目標(biāo)尺寸的微粒的至少大部分，過(guò)濾器174用作精制，以便確保到水配給系統(tǒng)103的微粒濃度處于小于或等于目標(biāo)或期望微粒濃度的水平。在這樣的配置中，來(lái)自過(guò)濾器172的截留水流包含一大部分所困住的微粒，并且可以被釋放或丟棄或者用在其它工藝中。但是優(yōu)選的是，截留水流的至少一部分被引入到包括困住至少一部分微粒的隔膜或介質(zhì)的微粒過(guò)濾器180中；來(lái)自該處的滲透流(從其中除去了很大一部分微粒)可以被引導(dǎo)到系統(tǒng)100的上游單元操作并且與之混合，諸如但不限于來(lái)自配給系統(tǒng)103的返回或循環(huán)的未經(jīng)使用的超純產(chǎn)品水，被引入到自由基清除系統(tǒng)101中的來(lái)自源110的進(jìn)水，來(lái)自反應(yīng)器120、過(guò)濾器150、除氣器160、鉛離子交換柱140L或精制離子交換柱140P或其組合的至少部分地經(jīng)處理的水。像過(guò)濾器150 —樣，過(guò)濾器180也可以被構(gòu)造成除去具有特定尺寸的微粒材料或者將具有特定尺寸的微粒材料水平減少到特定或目標(biāo)水平。[0052]除氣器160可以包括隔膜接觸器或任何單元操作，其減少水中的任何溶解的氣體或者原始化合物的氣體副產(chǎn)品的濃度。所述除氣器優(yōu)選地減少水中溶解的氧含量、溶解的氮含量和溶解的二氧化碳含量中的任一項(xiàng)。除氣器160通常利用接觸隔膜以及促進(jìn)從水中除去溶解氣體的真空源162。可以在本文中利用的除氣器的非限制性示例包括市場(chǎng)上可買(mǎi)到的除氣器，如來(lái)自 Membrana, Charlotte, North Carolina 的 LIQU1-CEL? 隔膜接觸器。
[0053]可以利用其它輔助單元操作來(lái)調(diào)節(jié)被提供到使用點(diǎn)(其可以是半導(dǎo)體制作單元)的水的至少一項(xiàng)強(qiáng)度或廣延屬性。例如，可以把一個(gè)熱交換器(諸如冷卻器130)布置在超純水配給系統(tǒng)103的上游，以便減少可被遞送到至少一個(gè)半導(dǎo)體制作單元的超純水的至少一部分的溫度。如圖所示，冷卻器130被布置在反應(yīng)器120的下游但是處在除氣器160的上游。然而，本發(fā)明不限于示例性呈現(xiàn)的排列，并且一個(gè)或多個(gè)熱交換器例如可以在微粒除去系統(tǒng)102的下游但是在水配給系統(tǒng)103的上游與超純水產(chǎn)品熱連通。實(shí)際上，可以利用多個(gè)熱交換器。例如，第一熱交換器(諸如加熱器)可以對(duì)具有至少一種自由基原始化合物的水進(jìn)行加熱以便幫助發(fā)起或者把所述原始化合物轉(zhuǎn)換成一種或多種自由基清除物質(zhì)，并且第二熱交換器(諸如冷卻器)可以在通過(guò)水配給系統(tǒng)進(jìn)行遞送之前對(duì)經(jīng)處理的超純水進(jìn)行冷卻。
[0054]其它輔助系統(tǒng)例如包括一個(gè)或多個(gè)泵166，其提供用于循環(huán)通過(guò)系統(tǒng)100的水的原動(dòng)力。泵166可以是正位移泵或離心泵。泵166優(yōu)選地包括對(duì)于產(chǎn)品水的污染特性沒(méi)有不合期望的貢獻(xiàn)的組件。
[0055]水配給系統(tǒng)103可以包括入口端口以及流體地連接到一個(gè)或多個(gè)使用點(diǎn)(未示出)并且為之提供超純產(chǎn)品水的至少一個(gè)出口端口，所述一個(gè)或多個(gè)使用點(diǎn)諸如是一個(gè)或多個(gè)半導(dǎo)體制作單元。
[0056]在一些情況下，所述水配給系統(tǒng)例如包括多支管190，其具有流體地連接到自由基清除系統(tǒng)101、微 粒除去系統(tǒng)102或二者的入口端口和流體地連接到至少一個(gè)使用點(diǎn)的至少一個(gè)產(chǎn)品出口，以及流體地連接到一個(gè)或多個(gè)循環(huán)系統(tǒng)178和179以便把未經(jīng)使用的產(chǎn)品水再循環(huán)到自由基清除系統(tǒng)和微粒除去系統(tǒng)之一或二者或者再循環(huán)到系統(tǒng)100中的任意點(diǎn)的至少一個(gè)返回出口端口。
[0057]圖2示意性地體現(xiàn)了根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)或多個(gè)方面的系統(tǒng)200。系統(tǒng)200可以表示提供水的水處理或凈化系統(tǒng)，所述水包括可以被視為超純水的水。在本發(fā)明的一些特別有利的實(shí)施例中，系統(tǒng)200可以是針對(duì)或表示提供適合供半導(dǎo)體制作設(shè)施使用的超純水或者至少維持超純水質(zhì)量的凈化系統(tǒng)。本發(fā)明的另外的方面涉及一種系統(tǒng)200，其可以被視為利用超純水來(lái)向一個(gè)或多個(gè)半導(dǎo)體制作單元(未示出)提供經(jīng)處理的超純水。在本發(fā)明的另外的方面，系統(tǒng)200可以是針對(duì)或表示提供適于由圖1的系統(tǒng)100處理的超純水的凈化系統(tǒng)，或者是可以提供超純水的系統(tǒng)的至少一部分。因而，根據(jù)本發(fā)明的一些方面，系統(tǒng)200可以是水處理系統(tǒng)，其減少可能存在于來(lái)自一個(gè)或多個(gè)水源210的補(bǔ)給水或進(jìn)水中的一種或多種雜質(zhì)或污染物的濃度、含量或水平，并且把經(jīng)處理的水提供給利用超純水的系統(tǒng)。
[0058]與系統(tǒng)100 —樣,處理系統(tǒng)200可以包括子系統(tǒng)或組件,其把一種或多種目標(biāo)物質(zhì)的至少一部分轉(zhuǎn)換或變換成可以在任何一個(gè)或多個(gè)分離單元操作中除去的物質(zhì)，所述分離單元操作諸如是但不限于除氣系統(tǒng)、微粒除去系統(tǒng)、離子陷阱、捕獲或交換系統(tǒng)。
