1. Източници на отпадъчни води, типични замърсители и характеристики на качеството на водата
Отпадъчните води, генерирани при производството на полупроводникови пластини (Wafer Fab), са изключително сложни и се състоят от множество технологични потоци. Те се образуват предимно по време на етапите етчиране на пластини, нанасяне на тънки филми, йонна имплантация, фотолитография, химическо-механично полиране (CMP), киселинно и алкално почистване, както и промиване на изпускателни газове. Тези потоци отпадъчни води обикновено се класифицират в пет категории: отпадъчни води, съдържащи флуориди, кисели и алкални отпадъчни води, органични отпадъчни води, отпадъчни води, съдържащи тежки метали, и концентрат с високо съдържание на соли.
Типичните замърсители включват флуориди, силикати, борни и фосфорни съединения, следи от тежки метали (като мед, никел и цинк), остатъци от фоторезисти, органични разтворители, повърхностноактивни вещества, ултрафини суспендирани частици и колоидни примеси.
Отпадните води от производството на полупроводникови пластина се характеризират със значителни колебания в дебита, редуване на кисели и алкални условия, високоустойчиви колоидни частици, слаба биоразградимост и висок потенциал за образуване на натрупвания и корозия. Някои тежки метали съществуват като устойчиви метални комплекси, които е трудно да се премахнат чрез конвенционални методи за пречистване.
Освен това производствените обекти за полупроводници са подложени на изключително строги стандарти за емисии в околната среда и за повторно използване на вода, което прави отпадните води от производството на пластина един от най-технически предизвикателните промишлени водни потоци за пречистване.
2. Чести предизвикателства за клиентите
Пречистването на отпадни води при производството на полупроводникови пластина предлага няколко високо специализирани технически предизвикателства.
Комплексираните тежки метали и устойчивите флуорид-силикатни съединения е трудно да се премахнат чрез конвенционални процеси за пречистване, което затруднява съответствието с все по-строгите стандарти за емисии при променливи характеристики на отпадните води.
Ултрафините колоидни частици и остатъците от фоторезист често предизвикват натрупване на утайка, запушване на тръбопроводите и сериозно замърсяване на мембраните, което води до чести спирания на оборудването и прекъсване на непрекъснатото производство на пластинки.
Тъй като производството на полупроводникови устройства включва множество технологични процеса, които генерират различни потоци от отпадъчни води, комбинираното третиране често изисква прекомерно дозиране на химикали и произвежда големи обеми утайка, което води до високи експлоатационни и разходи за отстраняване.
Стандартното оборудване за третиране на отпадъчни води обикновено не притежава необходимата корозионна устойчивост, съпротива срещу замърсяване и чистота за производството на полупроводникови устройства, което увеличава риска от вторично замърсяване.
Освен това производствените мощности на фабриките за полупроводници непрекъснато се разширяват, като се запазва компактното оформление на чистите помещения. Традиционните съоръжения за цивилно третиране на отпадъчни води заемат значителна площ и предлагат ограничена гъвкавост за бъдещо разширение, което поражда търсене на напълно интегрирани и персонализирани решения за третиране на отпадъчни води.
3. Процес на третиране и конфигурация на основното оборудване
За да се справим с разнообразните и технически изискващи характеристики на отпадъчните води от фабриките за производство на полупроводникови пластина, използваме напълно интегриран процес за третиране, който включва:
Сепарирано събиране → Декомплексация и подготвяне на водата → Отстраняване на флуорид и кремнезем → Коагулация и утаяване → Биологично третиране → Напреднало мембранно пречистване → Намаляване на обема на концентратите
Отделните потоци отпадъчни води се събират и изравняват поотделно, за да се минимизират хидравличните и качествените колебания на водата.
Специализиран процес за декомплексация разгражда стабилните комплекси на тежки метали, преди прецизна система за отстраняване на флуориди и силиций да избере и премахне характерните замърсители.
След това отпадните води минават през коагулация и утаяване, последвани от напреднала оксидация за деградация на трудноокисляемите органични съединения.
Биологична система за третиране допълнително премахва остатъчния ХПК, преди водата да премине през система за ултрафилтрация (UF) и антизапушваща мембранна система за обратен осмоз (RO) за напреднало почистване.
Рекуперираната вода от високо качество се използва повторно в процесите за почистване при производството на полупроводникови устройства, докато концентрираните отпадни води подлагат на допълнително намаляване на обема за ефективно отстраняване и възстановяване на ресурси.
