1. Nuotekų šaltiniai, tipiški teršalai ir vandens charakteristikos
CMP (cheminės mechaninės planavimo) tirpalų nuotekos yra svarbios procesinės nuotekos, susidarančios puslaidininkių plokštelių gamybos metu. Jos daugiausia kyla iš cheminio mechaninio šlifavimo (CMP), po CMP plokštelių valymo, išnaudoto šlifavimo tirpalo išleidimo ir valymo patalpų grindų plovimo operacijų.
Palyginti su įprastomis pramonės nuotekomis, CMP šlifavimo tirpalų nuotekos turi labai specializuotų charakteristikų. Pagrindiniai teršalai yra nanometrinio dydžio silicio dioksido (SiO₂) ir cerio dioksido (CeO₂) šlifavimo dalelės kartu su pėdsaku metalų jonais, tokiomis kaip varis (Cu) ir aliuminis (Al), šlifavimo tirpalų disperguotojais, benzotriazolio (BTA) korozijos inhibitoriais bei likusiais rūgštimis ir šarmais.
Atliekų vanduo pasižymi itin dideliu drumstumu ir išskliaustytomis koloidinėmis dalelėmis. Dėl ultra-smulkių dalelių dydžio pakibusios medžiagos sunkiai nusėda ir negali būti veiksmingai atskirtos naudojant įprastas valymo technologijas. Nors bendras COD yra santykinai žemas, atliekų vanduo pasižymi aukšta klampumu, reikšminga kalkėjimo tendencija ir dažnais vandens kokybės svyravimais, todėl vamzdžių užsikimšimas ir membranų užteršimas yra dažni eksploataciniai iššūkiai.
Be to, puslaidininkių gamyba reikalauja ultravalymo atgautos vandens, kuris atitiktų itin griežtus technologinio vandens reikalavimus, o vandens kokybės reikalavimai yra daug griežtesni nei įprasto pramoninio atliekų vandens pakartotiniam naudojimui.
2. Dažniausiai klientų kylančios problemos
CMP atliekų vandens valymas kelia keletą itin specializuotų techninių iššūkių, būdingų tik puslaidininkių gamybai.
Stabilūs nanomatinio silicio dioksido koloidai yra sunkiai pašalinami naudojant įprastus nuosėdų atskyrimo procesus, todėl kaupiasi dumblas, stipriai užteršiamos membranos, dažnai reikia keisti membranas ir kyla neplanuotų sistemos sustabdymų, kurie tiesiogiai trukdo plokštelių gamybos tęstinumui.
Likę šlifavimo cheminiai reagentai ir pėdsakų kiekiai sunkiųjų metalų gali sukelti aplinkos normų laikymosi riziką, jei jie nėra visiškai pašalinami.
Kadangi puslaidininkių gamybos įmonėse reikalaujama ypatingai aukštos kokybės perdirbtos vandens, įprastos vandens valymo sistemos dažnai negali nuolat pasiekti reikalaujamos vandens kokybės, todėl vandens pakartotinio naudojimo rodikliai būna žemi, o eksploatacijos išlaidos – padidėjusios.
Standartinė nuotekų valymo įranga paprastai nėra suprojektuota veikti su CMP šlifavimo tirpalų nuotekomis, kurios turi didelį klampumą ir ultra smulkių dalelių savybes, todėl ji neturi pakankamo užsikimšimo ir korozijos atsparumo.
Be toliau, puslaidininkių gamybos įmonės dažnai plečia gamybos pajėgumus, o tradicinės valymo sistemos užima didelę plotą ir suteikia ribotą lankstumą pajėgumų didinimui. Todėl vis labiau reikalaujama integruotų ir pritaikytų nuotekų valymo sprendimų, specialiai sukurtų pažangiai puslaidininkių gamybai.
3. Valymo procesas ir pagrindinių įrengimų konfigūracija
Norint išspręsti CMP nuotekų pagrindines problemas – stabilias koloides, ultra smulkius dalelių ir membranų užterštumą – naudojame specialų valymo procesą, kuris susideda iš šių etapų:
Atskira surinkimas → tikslus vandens paruošimas ir koaguliacija → aukšto efektyvumo flokuliacija ir nusodinimas → tikslus filtravimas → pažangus membraninis valymas → ultravalgio vandens pakartotinis naudojimas
CMP nuotekos surinkiamos atskirai ir išlyginamos, kad būtų užtikrintos pastovios valymo sąlygos.
Tikslus pH koregavimas destabilizuoja koloidinius dalelių sluoksnius, o aukštos našumo koaguliacijos ir flokuliacijos sistema greitai sujungia ir nusodina nanometrinio dydžio šlifuojančias daleles.
Po nuosėdų pašalinimo dauguma pakibusių medžiagų ir koloidinių teršalų pašalinama prieš tai, kai vanduo praeina per tikslųjį filtravimą ir aktyvuotojo anglies adsorbciją, kurioje pašalinami likę organiniai junginiai bei pėdsakiniai metalų priemaišų kiekiai.
Galutinėje stadijoje ultrafiltracijos (UF) sistema, sujungta su antiterštinės atvirkštinės osmozės (RO) membranų sistema, užtikrina pažangų druskų pašalinimą ir grynumo padidinimą, gaunant aukštos kokybės perdirbtą vandenį, tinkamą plokštelių šlifavimui ir valymui.