[0059]如圖中示例性地示出的那樣，系統(tǒng)200可以包括一系列單元操作212、214和216?？蛇x地可以把來(lái)自水源210的待處理的水引入到反滲透單元，以便從水流中除去微粒?？梢园褋?lái)自原始化合物源216的原始化合物引入到來(lái)自反滲透單元212的濾出液214中?？梢园哑渲胁贾糜性蓟衔锏臑V出液流引入到自由基清除系統(tǒng)218中。自由基清除系統(tǒng)218可以包括流體地連接到至少一個(gè)水源210的自由基清除器反應(yīng)器或光化輻射反應(yīng)器。
[0060]自由基清除系統(tǒng)218可以包括一個(gè)或多個(gè)反應(yīng)器或容器，其中的每一個(gè)可以被串行或并行地排列。在某些實(shí)施例中，各組串行地排列的反應(yīng)器可以被并行地排列。例如，可以把串行的第一組或序列反應(yīng)器與也是串行的另一組或序列反應(yīng)器并行地放置，其中每一個(gè)組具有三個(gè)反應(yīng)器，在自由基清除系統(tǒng)218中達(dá)總共六個(gè)反應(yīng)器。在任意時(shí)間，每一個(gè)組中的反應(yīng)器中的任意一個(gè)或多個(gè)可以處于服務(wù)中。在某些實(shí)施例中，所有反應(yīng)器可以都處于服務(wù)中，而在其它實(shí)施例中，只有一組反應(yīng)器處于服務(wù)中。自由基清除系統(tǒng)218也可以被視為初級(jí)光化輻射反應(yīng)器。
[0061]所述反應(yīng)器可以是活塞流反應(yīng)器或連續(xù)攪拌槽反應(yīng)器或者其組合。在某些實(shí)施例中，活塞流反應(yīng)器可以被用來(lái)防止或減少反應(yīng)器內(nèi)的燈照明出現(xiàn)致盲或較低照射強(qiáng)度區(qū)域(諸如短路)的可能性。所述反應(yīng)器典型地被確定尺寸成提供充足的滯留時(shí)間，從而生成和/或允許在反應(yīng)器中流動(dòng)的水中的自由基物質(zhì)清除、降解或者以其它方式把雜質(zhì)(典型地是基于有機(jī)碳的雜質(zhì))中的至少一種的至少一部分轉(zhuǎn)換成惰性或電離化合物(即可以從水中除去的一種或多種化合物)，或者至少轉(zhuǎn)換成相對(duì)于所述至少一種雜質(zhì)可以被更加容易地除去的化合物?？梢曰谙到y(tǒng)的預(yù)期流量來(lái)附加地對(duì)反應(yīng)器確定尺寸，以便提供反應(yīng)器中的充足滯留時(shí)間。還可以基于通過(guò)系統(tǒng)的水流量來(lái)對(duì)反應(yīng)器確定尺寸。在某些實(shí)施例中，通過(guò)系統(tǒng)的水流量可以是基于系統(tǒng)下游對(duì)于經(jīng)處理的水的需要或者在系統(tǒng)上游正在被利用的水流量。在某些示例中，所述流量可以處在大約I加侖每分鐘(gpm)到2000gpm之間。在特定示例中，所述流量可以處在大約500gpm到大約1300gpm之間。在其它特定示例中，所述流量可以是從大約1300gpm到大約1900gpm。
[0062]在所述自由基清除系統(tǒng)中，可以通過(guò)一種或多種自由基物質(zhì)把水中的有機(jī)化合物氧化成二氧化碳，其可以在一個(gè)`或多個(gè)下游單元操作中被除去。所述反應(yīng)器可以進(jìn)一步包括至少一個(gè)自由基活化設(shè)備，其把一種或多種原始化合物轉(zhuǎn)換成一種或多種自由基清除物質(zhì)。例如，所述反應(yīng)器可以在一個(gè)或多個(gè)反應(yīng)腔室內(nèi)包括一盞或多盞燈，以便照射或者以其它方式提供對(duì)于水的光化輻射，把所述一種或多種原始化合物活化、轉(zhuǎn)換或分解成一種或多種自由基物質(zhì)。
[0063]因而，可以基于清除、降解或者以其它方式把雜質(zhì)(典型地是基于有機(jī)碳的雜質(zhì))中的至少一種轉(zhuǎn)換成惰性、電離或者能夠以其它方式除去的化合物(即可以從水中除去的一種或更多種化合物)或者至少轉(zhuǎn)換成相對(duì)于至少一種雜質(zhì)可以被更加容易地除去的化合物所需的紫外線燈的數(shù)目來(lái)對(duì)反應(yīng)器確定尺寸。所需燈數(shù)目可以至少部分地基于燈性能特性，其中包括燈強(qiáng)度和由燈發(fā)出的紫外光的光譜波長(zhǎng)。所需燈數(shù)目可以至少部分地基于進(jìn)水流中的預(yù)期TOC濃度或量以及添加到饋送流或反應(yīng)器中的過(guò)硫酸鹽量中的至少一項(xiàng)。
[0064]被照射的水流220可以離開(kāi)自由基清除系統(tǒng)218，并且可以可選地被引入到同樣可以包括一個(gè)或多個(gè)光化輻射反應(yīng)器221的次級(jí)照射系統(tǒng)中。次級(jí)光化輻射反應(yīng)器221可以包括一個(gè)或多個(gè)容器，每一個(gè)容器包含一盞或多盞紫外線燈。與系統(tǒng)218 —樣，每一個(gè)容器可以被串行或并行地排列。在某些實(shí)施例中，各組串行排列的次級(jí)反應(yīng)器可以被并行地排列。例如，兩個(gè)或更多組串行排列的次級(jí)反應(yīng)器可以被并行地放置，其中每一組串行排列的次級(jí)反應(yīng)器具有兩個(gè)或更多反應(yīng)器。在任意時(shí)間，每一個(gè)組中的次級(jí)反應(yīng)器中的任意一個(gè)或多個(gè)可以處于服務(wù)中。在某些實(shí)施例中，所有次級(jí)反應(yīng)器可以都處于服務(wù)中，而在其它實(shí)施例中，可以只有一組次級(jí)反應(yīng)器處于服務(wù)中。在某些實(shí)施例中，所述紫外線燈可以在大約185nm到大約254nm的波長(zhǎng)范圍內(nèi)發(fā)出紫外光。
[0065]系統(tǒng)200可以具有還原劑源224，其可以例如在添加點(diǎn)230處把一種或多種中和劑或還原劑(諸如二氧化硫)引入到進(jìn)一步被照射的水流222中。所述中和劑或還原劑可以是能夠把被照射的水流222中的殘留原始化合物或其衍生物中的任一個(gè)還原或中和到期望水平的任何化合物或物質(zhì)。
