פתרון לטיפול במי ביצות לייצור דיסקים סיליקוניים

א. מקורות מימי הזרם המזוהמים, מזהמים טיפוסיים ומאפייני איכות המים

מימי הזרם המזוהמים בתהליך ייצור דיסקים של סיליקון נוצרים בעיקר בתהליכי חקיקה, מיחזור, ניקוי שטח, הצטברות שכבות דקות, פוטוליתוגרפיה וניקוי חדרים נקיים. זהו אחד ממימי הזרם המזוהמים הגדולים והמורכבים ביותר בייצור שבבים מבוססי סיליקון. מימי הזרם המזוהמים מסווגים בדרך כלל כמימי זרם המזוהמים בפלואוריד, מימי זרם תהליכים חומציים/בסיסיים, מימי זרם לניקוי אורגניים, מימי זרם עם קומפלקסים של מתכות כבדות ומימי זרם מרוכזים בעלי מלחיות גבוהה שנוצרים בתהליך ייצור מים אולטרה-טהורים (UPW).

מזהמים טיפוסיים כוללים פלואורידים, סיליקטים, קולואידים של סיליקה אולטרה-דקיקים, מלחים חומציים ובסיסיים, ויוני נחושת וניקל בזעירים, יחד עם שאריות פוטו-ריזיסט ומשחמים. מי הصرف מאפיינים תנודות משמעותיות ב-pH, קולואידים יציבים מאוד, פוטנציאל גבוה ליצירת משקעים, ויכולת ביולוגית נמוכה להתפרקות. מתכות כבדות מסוימות קיימות בצורות קומפלקסיות יציבות שקשה להסירן על ידי שיקוע קונבנציונלי. מכיוון שייצור וויפרים דורש מים תהליכים בעלי טהרה גבוהה ביותר, תקני החזרת מי הصرف לשימוש חוזר והשדרוג שלהם קשיחים בהרבה מתנאי המינימום עבור מי פסולת תעשייתיים קונבנציונליים.

ב. אתגרים נפוצים של לקוחות

קולואידים של סיליקה אולטרה-דקיקה ומורכבים של פלואורוסיליקט קשים להפרדה, וכתוצאה מכך לעיתים קרובות נוצרת שקיעה בצינורות, חסימה של הממברנות ועצירת ייצור. תנודות במים הפסולת עלולות לגרום לריכוזים מופרזים של פלואוריד ומתכות כבדות, מה שמגביר את הסיכונים לאי התאמה לדרישות סביבתיות. טיפול מסורתי בשטף מעורב דורש צריכה גבוהה של כימיקלים, מייצר כמויות גדולות של צדפה מסוכנת וגורם לעלות תפעולית גבוהה. הציוד הסטנדרטי לעתים קרובות אינו עמיד מספיק בפני קורוזיה ובפני חסימה, בעוד שמערכות בנויות אזרחית מסורתיות תופסות שטח רב מדי ואינן ניתנות להרחבה בקלות, ולכן פתרונות מותאמים הם הכרחיים.

ג. תהליך הטיפול והציוד המרכזי

התהליך המומלץ כולל איסוף מופרד, עיבוד מקדים, פירוק קומפלקסים, הסרת פלואוריד וסיליקה, הקצצה ושקיעה, חמצון מתקדם, טיפול באמצעות ממברנות UF ו-RO עמידות לקלקול, והפחתת נפח הזרם המרוכז. איזון נפרד ממזער את ההשפעה ההידראולית. פירוק הקומפלקסים מסיר קומפלקסים של מתכות כבדות, בעוד שהסרת הפלואוריד והסיליקה במערכת ייעודית מסירה מזהמים מרכזיים. החמצון המתקדם מסיר אורגניות שנותרו, והממברנות UF-RO מייצרות מים משוחזרים המתאימים לניקוי וויפרים. הציוד המרכזי כולל מיכלים לאיזון עמידים לקורוזיה, ריאקטורים לפירוק קומפלקסים, ריאקטורים להסרת פלואוריד וסיליקה, מערכות דוסינג חכמות, מודולי ממברנות עמידות לקלקול, אנליזטורים מקוונים לאיכות המים ומערכות בקרת PLC.

ד. יתרונות הפתרון

הפתרון מטפל באופן יעיל באיסוף קולואידים של סיליקה, הסרת פלואוריד, בקרת מתכות כבדות וצמיחת קרום על המבנים, תוך הבטחת התאמה יציבה לדרישות הזרמה החוצה ושימוש חוזר במים. ציוד מודולרי מותאם אישית זמין עם מבנים עמידים לקורוזיה, תעלות זרימה עמידות לסתימות ועיצוב מרוכז. כל הציוד העיקרי מאושר על-פי תקני CE, UL ו-ISO. השימוש החוזר במים עולה על 95%, תדירות התיקונים והכמות של בוץ נוצרים מצטמצמים באופן משמעותי, והעיצוב האוטומטי המודולרי תומך בהרחבה עתידית של הקיבולת.

ה. פרויקטים קודמים מסמכים תומכים

בופו יישמה בהצלחה מערכות טיהור מים זוהמים למספר מתקנים לייצור וויפרים של סיליקון בקוטר 8 אינץ' ו-12 אינץ'. פרויקט דגל בעל קיבולת טיפול של 1,200 מטר מעוקב ליום פועל באופן אמינה במשך שנים, ומניע את הסתמכות של המembranes עקב סיליקה, ובנוסף שולט ברמות הפלואוריד והסיליקטים, תוך שהמערכת עומדת בדרישות הסביבתיות ובקבלת המפעל. מסמכים תומכים כוללים טכנולוגיות מוגנות בפטנט, אישורים CE/UL/ISO, דוחות איכות מים של צד שלישי, תעודות קבלת פרויקטים ופרוייקטים רפרנס.

סעיף ו': היקף השירות וזרימת העבודה בפרויקט

בופו מספקת שירותים מלאים מסוג EPC 'מפתח עד מפתח', הכוללים סקר שטח, ניתוח מים זוהמים, תכנון תהליך וציוד בהתאמה אישית, ייצור, התקנה, הפעלה, תפעול ותחזוקה, שדרוגי מערכת ואספקת חומרים נצחיים לאורך כל חיי המערכת.

זרימת עבודה:

1. סקר שטח וניתוח איכות המים.
2. תכנון תהליך בהתאמה אישית, הצעת מחיר ותכנון מערך.
3. ייצור ציוד ובניית האתר.
4. הצבת המערכת, אתחול והגדרתה, ואימות ביצועיה.
5. סיוע באישור הסביבתי ובהכשרת המפעילים.
6. תחזוקה ארוכת טווח, בדיקות, שדרוגים ותמיכה טכנית.