1. Zdroje odpadních vod, typické kontaminanty a vlastnosti vody
Odpadní vody z výroby křemíkových destiček (wafer) vznikají především při řezání destiček, texturování a čištění, kyselém a alkalickém leštění, odstraňování lepidla, chlazení při řezání destiček a čištění dílen.
Na rozdíl od odpadních vod z výroby solárních článků mají odpadní vody z výroby křemíkových destiček vysoký obsah fluoridů, vysokou koncentraci křemičitanů, vysokou turbiditu a střídavé průtoky kyselých a alkalických odpadních vod.
Typické kontaminanty zahrnují fluoridy, koloidní suspendovaný křemičitan (SiO₂), kyselé a alkalické soli, stopy zbytků řezných kapalin a ionty tvrdosti, jako jsou vápník a hořčík. I když je celková hladina CHSK relativně nízká, obsahují odpadní vody mimořádně vysokou koncentraci koloidního křemičitanu.
Objem odpadních vod je významný a podléhá výrazným hydraulickým kolísáním. Odpadní vody z řezání waferů obsahují velké množství jemných částic křemíku, které se snadno usazují a způsobují vznik nánosů. Střídavý odtok kyselých a alkalických čistících odpadních vod má za následek prudké kolísání pH a neustálé zvyšování salinity. Bez vhodného ošetření může dojít k těžkým nánosům, zanesení membrán a nadměrným koncentracím fluoridů ve vypouštěných ošetřených vodách.
Systémy na úpravu odpadních vod musí splňovat příslušné průmyslové předpisy týkající se vypouštění odpadních vod a normy pro opětovné využití upravených vod.
2. Běžné výzvy zákazníků
Úprava odpadních vod v průmyslu výroby křemíkových waferů představuje několik vysoce specializovaných výzev.
Klasické procesy úpravy jsou obecně neúčinné při odstraňování ultrajemné koloidní křemičitanové složky, což vede ke zpomalenému usazování, hromadění kalu v vyrovnávacích nádržích, těžkému zanesení membrán a předčasné výměně membrán.
Tradiční technologie odstraňování fluoridů mají také omezenou schopnost přizpůsobit se kolísajícím podmínkám odpadních vod, čímž se zvyšuje riziko překročení povolených limitů fluoridů ve vypouštěných vodách.
Výroba křemíkových destiček vyžaduje velké množství technologické vody, zatímco konvenční systémy úpravy často dosahují relativně nízkých mír recyklace vody, což vede ke vysoké spotřebě čerstvé vody a vysokým provozním nákladům.
Navíc standardizovaná zařízení pro úpravu vody jsou často nevhodná pro vysoce kyselé, vysoce alkalické, usazování podporující a korozivní provozní podmínky výroby destiček, což má za následek časté poruchy zařízení a zvýšené nároky na údržbu.
S dalším rozšiřováním výrobní kapacity vyžadují konvenční civilní zařízení pro úpravu odpadních vod velké montážní plochy a nabízejí omezenou flexibilitu pro zvýšení kapacity, čímž se stávají nevhodnými pro moderní, rozsáhlé a nepřetržité výrobní procesy křemíkových destiček.
3. Technologický proces a konfigurace základního zařízení
Abychom zvládli vysoký obsah křemíku, fluoridů a zákalu ve vodách z výroby křemíkových destiček, používáme osvědčený proces úpravy, který se skládá z následujících kroků:
Oddělené sběr → Koagulace pro odstranění křemíku a fluoridů → Měkčení vody → Přesná filtrace → Pokročilá membránová recirkulace vody → Redukce objemu koncentrátu
Vody s vysokým zákalem z řezání destiček a kyselé/alkalické procesní vody jsou sbírány a vyrovnávány odděleně, aby se minimalizovaly hydraulické výkyvy a kolísání kvality vody.
Specializovaný systém koagulace a usazování destabilizuje koloidní křemík a současně dosahuje vysoce účinného odstranění fluoridů.
Upravená voda poté prochází pískovou filtrací a filtrací aktivním uhlím za účelem odstranění zbytkových suspendovaných látek a stopových organických kontaminantů.
Nakonec systém ultrafiltrace (UF) ve spojení se systémem reverzní osmózy (RO) odolného proti zanesení produkuje vysoce kvalitní rekuperovalní vodu vhodnou pro čištění a chlazení waferů.
Zbývající koncentrát je dále zpracován prostřednictvím procesů redukce objemu, čímž se zajišťuje dlouhodobě stabilní provoz celého systému úpravy.
Základní zařízení zahrnuje:
- Odolné proti korozi přizpůsobené vyrovnávací nádrže
- Reaktory s vysokou účinností pro odstraňování křemíku a fluoridů
- Plně automatické systémy změkčování vody
- Jednotky přesné filtrace
- Systémy reverzní osmózy (RO) odolné proti zanesení
- Inteligentní systémy dávkování chemikálií
- Online přístroje pro monitorování kvality vody
4. Výhody řešení
Naše řešení je speciálně navrženo pro průmysl výroby fotovoltaických křemíkových waferů a poskytuje cílená řešení pro odstraňování křemíku, odstraňování fluoridů a prevenci vložek, přičemž trvale dodává upravenou vodu splňující požadavky jak na vypouštění, tak na opětovné použití v technologických procesech.