[0066]流226可以被引入到一個(gè)或多個(gè)下游工藝228中，或者可以在所期望的應(yīng)用中(諸如在半導(dǎo)體制作工藝中)被用作超純水。
[0067]在一些有利實(shí)施例中，系統(tǒng)200可以進(jìn)一步包括進(jìn)一步除去任何不溶解材料的一個(gè)或多個(gè)單元操作，諸如微粒過(guò)濾器。諸如超濾裝置之類的微粒過(guò)濾器可以位于初級(jí)光化輻射反應(yīng)器218的下游。
[0068]其它有利實(shí)施例可以涉及以下配置:涉及系統(tǒng)中的至少一個(gè)流動(dòng)定向控制設(shè)備。定向流動(dòng)控制設(shè)備的非限制性示例包括止回閥和堰口。
[0069]源110和210中的任一個(gè)可以提供由低雜質(zhì)水平構(gòu)成、實(shí)質(zhì)上由低雜質(zhì)水平構(gòu)成或者包括低雜質(zhì)水平的水。更加優(yōu)選的是，來(lái)自源110或210的水由超純水構(gòu)成、實(shí)質(zhì)上由超純水構(gòu)成或者包括超純水，所述超純水具有選自由以下各項(xiàng)構(gòu)成的組中的至少一項(xiàng)特性:小于大約25ppb或甚至小于大約20ppb的總有機(jī)碳水平或值(如尿素)，以及至少大約15兆歐姆厘米或甚至至少大約18兆歐姆厘米的電阻率。自由基清除系統(tǒng)101可以進(jìn)一步包括流體地連接到反應(yīng)器120的至少一個(gè)原始化合物源122。
`[0070]從源110和源210被引入到系統(tǒng)100和/或系統(tǒng)200中的水典型地或者甚至優(yōu)選地可以被表征為具有低雜質(zhì)水平。例如，本發(fā)明的一些實(shí)施例利用先前已經(jīng)通過(guò)一個(gè)或多個(gè)處理序列(未示出)被處理或凈化了的純水、超純水或其混合物，所述處理序列諸如是利用反滲透、電滲析、電去電離作用、蒸餾、離子交換或此類操作的組合的那些處理序列。如前所述，本發(fā)明的有利實(shí)施例涉及例如來(lái)自源110和/或源210的超純進(jìn)水，其典型地具有至少大約15兆歐姆厘米、優(yōu)選地至少大約18兆歐姆厘米的低傳導(dǎo)率或高電阻率，和/或具有低污染物水平，例如典型地如尿素或其它碳化合物或者其替代物的小于大約50ppb并且優(yōu)選地小于大約25ppb的低總有機(jī)碳水平。
[0071]在反應(yīng)器中可以利用一盞或多盞燈來(lái)照明或照射包含在其中的流體。本發(fā)明的特定實(shí)施例可以涉及具有多盞燈的反應(yīng)器，每一盞燈被有利地布置或定位在其中以對(duì)于一個(gè)或多個(gè)照明周期以一個(gè)或多個(gè)照明強(qiáng)度水平來(lái)照射流體。本發(fā)明的其它方面可以涉及在容許或促進(jìn)多個(gè)同時(shí)照明強(qiáng)度的配置中利用反應(yīng)器中的任一個(gè)內(nèi)的一盞或多盞燈。
[0072]可以將紫外線燈有利地定位或配給在自由基清除系統(tǒng)的一個(gè)或多個(gè)反應(yīng)器內(nèi)，以便任意地照射或者以其它方式提供對(duì)于水的光化輻射。在某些實(shí)施例中，期望把燈配給在一個(gè)或多個(gè)反應(yīng)器內(nèi)以便遍及反應(yīng)器均勻地配給光化輻射。在系統(tǒng)218和反應(yīng)器221中的任一個(gè)中，可以對(duì)自由基清除系統(tǒng)的紫外線燈進(jìn)行調(diào)節(jié)以提供各種強(qiáng)度或各種功率水平處的照明。例如，可以使用能夠被調(diào)節(jié)成在多種照明模式(諸如昏暗、額定和增強(qiáng)模式，例如低、中或高模式)處進(jìn)行操作的紫外線燈。
[0073]可以通過(guò)把一盞或多盞燈放置在反應(yīng)器內(nèi)的一個(gè)或多個(gè)套筒或管道中來(lái)將其定位在一個(gè)或多個(gè)光化輻射反應(yīng)器內(nèi)。所述管道可以把燈固定就位，并且保護(hù)燈使其免受反應(yīng)器內(nèi)的水的影響。所述管道可以由基本上不會(huì)被反應(yīng)器內(nèi)的光化輻射和水或者水的成分降解同時(shí)允許輻射穿過(guò)材料的任何材料制成。所述管道可以具有圓形截面積。在某些實(shí)施例中，所述管道可以是圓柱形的，并且其構(gòu)造材料可以是石英。管道中的每一條可以是與一條或多條其它管道相同或不同的形狀或尺寸。所述管道可以按照各種配置被排列在反應(yīng)器內(nèi)，例如所述套筒可以跨越反應(yīng)器的一部分或者整個(gè)長(zhǎng)度或?qū)挾鹊匮由?。所述管道還可以跨越反應(yīng)器的內(nèi)體積地延伸。
[0074]可以從 Hanovia Specialty Lighting (Fairfield, New Jersey)、EngineeredTreatment Systems, LLC (ETS) (Beaver Dam, Wisconsin)和 Heraeus Noblelight GmbHof Hanau (德國(guó))獲得市場(chǎng)上可買(mǎi)到的紫外線燈和/或石英套筒。所選擇的石英材料可以至少部分地基于在所述工藝中將使用的一個(gè)或多個(gè)特定波長(zhǎng)。石英材料可以被選擇成最小化紫外線燈在一個(gè)或多個(gè)波長(zhǎng)下的能量需求。石英的成分可以被選擇成提供紫外光到反應(yīng)器中的水的所期望的或適當(dāng)?shù)耐干浔?，?或維持紫外光到水的所期望的或足夠的透射率水平。在某些實(shí)施例中，所述透射率對(duì)于一個(gè)預(yù)定時(shí)間段而言可以是大約50%。例如，所述透射率對(duì)于一個(gè)預(yù)定時(shí)間段而言可以是大約80%或更大。在某些實(shí)施例中，所述透射率對(duì)于大約6個(gè)月到大約一年而言可以處在大約80%到90%的范圍內(nèi)。在某些實(shí)施例中，所述透射率可以對(duì)于長(zhǎng)達(dá)大約兩年而言處在大約80%到90%的范圍內(nèi)。
