I. Zdroje odpadních vod, typické kontaminanty a charakteristiky kvality vody
Odpadní vody z výroby křemíkových kotoučů vznikají především při leptání kotoučů, broušení, čištění povrchu, usazování tenkých vrstev, fotolitografii a mytí čistých prostor. Patří mezi největší a nejsložitější proudy odpadních vod v rámci výroby polovodičů na bázi křemíku. Odpadní vody se obecně dělí na fluoridové odpadní vody, kyselé/alkalické technologické odpadní vody, organické čisticí odpadní vody, odpadní vody obsahující komplexní těžké kovy a vysoce slaný koncentrát z výroby ultracílé vody (UPW).
Mezi typické kontaminanty patří fluoridy, silikáty, ultrajemné koloidní křemičitany, kyselé a alkalické soli, stopové množství iontů mědi a niklu spolu s reziduími fotoodolních vrstev a povrchově aktivními látkami. Odpadní voda vykazuje výrazné kolísání pH, vysoce stabilní koloidy, silný potenciál tvorby nánosů a špatnou biologickou rozložitelnost. Některé těžké kovy se vyskytují ve stabilních komplexních formách, které je obtížné odstranit běžným srážením. Protože výroba polovodičových destiček vyžaduje procesní vodu extrémně vysoké čistoty, jsou jak požadavky na opětovné využití odpadní vody, tak na její vypouštění výrazně přísnější než u běžné průmyslové odpadní vody.
II. Běžné výzvy zákazníků
Ultrajemné křemičitanové koloidy a fluorokřemičitanové komplexy je obtížné oddělit, což často způsobuje usazování v potrubí, zanesení membrán a výrobní prostoj. Kolísání odpadních vod může vést k nadměrným koncentracím fluoridů a těžkých kovů, čímž se zvyšují rizika nesplnění environmentálních požadavků. Konvenční zpracování smíšených proudů vyžaduje vysokou spotřebu chemikálií, vytváří velké objemy nebezpečného kalu a má vysoké provozní náklady. Standardní zařízení často nedostačují z hlediska odolnosti proti korozi a odolnosti proti zanesení, zatímco tradiční stavebně realizované systémy zabírají velkou plochu a jejich rozšíření je obtížné, což činí nutným využití přizpůsobených řešení.
III. Technologický proces a základní zařízení
Doporučený proces zahrnuje oddělené sběr, předúpravu, dekomplexaci, odstranění fluoridů a křemíku, koagulaci a usazování, pokročilou oxidaci, úpravu pomocí UF a antifoulingových reverzně osmotických membrán a redukci objemu koncentrátu. Oddělená vyrovnávací nádrž minimalizuje hydraulické rázy. Dekomplexace odstraňuje komplexy těžkých kovů, zatímco specializované odstranění fluoridů a křemíku eliminuje klíčové kontaminanty. Pokročilá oxidace odstraňuje zbytkové organické látky a systém UF-RO produkuje regenerovanou vodu vhodnou pro čištění waferů. Hlavní zařízení zahrnují nádrže na vyrovnání odolné proti korozi, reaktory pro dekomplexaci, reaktory pro odstranění fluoridů a křemíku, inteligentní dávkovací systémy, antifoulingové membránové moduly, online analyzátory kvality vody a řídicí systémy PLC.
IV. Výhody řešení
Řešení účinně zvládá hromadění křemičitanových koloidů, odstraňování fluoridů, kontrolu těžkých kovů a vznik nánosů na membránách, přičemž zajišťuje stabilní soulad s požadavky na vypouštění a opakované využití vody. K dispozici jsou přizpůsobitelné modulární zařízení s konstrukcemi odolnými proti korozi, průtokovými kanály odolnými proti ucpaní a kompaktními rozmístěními. Všechna hlavní zařízení mají certifikáty CE, UL a ISO. Opakované využití vody přesahuje 95 %, frekvence údržby i tvorba kalu jsou výrazně sníženy a modulární automatický návrh umožňuje budoucí rozšíření kapacity.
V. Reference projektů a podporující dokumenty
Bofu úspěšně zavedl systémy čištění odpadních vod pro několik výrobních zařízení křemíkových polovodičových destiček o průměru 8 a 12 palců. Referenční projekt s kapacitou čištění 1 200 m³/den spolehlivě funguje již několik let, eliminuje ucpávání membrán způsobené křemenem a kontroluje hladiny fluoridů a silikátů, přičemž splňuje požadavky na životní prostředí i vnitřní požadavky výrobního závodu. Podporující dokumenty zahrnují patentované technologie, certifikáty CE/UL/ISO, zprávy o kvalitě vody od nezávislých třetích stran, osvědčení o přijetí projektu a referenční projekty.
VI. Rozsah služeb a pracovní postup projektu
Bofu poskytuje kompletní EPC klíč–v-ruce služby, včetně průzkumu místa, analýzy odpadních vod, individuálního návrhu procesu a zařízení, výroby, instalace, uvedení do provozu, provozu a údržby, modernizace systémů a dodávek spotřebních materiálů po celou dobu životnosti.
Pracovní postup:
1. Průzkum místa a analýza kvality vody.
2. Individuální návrh procesu, cenová nabídka a uspořádání.
3. Výroba zařízení a stavební práce na místě.
4. Instalace, uvedení do provozu a ověření výkonu.
5. Podpora při přijetí z hlediska životního prostředí a školení obsluhy.
6. Dlouhodobá údržba, kontrola, modernizace a technická podpora.
EN