Pagrindiniai įrenginiai yra:
- Intelektualią pH koregavimo ir cheminio sąlyginimo sistemas
- Aukštos našumo koaguliacijos ir flokuliacijos reaktoriai
- Tikslūs filtravimo įrenginiai
- Prieš užsikimšimą skirtos membraninės filtravimo sistemos
- Aktyvuotojo anglies valymo sistemos
- Visiškai automatinės cheminės dozavimo sistemos
- Aukštos tikslumo tiesioginės vandens kokybės stebėsenos sistemos
4. Sprendimo privalumai
Šis sprendimas yra specialiai sukurtas puslaidininkių CMP šlūties nuotekoms, veiksmingai įveikiant pramonės sudėtingiausias problemas, įskaitant sudėtingą koloidų atskyrimą ir rimtą membranų užterštumą.
Originalus valymo procesas efektyviai pašalina ultra-smulkius silicio dalelių, pėdsakuose esančius sunkiuosius metalus ir likusius organinius teršalus, tuo pat metu nuolat gaminant pakartotinai naudojamą vandenį, kuris atitinka puslaidininkių technologinio vandens pakartotinio naudojimo standartus.
Siūlome visiškai pritaikytas įrangos sprendimo versijas, pritaikytas puslaidininkių švaraus kambario aplinkai, gamybos įmonės išdėstymui ir nuotekų savybėms. Pritaikyti nuo užsikimšimo apsaugoti srauto kanalai, korozijai atsparūs įrangos korpusai ir tikslūs filtravimo elementai užtikrina optimalų veikimą reikalaujančiomis CMP nuotekų eksploatavimo sąlygomis.
Visos pagrindinės elektrinės valdymo sistemos, mechaninė įranga ir vandens valymo komponentai sertifikuoti pagal CE, UL ir ISO standartus, atitinkantys tarptautinius saugos reikalavimus pažangioms gamybos įmonėms Europoje ir Šiaurės Amerikoje.
Sistema puikiai atlaiko hidraulinius ir vandens kokybės svyravimus, žymiai sumažindama membranų užterštumą, techninės priežiūros dažnumą ir įrangos prastovas.
Vandens atgavimo našumas viršija 95 %, žymiai sumažinant šviežiojo vandens suvartojimą ir eksploatacijos išlaidas.
Jo modulinė integruota konstrukcija mažina įrengimo vietos plotą, tuo pat metu leisdama lankščiai plėsti sistemą ateityje. Visiškai automatizuotas protingas valdymas atitinka šiuolaikinių puslaidininkių plokštelių gamybos įmonių nuolatinės, didelės tikslumo gamybos reikalavimus.
5. Projektų nuorodos ir palaikomieji dokumentai
Mes sėkmingai įvykdėme kelis CMP tirpalų nuotekų valymo projektus puslaidininkių plokštelių gamybos įmonėms.
Tipiškas projektas – 12 colių puslaidininkių plokštelių gamyklos CMP nuotekų perdirbimo projektas, kurio perdirbimo pajėgumas – 1000 m³/parą.
Sistema parodė ilgalaikį stabilų veikimą, visiškai išsprendusi koloidalinio nuosėdų kaupimosi, membranų užteršimo ir netvarkingos ištekėjusios vandens kokybės problemas. Perdirbtas vanduo nuolat atitinka puslaidininkių ultravalymo vandens pakartotinio naudojimo standartus ir sėkmingai išlaikė tiek aplinkos atitikties patikrinimus, tiek gamyklos priėmimo bandymus.
Pridėta dokumentacija apima:
- Savojo CMP nuotekų valymo proceso patentai
- CE, UL ir ISO sertifikavimo liudijimai
- Trečiųjų šalių atlikti aukštos tikslumo vandens kokybės tyrimų ataskaitos
- Projekto baigimo ir priėmimo dokumentacija
- Referenciniai projektai puslaidininkių pramonėje
6. Paslaugų apimtis ir bendradarbiavimo procesas
Pateikiame visapusiškus EPC „raktas rankose“ sprendimus CMP šlūžių nuotekų valymui, apima vietos tyrimą, nuotekų ėmimą ir analizę, pritaikytą technologinį projektavimą, nestandartinės įrangos projektavimą, įrangos gamybą, montavimą, paleidimą, eksploataciją ir techninę priežiūrą, sistemos modernizavimą bei visą gyvavimo ciklą trukmės sąnaudų medžiagų tiekimą.
Standartinis bendradarbiavimo procesas
- Vietos tyrimas ir vandens ėmimas – atliekamas vietos tyrimas, renkami nuotekų mėginiai ir parengiamas išsamių vandens kokybės analizės ataskaita.
- Individualizuotas inžinerinis projektavimas – sukurti specialų valymo procesą, individualizuotą įrangos sprendimą ir komercinį pasiūlymą remiantis faktinėmis gamyklos veiklos sąlygomis.
- Įrangos gamyba ir statyba – pradėti individualizuotos įrangos gamybą ir vietos statybos darbus po sutarties patvirtinimo.
- Įdiegimas ir paleidimas – užbaigti įdiegimą, kompleksinį paleidimą ir bandomąją eksploataciją, kol bus pasiektas stabilus atitikimas vandens kokybės reikalavimams.
- Projekto priėmimas ir mokymai – padėti vykdyti projekto priėmimo procedūras ir teikti profesinį operatorių mokymą.
- Ilgalaikė techninė priežiūra – teikti reguliarius patikrinimus, profilaktinę priežiūrą, sistemos optimizavimą, įrangos modernizavimą ir 24/7 techninę priežiūrą.
EN