[0075]所述管道可以在每一個(gè)末端處被密封，使得不允許反應(yīng)器的內(nèi)容進(jìn)入套筒或管道。所述管道可以被固定在反應(yīng)器內(nèi)，使得遍及反應(yīng)器的使用它們都維持就位。在某些實(shí)施例中，所述管道被固定到反應(yīng)器壁?？梢酝ㄟ^(guò)使用適當(dāng)?shù)臋C(jī)械技術(shù)或者用于將物體彼此固定的其它傳統(tǒng)技術(shù)而將管道固定到壁。在固定管道時(shí)所使用的材料優(yōu)選地是惰性的，并且將不會(huì)妨礙反應(yīng)器 的操作或者負(fù)面地影響水的純度或者將污染物釋放于水。
[0076]可以把燈排列在反應(yīng)器內(nèi)，使得它們彼此平行。還可以彼此成各種角度地將燈排列在反應(yīng)器內(nèi)。例如，在某些實(shí)施例中，可以將燈排列成照明形成近似90度角使得它們彼此近似正交或垂直的路徑或覆蓋區(qū)域?？梢园凑者@種方式排列燈，使得它們?cè)诖怪陛S或水平軸或者其間的任意軸上形成近似90度角。
[0077]在某些實(shí)施例中，反應(yīng)器可以在所述反應(yīng)器或容器內(nèi)包括一個(gè)管道陣列，其包括第一組平行管道和第二組平行管道。每一條管道可以包括至少一盞紫外線燈，并且第一組平行管道中的每一條可以被排列成相對(duì)于第二組平行管道處于所期望的角度處。在某些實(shí)施例中，所述角度可以是近似90度。第一陣列和第二陣列中的任一個(gè)或二者的管道可以跨越反應(yīng)器的內(nèi)體積地延伸。第一組和第二組中的管道可以被排列在反應(yīng)器內(nèi)的近似相同的高度處。
[0078]其它的配置可以涉及被布置成在反應(yīng)器中的相應(yīng)的被占用或覆蓋區(qū)域處提供均勻強(qiáng)度水平的管道和/或燈。其它的配置可以涉及其中具有一盞或多盞燈的等間距排列的管道。
[0079]反應(yīng)器可以包含排列在所述反應(yīng)器或容器內(nèi)的一個(gè)或多個(gè)管道陣列。第二管道陣列可以包括第三組平行管道和與第三組平行管道正交的第四組平行管道，每一條管道包括至少一盞紫外線燈。第四組平行管道還可以與第二組平行管道和第一組平行管道中的至少一個(gè)正交。
[0080]在某些實(shí)施例中，所述反應(yīng)器或容器內(nèi)的每一個(gè)陣列可以被定位在與該反應(yīng)器內(nèi)的另一個(gè)陣列相距預(yù)定距離或高度。一組兩個(gè)陣列之間的預(yù)定距離可以是相同的或不同的。
[0081]圖3示例性地示出了可以被用在系統(tǒng)100或系統(tǒng)200或二者中的反應(yīng)器容器300的剖面圖。反應(yīng)器容器300典型地包括入口 310、出口 320以及將反應(yīng)器容器300劃分成上腔室325和下腔室330的擋板315。反應(yīng)器容器300還可以包括多支管305，其可以被配置成遍及該容器配給通過(guò)入口 310被引入的水。在某些實(shí)施例中，多支管305可以被配置成遍及該容器均勻地配給水。例如，多支管305可以被配置成遍及該容器均勻地配給水，使得該反應(yīng)器作為活塞流(plug flow)反應(yīng)器來(lái)進(jìn)行操作。
[0082]在一些實(shí)施例中，所述反應(yīng)器容器可以包括多于一個(gè)擋板315以便把該反應(yīng)器容器劃分成多于兩個(gè)腔室。擋板315可以被用來(lái)向反應(yīng)器提供混合或湍流。在某些實(shí)施例中，如圖3中所示，反應(yīng)器入口 310與下腔室330流體連通，并且反應(yīng)器出口 320與上腔室325流體連通。
[0083]在一些實(shí)施例中，在反應(yīng)器120中串行地排列至少三個(gè)反應(yīng)器腔室，每一個(gè)具有至少一盞紫外線(UV)燈，其被布置成利用大約或范圍在大約185nm到大約254nm、220nm和/或254nm的光在所期望的功率水平下或者在各種功率水平下照射相應(yīng)腔室中的水。
[0084]所述反應(yīng)器容器還可以包括被定位在管道(例如管道335a_c和340a_c)內(nèi)的多盞紫外線燈。在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，如圖3中所示，反應(yīng)器容器300包括第一組平行管道(管道335a-c)和第二組平行管道(未示出)。第一組中的每一組平行管道與第二組近似正交，以形成第一陣列345。管道335a-c和第二組平行管道在反應(yīng)器容器300中相對(duì)于彼此處于近似相同的高度處。`
[0085]此外，所述反應(yīng)器容器可以包括第三組平行管道和第四組平行管道。第一組中的每一組平行管道與第二組近似正交，以形成例如第二陣列350。如示例性地圖示的那樣，管道340a-c和第二組平行管道在反應(yīng)器容器300中相對(duì)于彼此處于近似相同的高度處。如圖3中所示，第一陣列345可以被定位在與第二陣列350相距預(yù)定距離處。容器300可以附加地包括第三陣列355和第四陣列360，每一個(gè)可選地具有與第一陣列340和第二陣列345類似的配置。
[0086]在另一個(gè)實(shí)施例中，第一管道335b可以被排列成與第二管道340b正交，以形成第一陣列。此外，一組管道(管道365a和管道365b)可以被排列成與另一組管道(管道370a和管道370b)正交，以形成第二陣列。在圖4A中示出了第二陣列的燈的位置，包括燈414、420、422和424。在圖4B中示出了第一陣列和第二陣列中的燈的位置，包括第一陣列的燈426和428以及第二陣列的燈414、420、422和424。
[0087]取決于燈的各種屬性(包括尺寸、強(qiáng)度和遞送到燈的功率)，燈可以生成圖案。由燈生成的光圖案是燈向其發(fā)出光的一般空間體積。在某些實(shí)施例中，光圖案或照明體積被定義為燈可以照射或者以其它方式為之提供光化輻射而允許原始化合物向一種或多種自由基物質(zhì)的分裂或轉(zhuǎn)換的區(qū)域或空間體積。
