I. Fonti delle acque reflue, inquinanti tipici e caratteristiche qualitative dell’acqua
Le acque reflue provenienti dalla produzione di wafer di silicio derivano principalmente da processi di incisione (etching), lucidatura, pulizia delle superfici, deposizione di film sottili, fotolitografia e lavaggio delle camere bianche (cleanroom washdown). Costituiscono uno dei flussi di acque reflue più voluminosi e complessi nella produzione di semiconduttori a base di silicio. Tali acque vengono generalmente classificate come: acque reflue contenenti fluoro, acque reflue di processo acide o alcaline, acque reflue organiche da operazioni di pulizia, acque reflue contenenti complessi di metalli pesanti e concentrazione ad alta salinità proveniente dalla produzione di acqua ultrapura (UPW).
I contaminanti tipici includono fluoruri, silicati, colloidi ultrafini di biossido di silicio, sali acidi e alcalini, ioni di rame e nichel in tracce, insieme a residui di fotoresist e tensioattivi. Le acque reflue presentano notevoli fluttuazioni del pH, colloidi estremamente stabili, forte tendenza alla formazione di incrostazioni e scarsa biodegradabilità. Alcuni metalli pesanti sono presenti sotto forma di complessi stabili, difficili da rimuovere mediante precipitazione convenzionale. Poiché la produzione di wafer richiede acqua di processo estremamente pura, sia gli standard per il riutilizzo che quelli per lo scarico delle acque reflue sono sensibilmente più severi rispetto a quelli applicati alle acque reflue industriali convenzionali.
II. Principali difficoltà riscontrate dai clienti
I colloidi di silice ultrafine e i complessi di fluorosilicato sono difficili da separare, causando spesso sedimentazione nelle tubazioni, intasamento delle membrane e fermo della produzione. Le fluttuazioni delle acque reflue possono portare a concentrazioni eccessive di fluoro e metalli pesanti, aumentando i rischi di non conformità ambientale. Il trattamento convenzionale di flussi misti richiede un elevato consumo di prodotti chimici, genera grandi volumi di fanghi pericolosi e comporta costi operativi elevati. Le attrezzature standard spesso non offrono una resistenza alla corrosione e alle incrostazioni sufficiente, mentre i sistemi tradizionali realizzati in opere civili occupano ampie superfici e sono difficili da ampliare, rendendo essenziali soluzioni personalizzate.
III. Processo di trattamento e apparecchiature principali
Il processo raccomandato prevede la raccolta differenziata, il pretrattamento, la decomplessazione, la rimozione di fluoro e silice, la coagulazione e la sedimentazione, l’ossidazione avanzata, il trattamento con membrana UF + RO antifouling e la riduzione del volume del concentrato. L’equalizzazione separata minimizza gli shock idraulici. La decomplessazione elimina i complessi di metalli pesanti, mentre la rimozione dedicata di fluoro/silice elimina contaminanti chiave. L’ossidazione avanzata rimuove gli organici residui e il sistema UF-RO produce acqua rigenerata adatta alla pulizia delle wafer. L’equipaggiamento principale comprende serbatoi di equalizzazione resistenti alla corrosione, reattori di decomplessazione, reattori per la rimozione di fluoro e silice, sistemi intelligenti di dosaggio, moduli di membrana antifouling, analizzatori in linea della qualità dell’acqua e sistemi di controllo PLC.
IV. Vantaggi della soluzione
La soluzione affronta efficacemente l’accumulo di colloidi di silice, la rimozione del fluoro, il controllo dei metalli pesanti e l’incrostazione delle membrane, garantendo nel contempo una conformità stabile ai requisiti per lo scarico e il riutilizzo dell’acqua. Sono disponibili apparecchiature modulari personalizzate con strutture resistenti alla corrosione, canali di flusso anti-intasamento e layout compatti. Tutti i principali componenti sono certificati CE, UL e ISO. Il tasso di riutilizzo dell’acqua supera il 95%, la frequenza di manutenzione e la produzione di fanghi sono notevolmente ridotte, e il design modulare automatizzato consente un’espansione futura della capacità.
V. Riferimenti progettuali e documenti di supporto
Bofu ha implementato con successo sistemi di trattamento delle acque reflue per numerose strutture produttive di wafer di silicio da 8 e 12 pollici. Un progetto pilota con una capacità di trattamento di 1.200 m³/giorno è in esercizio affidabile da anni, eliminando l’ostruzione delle membrane causata dalla silice e controllando i livelli di fluoro e silicati, oltre a superare sia le verifiche ambientali sia quelle di accettazione da parte dello stabilimento. I documenti di supporto includono tecnologie brevettate, certificazioni CE/UL/ISO, relazioni sulla qualità dell’acqua rilasciate da terze parti, certificati di accettazione del progetto e riferimenti a progetti analoghi.
VI. Ambito dei servizi e flusso di lavoro del progetto
Bofu fornisce servizi chiavi in mano EPC completi, compresi sopralluogo sul sito, analisi delle acque reflue, progettazione personalizzata del processo e degli impianti, produzione, installazione, messa in servizio, gestione e manutenzione, aggiornamenti del sistema e fornitura continua di consumabili per tutta la vita utile.
Flusso di lavoro:
1. Sopralluogo sul sito e analisi della qualità dell’acqua.
2. Progettazione personalizzata del processo, preventivo e layout.
3. Produzione degli impianti e costruzione sul sito.
4. Installazione, messa in servizio e verifica delle prestazioni.
5. Assistenza per l’accettazione ambientale e formazione degli operatori.
6. Manutenzione a lungo termine, ispezioni, aggiornamenti e supporto tecnico.
EN
