1. Szennyvízforrások, tipikus szennyező anyagok és vízjellemzők
A CMP (kémiai-mechanikai síkosítás) szuszpenziós szennyvíz a félvezető lapkák gyártása során keletkező kritikus folyamat-szennyvíz. Főként a kémiai-mechanikai síkosításból (CMP), a CMP utáni lapkatisztításból, a kifogyott szuszpenzió elvezetéséből és a tisztasági szobák padlójának mosásából származik.
A hagyományos ipari szennyvízzel összehasonlítva a CMP szuszpenziós szennyvíz különösen specializált jellemzőkkel rendelkezik. A fő szennyező anyagok nano méretű kovaszilícium-dioxid- (SiO₂) és cérium-dioxid- (CeO₂) csiszoló részecskék, valamint nyomokban jelen lévő fémionok, például réz (Cu) és alumínium (Al), a csiszoló szuszpenzió szétoszlatószerei, a benzotriazol (BTA) korróziógátlók, valamint maradék savak és lúgok.
Az ipari szennyvíz rendkívül magas zavarossággal és kivételesen stabil kolloid részecskékkel jellemezhető. Az ultrafinom részecskeméret miatt a lebegő anyagok nehezen ülepednek, és a hagyományos kezelési technológiák nem képesek hatékonyan elkülöníteni őket. Bár az összes kémiai oxigénigény (COD) viszonylag alacsony, a szennyvíz magas viszkozitású, erős lerakódási hajlamú, és vízminősége gyakran ingadozik, ami gyakori csővezeték-elzáródást és membrán-fertőződést eredményez a működtetés során.
Ezen felül a félvezető-gyártáshoz ultratisztított újrahasznosított víz szükséges, amely megfelel a rendkívül szigorú folyamatvíz-specifikációknak, és a vízminőségi követelmények messze meghaladják a hagyományos ipari szennyvíz-újrahasznosításékat.
2. Gyakori ügyfélkérdések
A CMP-szennyvíz-kezelés számos, a félvezető-gyártásra jellemző, igen speciális műszaki kihívással jár.
A stabilis nano-szintű szilícium-dioxid-kolloidok eltávolítása nehézkes a hagyományos ülepítési eljárásokkal, ami iszapszedimentációhoz, súlyos membránfertőződéshez, gyakori membrán-cserehez és tervezetlen rendszermegállásokhoz vezet, amelyek közvetlenül befolyásolják a félvezetőlapkák folyamatos gyártását.
A maradék csiszoló vegyszerek és nyomokban jelen lévő nehézfémek környezetvédelmi megfelelőségi kockázatot jelenthetnek, ha nem távolítják el őket teljes mértékben.
Mivel a félvezető-gyártó létesítmények kivételesen magas tisztaságú újrahasznosított vizet igényelnek, a hagyományos vízkezelő rendszerek gyakran nem képesek konzisztensen elérni a szükséges vízminőséget, ami alacsony vízújrahasznosítási arányt és növekedett üzemeltetési költségeket eredményez.
A szabványos szennyvízkezelő berendezések általában nem azon a célra készültek, hogy kezeljék a CMP-iszap szennyvíz nagy viszkozitását és ultrafinom részecskéinek jellemzőit, ezért elégtelen a dugulásgátló és korrózióálló tulajdonságuk.
Ezen felül a félvezető-gyártó üzemek gyakran bővítik a termelési kapacitásukat, miközben a hagyományos kezelőrendszerek nagy területet foglalnak el, és korlátozott rugalmasságot nyújtanak a kapacitásbővítéshez. Ennek eredményeként egyre inkább szükség van integrált, testreszabott szennyvízkezelési megoldásokra, amelyeket kifejezetten a fejlett félvezető-gyártáshoz terveztek.
3. Kezelési folyamat és alapfelszerelés konfigurációja
A CMP-szennyvíz fő kihívásainak – a stabil kolloidoknak, az ultrafinom részecskéknek és a membránok lerakódásának – kezelésére egy speciális kezelési folyamatot alkalmazunk, amely a következő lépésekből áll:
Szétválasztott gyűjtés → Pontos vízfeltételezés és koaguláció → Nagyhatékonyságú floculáció és ülepítés → Pontos szűrés → Fejlett membrános tisztítás → Ultratiszta víz újrafelhasználása
A CMP-szennyvíz külön gyűjtésre kerül, majd kiegyenlítésre, hogy a kezelési feltételek stabilak maradjanak.
A pontos pH-beállítás instabillá teszi a kolloid részecskéket, miközben egy nagy teljesítményű koagulációs és floculációs rendszer gyorsan összeagglomerálja és leülepíti a nanoméretű csiszoló részecskéket.
Az ülepítés után a lebegő anyagok és a kolloid szennyezők nagy része eltávolításra kerül, majd a víz finom szűrést és aktívszén-adszorpciót követően halad tovább, amellyel a maradék szerves vegyületek és nyomelem-szennyezők is eltávolításra kerülnek.
Végül egy ultrafiltrációs (UF) rendszer és egy lerakódásgátló fordított ozmózis (RO) membránrendszer kombinációja biztosítja a fejlett desztillációt és tisztítást, így magas minőségű újrahasznosított vizet állít elő, amely alkalmas a félvezető lapkák polírozására és tisztítására.