[0088]如圖4A和4B中所示，其示例性地示出了反應(yīng)器400的剖面圖，其中第一組管道410a-c被排列成彼此平行，并且第二組管道412a_c被排列成彼此平行。如所示出的那樣，第一組管道410a-c被排列成相對(duì)于第二組管道412a-c正交。諸如燈414之類的燈被散布在管道410a-c和412a-c內(nèi)，并且在被照明時(shí)可以生成光圖案416。
[0089]一盞或多盞紫外線燈或者一組燈可以被表征為投射出平行于照明矢量的光化輻射。所述照明矢量可以被定義為一盞或多盞燈沿著其發(fā)出光化輻射的方向。在一個(gè)示例性實(shí)施例中，如圖4A中所示，第一組燈(包括燈420和422)被布置成投射出平行于照明矢量418的光化輻射。
[0090]可以為第一組紫外線燈通電，其中的每一盞被布置成投射出平行于第一照明矢量的光化輻射。還可以為第二組紫外線燈通電，其中的每一盞被布置成投射出平行于第二照明矢量的光化輻射?？梢哉{(diào)節(jié)第一組紫外線燈和第二組紫外線燈中的至少一個(gè)的照明方向和強(qiáng)度中的至少一項(xiàng)。每一組紫外線燈可以包括一盞或多盞紫外線燈。
[0091]可以基于系統(tǒng)的特定操作條件或需求來(lái)選擇所利用或通電的燈的數(shù)目以及使用中的燈的配置。例如，可以基于系統(tǒng)的特性或者所測(cè)量或計(jì)算的參數(shù)來(lái)選擇及控制針對(duì)特定工藝所利用的燈的數(shù)目。例如，進(jìn)水或經(jīng)處理的水的所測(cè)量參數(shù)可以包括TOC濃度、溫度和流量中的任一個(gè)或多個(gè)。還可以基于添加到系統(tǒng)的過(guò)硫酸鹽的濃度或量來(lái)選擇及控制所通電的燈的數(shù)目。例如，如果待處理的水的流量處于或低于特定閾值(例如諸如1300gpm的標(biāo)稱或設(shè)計(jì)流量)，則可以使用特定配置的12盞燈，而如果待處理的水的流量升高到高于所述閾值，則可以使用更多的燈。例如，如果流量從1300gpm增加到所選擇的更高閾值，則可以為附加的燈通電。例如，如果待處理的水的流量達(dá)到1900gpm，則可以使用24盞燈。因而，水的流量可以部分地確定每一個(gè)反應(yīng)器中的哪些燈和/或所通電的燈的數(shù)目。
[0092]在某些實(shí)施例中，紫外線燈可以在一個(gè)或多個(gè)照明強(qiáng)度水平處進(jìn)行操作。例如，可以使用能夠被調(diào)節(jié)成 在多種照明模式(諸如以昏暗、額定和增強(qiáng)模式中的任一個(gè)，例如低、中或高模式)處進(jìn)行操作的一盞或多盞燈。可以基于系統(tǒng)的特性或者所測(cè)量或計(jì)算的參數(shù)(諸如進(jìn)水或經(jīng)處理的水的所測(cè)量參數(shù)，包括TOC濃度、溫度和流量)來(lái)調(diào)節(jié)及控制一盞或多盞燈的照明強(qiáng)度。還可以基于添加到系統(tǒng)的過(guò)硫酸鹽的濃度或量來(lái)調(diào)節(jié)及控制一盞或多盞燈的照明強(qiáng)度。例如，一盞或多盞燈可以在昏暗模式中被使用，一直到系統(tǒng)的所測(cè)量的參數(shù)的一個(gè)預(yù)定閾值，諸如第一 TOC濃度。如果所測(cè)量或計(jì)算的TOC濃度達(dá)到或高于第二 TOC濃度(其可以高于所述閾值)，則可以把所述一盞或多盞燈調(diào)節(jié)到額定模式。如果所測(cè)量或計(jì)算的TOC濃度達(dá)到或高于第二閾值，則可以把所述一盞或多盞燈進(jìn)一步調(diào)節(jié)到增強(qiáng)模式。
[0093]可以使用與用于調(diào)節(jié)的閾值相同或不同的所測(cè)量參數(shù)和值來(lái)共同地或者單獨(dú)地控制燈及其照明強(qiáng)度。
[0094]在一些實(shí)施例中，反應(yīng)器可以在第一模式中進(jìn)行操作，其指示第一燈配置和第一燈強(qiáng)度。反應(yīng)器可以針對(duì)系統(tǒng)的一個(gè)或多個(gè)參數(shù)的特定范圍或者一直到所選擇或所期望的值而在第一模式處進(jìn)行操作。例如，反應(yīng)器可以針對(duì)以下參數(shù)中的一個(gè)或多個(gè)的特定范圍或者一直到所選擇或所期望的值(諸如第一閾值)而在第一模式處進(jìn)行操作:T0C濃度、過(guò)硫酸鹽的添加速率和/或量、以及進(jìn)水流量或者流經(jīng)反應(yīng)器的水流量。在參數(shù)中的一個(gè)或多個(gè)的所選擇或所期望的值(或第一閾值)處或者高于該值，反應(yīng)器可以在第二模式中進(jìn)行操作，其指示第二燈配置和第二燈強(qiáng)度中的至少一個(gè)。反應(yīng)器可以針對(duì)系統(tǒng)的一個(gè)或多個(gè)參數(shù)的特定范圍或者一直到所選擇或所期望的值(諸如第二閾值)而在第二模式中進(jìn)行操作。在第二閾值處或高于第二閾值，反應(yīng)器可以在第三模式中進(jìn)行操作，其指示第三燈配置和第三燈強(qiáng)度中的至少一個(gè)。
[0095]所述系統(tǒng)還可以被設(shè)計(jì)使得反應(yīng)器可以被操作成允許基于一個(gè)或多個(gè)所選擇或所期望的閾值從第三模式調(diào)節(jié)到第二模式，或者從第二模式調(diào)節(jié)到第一模式。所述系統(tǒng)可以被操作使得選擇一個(gè)或多個(gè)閾值或?qū)⑵漭斎氲较到y(tǒng)中，并且所述系統(tǒng)可以在一種或多種操作模式中進(jìn)行操作。
[0096]在一些特定實(shí)施例中，例如，第一模式可以指示以系統(tǒng)設(shè)計(jì)流量容量的小于30%、或者進(jìn)水目標(biāo)TOC濃度的小于30%的TOC濃度、或者可以被添加到反應(yīng)器的過(guò)硫酸鹽添加的最大量或速率的小于30%進(jìn)行操作的系統(tǒng)。第二模式可以指示以系統(tǒng)設(shè)計(jì)流量容量的30%到100%、或者進(jìn)水目標(biāo)TOC濃度的30%到100%的TOC濃度、或者可以被添加到反應(yīng)器的過(guò)硫酸鹽添加的最大量或速率的30%到100%進(jìn)行操作的系統(tǒng)。第三模式可以指示以系統(tǒng)設(shè)計(jì)流量容量的大于100%、或者進(jìn)水目標(biāo)TOC濃度的大于100%的TOC濃度、或者可以被添加到反應(yīng)器的過(guò)硫酸鹽添加的最大量或速率的大于100%進(jìn)行操作的系統(tǒng)。