Основното оборудване включва:
- Корозионностойки системи за отделено събиране и изравняване
- Реактори за декомплексиране на тежки метали
- Реактори за отстраняване на флуориди с висока ефективност
- Интелигентни системи за дозиране на химикали
- Мембранни филтрационни системи, устойчиви към замърсяване
- Онлайн инструменти за мониторинг на качеството на водата
- Пълноавтоматизирани електрически контролни системи
4. Предимства на решението
Това решение е специално проектирано, за да се справи със сложните условия на отпадъчните води, които възникват в производствените обекти за изработка на полупроводникови пластина.
Собственият процес за пречистване ефективно отстранява тежки метали, флуорид-силикатни съединения и устойчиви към разграждане органични замърсители, като постоянно произвежда пречистена вода, която отговаря както на нормативните изисквания за изхвърляне в околната среда, така и на изискванията на предприятието за повторно използване на вода.
Предлагаме напълно персонализирани решения за оборудване, базирани на планировката на чистите стаи, характеристиките на отпадъчните води, производствената мощност и наличното място за инсталиране. Персонализираните корпуси на оборудването, устойчиви на корозия, износостойките материали, каналите за течност, устойчиви на запушване, и компактното модулно оборудване гарантират оптимална производителност при изискващите работни условия в полупроводниковата индустрия.
Всички основни оборудвания, електрически компоненти за управление и системи за третиране на вода са сертифицирани според стандарти CE, UL и ISO, което отговаря на строгите изисквания за безопасност и съответствие в напредналите производствени фабрики за полупроводникови устройства по целия свят.
Процесът на отделно третиране осигурява отлична устойчивост към хидравлични и качествени колебания на водата, значително намалявайки честотата на поддръжката, замърсяването на мембраните и образуването на утайка.
Нивото на рециклиране на водата надхвърля 95 %, което значително намалява консумацията на прясна вода и експлоатационните разходи, като в същото време подобрява общата производствена ефективност.
Модулната интегрирана конструкция минимизира необходимото инсталационно пространство, позволява гъвкаво бъдещо разширение и поддържа напълно автоматизирана работа за непрекъснато и високопроизводително производство на полупроводникови устройства.
5. Проектни препратки и подкрепяща документация
Успешно завършихме проекти за третиране на отпадъчни води за множество фабрики за производство на полупроводникови пластина с диаметър 12 инча и 8 инча.
Представителен проект е комплексната система за пречистване на отпадъчни води и повторно използване на вода за напреднала фабрика за производство на пластинки с капацитет за пречистване 1200 м³/ден.
Системата е демонстрирала дълготрайна стабилна работа и успешно е разрешила проблемите, свързани с прекомерните концентрации на флуорид и кремний, остатъчни тежки метали и замърсяване на мембраните. Проектът е издържал както инспекциите за екологично приемане, така и строгата проверка на качеството на водата от страна на фабриката, което гарантира стабилно производство на пластинки и непрекъснати производствени операции.
Поддържащата документация включва:
- Патентирани процеси за пречистване на отпадъчни води от полупроводникови производствени предприятия
- Сертификати CE, UL и ISO
- Доклади за водно качество, издадени от независими акредитирани лаборатории
- Документация за завършване и приемане на проекта
- Референтни проекти за водещи производители на полупроводникови устройства
6. Обхват на услугите и процесът на сътрудничество
Предлагаме комплексни EPC „ключ за ръка“ решения за третиране на отпадъчни води за предприятия за производство на полупроводникови пластина, включващи проучване на обекта, вземане и анализ на проби от отпадъчни води, персонализирано инженерно проектиране, проектиране на нестандартно оборудване, производство, инсталиране, пускане в експлоатация, оперативно обслужване и поддръжка, модернизации на системите и доставка на консумативи през целия жизнен цикъл.
Стандартен процес на сътрудничество
- Проучване на обекта и анализ на отпадъчните води – Провеждане на проучване на място, вземане на проби от отпадъчни води и предоставяне на изчерпателен доклад за анализ на качеството на водата.
- Персонализирано инженерно проектиране – Разработване на специализиран процес за третиране, персонализирано решение за оборудване и търговско предложение, базирани на изискванията към процеса за производство на пластина.
- Производство на оборудване и строителство – Започване на производството на персонализирано оборудване и инсталирането му на място след потвърждение на договора.
- Монтаж и пусконастройка – Пълен монтаж, интегрирана пусконастройка и непрекъснат пробен режим на работа, докато всички цели за ефективност на пречистването се постигнат последователно.
- Приемане на проекта и техническо обучение – Подпомагане при процедурите за екологично приемане и предоставяне на изчерпателно обучение за операторите.
- Дългосрочна техническа поддръжка – Осигуряване на редовни проверки, профилактично поддържане, оптимизация на системата, модернизация на оборудването и техническа поддръжка 24/7.
EN