Poskytujeme plně přizpůsobené, nestandardní zařízení navržené podle kapacity výrobního závodu, charakteristik odpadních vod, dostupného montážního prostoru a provozních podmínek. Zesílené korozivzdorné skříně, opotrubí odolné proti opotřebení a filtrační konstrukce odolné proti ucpaní jsou speciálně navrženy pro vysokoprůtokové, vysoce korozivní a abrazivní podmínky vyskytující se při výrobě křemíkových destiček, čímž výrazně zvyšují spolehlivost zařízení a jeho životnost.
Všechny základní elektrické systémy, strojní zařízení a komponenty pro úpravu vody jsou certifikovány podle norem CE, UL a ISO.
- Certifikace CE zaručuje soulad s evropskými směrnicemi EU týkajícími se elektromagnetické kompatibility (EMC), směrnice o nízkém napětí (LVD) a environmentálních požadavků.
- Certifikace UL potvrzuje soulad se striktními severoamerickými normami pro požární ochranu a elektrickou bezpečnost.
Tyto mezinárodně uznávané certifikace zajišťují vysokou provozní bezpečnost, dodržování předpisů a hladké přijetí jak pro domácí, tak mezinárodní projekty.
Naše vlastní předúpravní technologie odstraňování křemíku účinně eliminuje koloidní zanesení membrán, což výrazně snižuje frekvenci údržby a prodlužuje životnost membrán.
Systém dosahuje míry opětovného využití vody přesahující 95 %, čímž výrazně snižuje spotřebu pitné vody a náklady na vypouštění odpadních vod.
Modulární integrovaný návrh minimalizuje požadavky na instalační prostor a zároveň umožňuje flexibilní budoucí rozšíření. Plně automatický inteligentní provoz snižuje potřebu pracovní síly a zajišťuje stabilní dlouhodobý provoz při splnění přísných standardů environmentálního souladu.
5. Reference projektů a podporující dokumentace
Úspěšně jsme dokončili řadu projektů čištění odpadních vod pro přední výrobce fotovoltaických křemíkových destiček a máme rozsáhlé zkušenosti s čištěním odpadních vod z výroby křemíkových destiček a opětovným využitím vody.
Jedním z klíčových projektů je projekt čištění odpadních vod a opětovného využití vody z řezání a čištění křemíkových destiček o kapacitě 15 GW s průměrným denním výkonem 1 500 m³/den.
Systém spolehlivě funguje po dlouhou dobu a zcela vyřešil problémy související s hromaděním křemíkového prachu, vytvářením nánosů na membránách a nadměrnými koncentracemi fluoridů. Projekt úspěšně absolvoval inspekce environmentálního přijetí a ročně ušetří více než 350 000 m³ sladké vody.
Podporující dokumentace zahrnuje:
- Vlastní patenty na procesy odstraňování křemene a fluoridů
- Certifikáty CE, UL a ISO
- Zprávy o testování kvality vody akreditovanými nezávislými subjekty
- Dokumentace dokončení projektu a environmentálního přijetí
- Referenční výkony z referenčních projektů v rámci fotovoltaického průmyslu
6. Rozsah služeb a proces spolupráce
Poskytujeme komplexní EPC kompletní řešení pro čištění odpadních vod pro výrobce křemíkových destiček, včetně průzkumu místa, analýzy kvality vody, přizpůsobeného procesního inženýrství, návrhu nestandardního zařízení, výroby, instalace, uvádění do provozu, podpory dodržování environmentálních předpisů, provozních a údržbových služeb a projektů modernizace systémů.
Standardní postup spolupráce
- Průzkum místa a odběr vody – provedení terénního průzkumu, odběr vzorků odpadních vod a vyhotovení komplexní zprávy o analýze kvality vody.
- Přizpůsobený inženýrský návrh – Vývoj specializovaného postupu úpravy a přizpůsobeného řešení zařízení na základě provozních podmínek výrobního závodu.
- Výroba zařízení a stavba – Zahájení výroby přizpůsobeného zařízení a stavebních prací na místě po potvrzení smlouvy.
- Instalace a uvedení do provozu – Kompletní instalace, integrované uvedení do provozu a zkušební provoz, dokud není dosaženo stabilního splnění požadavků.
- Přijetí projektu a školení – Podpora při postupech environmentálního přijetí projektu a poskytnutí profesionálního školení provozních pracovníků.
- Dlouhodobá technická podpora – Poskytování pravidelných kontrol, preventivní údržby, optimalizace systému, modernizace zařízení a celoživotní dodávka spotřebního materiálu a technické podpory.
EN