[0097]可以在沿著通過(guò)系統(tǒng)(例如系統(tǒng)100或系統(tǒng)200)的水流路徑的一個(gè)或多個(gè)點(diǎn)處進(jìn)行TOC測(cè)量?？梢栽谠蓟衔锵蚬饣椛浞磻?yīng)器或向水流的添加之前執(zhí)行TOC測(cè)量。在某些實(shí)施例中，對(duì)已經(jīng)通過(guò)混合床離子交換柱處理了的水樣本進(jìn)行TOC測(cè)量，以便從水樣本中除去可能妨礙TOC測(cè)量的離子化合物。所述混合床離子交換柱可以包括陰離子和陽(yáng)離子樹(shù)脂，其允許把離子物質(zhì)從水中轉(zhuǎn)移到樹(shù)脂上，由此從水中除去這些物質(zhì)的至少一部分。通過(guò)從水中除去離子物質(zhì)，可以更加精確地執(zhí)行TOC測(cè)量。在特定示例中，所述混合床離子交換柱可以位于反滲透單元的下游并且位于光化輻射反應(yīng)器的上游。所述混合床離子交換柱可以利用來(lái)自 Siemens Water Technologies Corp.(Warrendale, PA)的 USF? NANO 樹(shù)脂。
[0098]還可以在初級(jí)光化輻射反應(yīng)器218的下游或者次級(jí)光化輻射反應(yīng)器221的下游進(jìn)行TOC測(cè)量。`
[0099]在本發(fā)明的一些方面，可以執(zhí)行待處理或正在被處理的水中的化合物的測(cè)量。這可以涉及測(cè)量水的特性。所述測(cè)量還可以涉及把水中的第一物質(zhì)轉(zhuǎn)換成目標(biāo)物質(zhì)，或者改變水的特性，以及重新測(cè)量水的特性。在某些示例中，目標(biāo)物質(zhì)可以是硫酸根離子?；衔锏臏y(cè)量可以被執(zhí)行成低至例如小于Ippm的水平。在一些示例中，化合物的測(cè)量可以被執(zhí)行成低至例如小于100ppb、lppb或0.5ppb的水平。
[0100]在某些實(shí)施例中，對(duì)水中的化合物的測(cè)量可以涉及:測(cè)量水或液體流的第一傳導(dǎo)率；照射水或液體流的至少一部分；在照射之后測(cè)量水或液體流的第二傳導(dǎo)率；以及至少部分地基于第一傳導(dǎo)率測(cè)量和第二傳導(dǎo)率測(cè)量來(lái)計(jì)算化合物濃度。所測(cè)量的化合物可以是過(guò)硫酸鹽。對(duì)水或液體流進(jìn)行照射可以包括:把包括過(guò)硫酸鹽的化合物的至少一部分轉(zhuǎn)換成硫酸根離子。所測(cè)量的化合物還可以是諸如二氧化硫之類的還原劑。對(duì)水或液體流進(jìn)行照射可以包括:把包括二氧化硫的化合物的至少一部分轉(zhuǎn)換成硫酸根離子。可以對(duì)例如在系統(tǒng)100或系統(tǒng)200中正在被處理的水流執(zhí)行對(duì)水中的化合物的測(cè)量，或者可以對(duì)系統(tǒng)100或系統(tǒng)200中正在被處理的水的一條支流執(zhí)行對(duì)水中的化合物的測(cè)量。
[0101]如圖2中所示，使用傳感器207，例如通過(guò)濃度或傳導(dǎo)率測(cè)量，可以提供對(duì)水或液體流中的化合物量的測(cè)量。在本發(fā)明的一些實(shí)施例中，可以測(cè)量容器220的水流輸出的第一傳導(dǎo)率?？梢酝ㄟ^(guò)紫外光來(lái)照射該水流，并且可以測(cè)量水流的第二傳導(dǎo)率。通過(guò)把第一傳導(dǎo)率測(cè)量與第二傳導(dǎo)率測(cè)量進(jìn)行比較，可以確定水流中的過(guò)硫酸鹽的濃度或量。在一些實(shí)施例中，可以使用催化劑而不是利用紫外光。
[0102]類似地，使用傳感器208，可以提供對(duì)水或液體流中的還原劑量的測(cè)量。可以使用傳感器208測(cè)量來(lái)自還原劑源224的還原劑的添加點(diǎn)230的下游的水流的第一傳導(dǎo)率?？梢酝ㄟ^(guò)紫外光來(lái)照射該水流，并且然后可以測(cè)量水流的第二傳導(dǎo)率。通過(guò)把第一傳導(dǎo)率測(cè)量與第二傳導(dǎo)率測(cè)量進(jìn)行比較，可以確定水流中的還原劑的濃度或量。在一些實(shí)施例中，可以使用催化劑而不是利用紫外光。
[0103]在圖5中示出了利用傳感器207和傳感器208的本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例。可以利用傳感器507來(lái)測(cè)量可以從初級(jí)光化輻射反應(yīng)器或次級(jí)輻射反應(yīng)器輸出的水流520。傳感器507可以測(cè)量水流520的第一傳導(dǎo)率。然后可以通過(guò)紫外光來(lái)照射該水流，并且可以測(cè)量水流520的第二傳導(dǎo)率。使用控制器532，可以通過(guò)把第一傳導(dǎo)率測(cè)量與第二傳導(dǎo)率測(cè)量進(jìn)行比較來(lái)確定水流中的過(guò)硫酸鹽的濃度或量。
[0104]類似地，使用傳感器508，可以提供對(duì)水或液體流526中的諸如二氧化硫之類的還原劑量的測(cè)量?？梢允褂脗鞲衅?08來(lái)測(cè)量還原劑添加點(diǎn)530的下游的水流526的第一傳導(dǎo)率。所述傳感器可以利用紫外光來(lái)照射水流526，并且然后可以測(cè)量水流526的第二傳導(dǎo)率。使用控制器532，可以通過(guò)把第一傳導(dǎo)率測(cè)量與第二傳導(dǎo)率測(cè)量進(jìn)行比較來(lái)確定水流中的還原劑的濃度或量。傳感器508的輸出水流528然后可以繼續(xù)通過(guò)系統(tǒng)。