A fő berendezések közé tartoznak:
- Intelligens pH-beállító és kémiai kondicionáló rendszerek
- Hatékony koagulációs és floculációs reaktorok
- Pontos szűrőegységek
- Kifogásolhatatlan membránszűrő rendszerek
- Aktívszén-tisztító rendszerek
- Teljesen automatizált vegyszeradagoló rendszerek
- Nagyon pontos online vízminőség-ellenőrző rendszerek
4. A megoldás előnyei
Ez a megoldás kifejezetten a félvezetők CMP-krémszerű hulladékvizeinek kezelésére lett kialakítva, és hatékonyan megoldja az iparág legnehezebb problémáit, például a nehéz kolloid-elválasztást és a súlyos membránfertőződést.
A tulajdonosi kezelési folyamat hatékonyan eltávolítja az ultrafinom szilícium-dioxid-részecskéket, a nyomokban jelen lévő nehézfémeket és a maradék szerves szennyező anyagokat, miközben folyamatosan újrahasznosítható vizet állít elő, amely megfelel a félvezetőipari folyamatvíz-újrahasznosítási szabványoknak.
Teljesen testre szabott felszerelési megoldásokat kínálunk a félvezetők tisztasági osztályú tisztasági környezeteihez, a gyár elrendezéséhez és a szennyvíz jellemzőihez. A testre szabott, eltömődés-ellenes áramlási csatornák, korrózióálló berendezésházak és precíziós szűrőstruktúrák biztosítják a legjobb teljesítményt a követelményes CMP-szennyvíz üzemeltetési körülmények között.
Minden alapvető elektromos vezérlőrendszer, mechanikai berendezés és vízkezelő komponens CE-, UL- és ISO-szabványok szerint tanúsított, és megfelel az európai és észak-amerikai fejlett gyártóüzemek nemzetközi biztonsági követelményeinek.
A rendszer kiváló ellenállást mutat a hidraulikai és vízminőségi ingadozásokkal szemben, ami jelentősen csökkenti a membránok lerakódását, a karbantartás gyakoriságát és a berendezések leállásait.
A vízvisszanyerési arány meghaladja a 95 %-ot, ami jelentősen csökkenti az édesvíz-felhasználást és az üzemeltetési költségeket.
Moduláris integrált tervezése minimális telepítési helyet igényel, miközben rugalmas jövőbeli bővítést tesz lehetővé. A teljesen automatizált intelligens működés támogatja a modern félvezető szilíciumlapkák gyártását végző létesítmények folyamatos, nagy pontosságú termelési igényeit.
5. Projektreferenciák és támogató dokumentáció
Sikeresen befejeztünk több CMP-krémszerű hulladékvíz-tisztítási projektet félvezető szilíciumlapkák gyártását végző üzemek számára.
Egy tipikus projekt a 12 hüvelykes félvezető szilíciumlapka-gyártó üzem CMP szennyvíz újrahasznosítási projektje, amelynek kezelési kapacitása 1000 m³/nap.
A rendszer hosszú távon stabilan működött, és teljes mértékben megoldotta a kolloidok felhalmozódásával, a membránok szennyeződésével és az elvezetett víz minőségének instabilitásával kapcsolatos problémákat. Az újrafeldolgozott víz folyamatosan megfelel a félvezetőipari ultratiszta víz újrafelhasználási szabványainak, és sikeresen átment mind az ökológiai megfelelőségi ellenőrzéseken, mind a gyári átvételi teszteken.
A támogató dokumentációk közé tartoznak:
- Saját fejlesztésű CMP szennyvízkezelési folyamat szabadalmak
- CE-, UL- és ISO-minősítési tanúsítványok
- Független, nagypontosságú vízminőség-vizsgálati jelentések
- Projekt befejezésének és átvételének dokumentumai
- Referenciaprojektek a félvezetőiparban
6. Szolgáltatási kör és együttműködési folyamat
Komplex EPC kulcsrakész megoldásokat kínálunk a CMP csiszolószennyvíz kezelésére, beleértve a helyszíni felmérést, a szennyvízmintavételt és -elemzést, az egyedi folyamatmérnöki tervezést, a nem szabványos berendezések tervezését, a berendezések gyártását, telepítését, üzembe helyezését, üzemeltetését és karbantartását, a rendszerfrissítéseket, valamint az élettartamra szóló fogyóeszköz-ellátást.
Szabványos együttműködési folyamat
- Helyszíni felmérés és vízmintavétel – Helyszíni vizsgálat végzése, szennyvízminták gyűjtése és részletes vízminőségi elemzési jelentés kiadása.
- Egyedi mérnöki tervezés – A tényleges gyártóüzem üzemeltetési körülményeinek megfelelően fejlesztett kezelési folyamat, egyedi berendezésmegoldás és kereskedelmi ajánlat.
- Berendezések gyártása és építése – Az egyedi berendezések gyártásának és a helyszíni építési munkák megkezdése a szerződés megerősítését követően.
- Beszerelés és üzembe helyezés – A beszerelés, az integrált üzembe helyezés és a próbafuttatás elvégzése addig, amíg a vízminőségi követelményeknek való stabil megfelelés el nem érhető.
- Projekt átadása és képzés – Segítségnyújtás a projekt átadásához szükséges eljárásokban, valamint szakmai üzemeltetői képzés biztosítása.
- Hosszú távú műszaki támogatás – Rendszeres ellenőrzések, megelőző karbantartás, rendszeroptimalizálás, berendezésfrissítések és 24/7 műszaki támogatás nyújtása.
EN