[0105]水流520和水流526中的所計(jì)算的過(guò)硫酸鹽的濃度或量和所計(jì)算的還原劑的濃度或量中的至少一個(gè)可以被控制器532利用來(lái)控制向水流522添加的還原劑的速率或量。在本發(fā)明的某些實(shí)施例中，基于使用傳感器507測(cè)量的過(guò)硫酸鹽的所計(jì)算濃度來(lái)控制還原劑的速率或量，以提供最少量的還原劑。還可以基于使用傳感器508測(cè)量的還原劑的所計(jì)算濃度來(lái)控制還原劑的速率或量，以提供最少量的還原劑。
[0106]在某些實(shí)施例中，可以基于下面的公式來(lái)計(jì)算例如在流222或522中的過(guò)硫酸鹽(S2O8)濃度:
【權(quán)利要求】
1.一種用于處理水的系統(tǒng)，其包括: 初級(jí)光化輻射反應(yīng)器； 過(guò)硫酸鹽原始化合物源，其被布置成把至少一種過(guò)硫酸鹽原始化合物引入到所述初級(jí)光化福射反應(yīng)器中； 總有機(jī)碳(TOC)濃度傳感器，其位于所述初級(jí)光化輻射反應(yīng)器的上游； 過(guò)硫酸鹽濃度傳感器，其位于所述初級(jí)光化輻射反應(yīng)器的下游； 還原劑源，其被布置成在所述初級(jí)光化輻射反應(yīng)器的下游引入至少一種還原劑； 還原劑濃度傳感器，其位于所述至少一種還原劑的添加點(diǎn)的下游；以及控制器，其操作上被耦合成接收來(lái)自所述TOC濃度傳感器、所述過(guò)硫酸鹽濃度傳感器和所述還原劑濃度傳感器中的至少一個(gè)的至少一個(gè)輸入信號(hào)并且生成至少一個(gè)控制信號(hào)，所述至少一個(gè)控制信號(hào)調(diào)整以下各項(xiàng)之一:過(guò)硫酸鹽原始化合物被引入到初級(jí)光化輻射反應(yīng)器中的速率、所述初級(jí)光化輻射反應(yīng)器中的光化輻射的強(qiáng)度、以及還原劑被引入到所述系統(tǒng)的速率。
2.權(quán)利要求1的系統(tǒng)，其進(jìn)一步包括位于所述初級(jí)光化輻射反應(yīng)器的上游的反滲透單J Li ο
3.權(quán)利要求1的系統(tǒng)，其進(jìn)一步包括位于所述初級(jí)光化輻射反應(yīng)器的下游的次級(jí)光化輻射反應(yīng)器。
4.權(quán)利要求1的系統(tǒng)，其進(jìn)一步包括`位于所述初級(jí)光化輻射反應(yīng)器的下游的微粒過(guò)濾器。
5.權(quán)利要求1的系統(tǒng)，其進(jìn)一步包括位于所述初級(jí)光化輻射反應(yīng)器的下游的超濾裝置。
6.權(quán)利要求1的系統(tǒng)，其進(jìn)一步包括選自由熱交換器、除氣器、微粒過(guò)濾器、離子凈化裝置和離子交換柱構(gòu)成的組中的至少一個(gè)單元操作。
7.權(quán)利要求6的系統(tǒng)，其中，所述離子交換柱位于所述TOC濃度傳感器的上游。
8.權(quán)利要求1的系統(tǒng)，其進(jìn)一步包括位于所述初級(jí)光化輻射反應(yīng)器的上游的水源，其包括選自由反滲透過(guò)濾器、電滲析設(shè)備、電去電離作用設(shè)備、蒸餾裝置、離子交換柱及其組合構(gòu)成的組中的一個(gè)或多個(gè)單元操作。
9.權(quán)利要求8的系統(tǒng)，其中，來(lái)自所述水源的水包括小于大約25ppb的T0C。
10.權(quán)利要求1的系統(tǒng)，其進(jìn)一步包括位于所述初級(jí)光化輻射反應(yīng)器的下游的TOC濃度傳感器。
11.權(quán)利要求1的系統(tǒng)，其中，所述還原劑是二氧化硫。
12.一種處理水的方法，其包括: 提供待處理的水； 測(cè)量待處理的水的總有機(jī)碳(TOC)值； 部分地基于待處理的水的所測(cè)量TOC值的至少一個(gè)輸入信號(hào)來(lái)把過(guò)硫酸鹽陰離子引入至待處理的水； 把含有過(guò)硫酸鹽陰離子的水引入至初級(jí)反應(yīng)器； 在所述反應(yīng)器內(nèi)把水中的過(guò)硫酸鹽陰離子暴露于紫外光，以產(chǎn)生被照射的水流； 部分地基于選自由待處理的水的TOC值、反應(yīng)器下游的水的過(guò)硫酸鹽值和過(guò)硫酸鹽陰離子的添加速率構(gòu)成的組中的輸入信號(hào)的至少一個(gè)來(lái)調(diào)節(jié)紫外光的強(qiáng)度；以及 把還原劑引入至被照射的水。
13.權(quán)利要求12的方法，其進(jìn)一步包括在位于所述初級(jí)反應(yīng)器下游的次級(jí)反應(yīng)器內(nèi)將被照射的水暴露于紫外光。
14.權(quán)利要求12的方法，其進(jìn)一步包括從水中除去溶解的固體和溶解的氣體。
15.權(quán)利要求12的方法，其進(jìn)一步包括在把待處理的水提供到反應(yīng)器容器之前對(duì)待處理的水進(jìn)行處理。
16.權(quán)利要求12的方法，其進(jìn)一步包括測(cè)量被照射的水的還原劑值。
17.權(quán)利要求16的方法，其進(jìn)一步包括基于所測(cè)量的還原劑值把還原劑引入至被照射的水。
18.權(quán)利要求12的方法，其中，所述還原劑是二氧化硫。
19.一種向半導(dǎo)體制作單元提供超純水的方法，其包括: 提供具有小于大約25ppb的TOC值的進(jìn)水； 把至少一種自由基原始化合物引入到水中； 把所述至少一種自由基原始化合物轉(zhuǎn)換成至少一種自由基清除物質(zhì)； 從水中除去任何微粒的至少一部分，以產(chǎn)生超純水；以及 把超純水的至少一部分遞送到所述半導(dǎo)體制作單元。
20.權(quán)利要求19的方法，其進(jìn)一步包括至少部分地基于進(jìn)水的TOC值來(lái)調(diào)整至少一種原始化合物的添加速率。
21.一種用于測(cè)量液體流中的化合物濃度的方法，其包括: 測(cè)量所述液體流的第一傳導(dǎo)率； 對(duì)所述液體流進(jìn)行照射； 在照射之后測(cè)量所述液體流的第二傳導(dǎo)率；以及 部分地基于所述第一傳導(dǎo)率測(cè)量和所述第二傳導(dǎo)率測(cè)量來(lái)計(jì)算所述液體流中的化合物濃度。
22.權(quán)利要求21的方法，其中，所述化合物是過(guò)硫酸鹽。
23.權(quán)利要求22的方法，其中，照射液體流包括:把包括過(guò)硫酸鹽的化合物的至少一部分轉(zhuǎn)換成硫酸根離子。
24.權(quán)利要求21的方法，其中，所述化合物是二氧化硫。
25.權(quán)利要求24的方法，其中，照射液體流包括:把包括二氧化硫的化合物的至少一部分轉(zhuǎn)換成硫酸根離子。
26.權(quán)利要求21的方法，其進(jìn)一步包括把液體流引入到第一傳導(dǎo)管中以測(cè)量液體流的第一傳導(dǎo)率。
27.權(quán)利要求26的方法，其進(jìn)一步包括把液體流引入到第二傳導(dǎo)管中以測(cè)量液體流的第二傳導(dǎo)率。
28.權(quán)利要求21的方法，其進(jìn)一步包括在測(cè)量第一傳導(dǎo)率之前在光化輻射反應(yīng)器內(nèi)照射液體流。
29.權(quán)利要求28的方法，其進(jìn)一步包括在光化輻射反應(yīng)器內(nèi)照射液體流之前把過(guò)硫酸鹽原始化合物引入到液體流中。
30.一種光化輻射反應(yīng)器，其包括: 容器；以及 所述容器中的第一管道陣列，其包括第一組平行管道和第二組平行管道，所述第二組平行管道中的每一條管道具有與所述第一組平行管道中的每一條管道的相應(yīng)縱軸正交的相應(yīng)縱軸，每一條管道包括至少一盞紫外線燈。
31.權(quán)利要求30的光化輻射反應(yīng)器，其進(jìn)一步包括第二管道陣列，其包括第三組平行管道和第四組平行管道，所述第四組平行管道中的每一條管道具有與所述第三組平行管道的相應(yīng)縱軸正交的相應(yīng)縱軸，每一條管道包括至少一盞紫外線燈。
32.權(quán)利要求31的光化輻射反應(yīng)器，其中，所述第四組平行管道中的每一條管道具有與所述第二組平行管道和所述第一組平行管道之一的相應(yīng)縱軸正交的縱軸。
33.權(quán)利要求31的光化輻射反應(yīng)器，其中，第二陣列被定位在與第一陣列相距預(yù)定距離。
34.權(quán)利要求31的光化輻射反應(yīng)器，其中，每一條管道的每一個(gè)末端被固定到容器壁。
35.權(quán)利要求31的光化輻射反應(yīng)器，其中，第一陣列和第二陣列中的至少一個(gè)的管道跨越所述容器的內(nèi)體積地延伸。
36.權(quán)利要求31的光化輻射反應(yīng)器，其中，所述第一組平行管道和所述第二組平行管道之一被定位在與所述第三組平行管道和所述第四組平行管道之一相距預(yù)定距離。
37.一種用于控制還原劑向液體流的引入的系統(tǒng)，其包括: 過(guò)硫酸鹽濃度傳感器，其與·所述液體流流體連通； 二氧化硫源，其被布置成在所述過(guò)硫酸鹽濃度傳感器的下游把二氧化硫引入至所述液體流； 二氧化硫濃度傳感器，其與所述液體流流體連通并且位于所述二氧化硫源的下游；以及 控制器，其被配置成基于來(lái)自所述過(guò)硫酸鹽濃度傳感器和所述二氧化硫濃度傳感器之一的至少一個(gè)輸入信號(hào)來(lái)生成控制信號(hào)，所述控制信號(hào)調(diào)整被引入到所述液體流中的二氧化硫的添加速率和量中的至少一個(gè)。
38.權(quán)利要求37的系統(tǒng)，其中，所述過(guò)硫酸鹽濃度傳感器包括至少一個(gè)傳導(dǎo)管。
39.權(quán)利要求38的系統(tǒng)，其中，所述過(guò)硫酸鹽濃度傳感器包括紫外光源。
40.權(quán)利要求37的系統(tǒng)，其中，所述二氧化硫濃度傳感器包括至少一個(gè)傳導(dǎo)管。
41.權(quán)利要求40的系統(tǒng)，其中，所述二氧化硫濃度傳感器包括紫外光源。
42.權(quán)利要求37的系統(tǒng)，其進(jìn)一步包括位于所述二氧化硫濃度傳感器的上游的光化輻射反應(yīng)器。
43.權(quán)利要求42的系統(tǒng)，其進(jìn)一步包括被布置成把至少一種過(guò)硫酸鹽原始化合物引入到初級(jí)光化輻射反應(yīng)器中的過(guò)硫酸鹽原始化合物源。
44.權(quán)利要求43的系統(tǒng),其進(jìn)一步包括位于光化福射反應(yīng)器的上游的總有機(jī)碳濃度傳感器。
45.權(quán)利要求44的系統(tǒng)，其進(jìn)一步包括位于光化輻射反應(yīng)器的下游的總有機(jī)碳濃度傳感器。
46.一種對(duì)容器內(nèi)的液體進(jìn)行照射的方法，其包括:給容器內(nèi)的第一組紫外線燈通電，其中的每一盞被布置成投射出平行于第一照明矢量的光化輻射；以及 給容器內(nèi)的第二組紫外線燈通電，其中的每一盞被布置成投射出平行于第二照明矢量的光化輻射，所述第二照明矢量與所述第一照明矢量基本上垂直。
47.權(quán)利要求46的方法，其進(jìn)一步包括調(diào)節(jié)所述第一組紫外線燈中的至少一盞紫外線燈的強(qiáng)度。
48.權(quán)利要求47的方法，其進(jìn)一步包括調(diào)節(jié)所述第二組紫外線燈中的至少一盞紫外線燈的強(qiáng)度。
49.權(quán)利要求46的方法，其進(jìn)一步包括基于總有機(jī)碳(TOC)濃度、過(guò)硫酸鹽濃度和被引入到容器的液體流量中的至少一個(gè)的測(cè)量，給所述第一組紫外線燈和所述第二組紫外線燈中的至少一盞燈通電。
50.權(quán)利要求46的方法，其進(jìn)一步包括基于總有機(jī)碳(TOC)濃度、過(guò)硫酸鹽濃度和被引入到容器的液體流量中的至少一個(gè)的測(cè)量，將所述第一組紫外線燈和所述第二組紫外線燈中的至少一盞燈斷電。``
【文檔編號(hào)】C02F1/00GK103827040SQ201280005584
【公開(kāi)日】2014年5月28日 申請(qǐng)日期:2012年1月16日 優(yōu)先權(quán)日:2011年1月17日
【發(fā)明者】B.L.庫(kù)爾特 申請(qǐng)人:伊沃夸水處理技術(shù)有限責(zé)任公司