1. Afvalwaterbronnen, typische verontreinigende stoffen en waterkenmerken
Afvalwater uit de productie van PV-siliciumwafers ontstaat voornamelijk tijdens het slijpen van wafers, het structureren en reinigen ervan, het zuur- en basisch polijsten, het verwijderen van lijm, het koelen tijdens het snijden van wafers en het schoonmaken van de werkplaats. Het vormt de grootste bron van afvalwater gedurende het gehele siliciumwaferproductieproces.
In tegenstelling tot zonnecelafvalwater wordt siliciumwaferafvalwater gekenmerkt door een hoog fluoridegehalte, een hoge silicaconcentratie, een hoge troebelheid en afwisselend zuur- en basische afvalwaterstromen.
Typische verontreinigingen zijn fluoride, colloïdaal opgeschort silica (SiO₂), zouten van zuren en basen, sporen van restanten van snijvloeistof en hardheidions zoals calcium en magnesium. Hoewel het totale COD-niveau relatief laag is, bevat het afvalwater een uitzonderlijk hoge concentratie colloïdaal silica.
Het afvalwatervolume is aanzienlijk en onderhevig aan grote hydraulische schommelingen. Afvalwater van het wafersnijden bevat grote hoeveelheden fijne siliciumdeeltjes die gemakkelijk bezinken en aanslag veroorzaken. Wisselende lozing van zuur en basisch reinigingsafvalwater leidt tot extreme pH-schommelingen en een voortdurend stijgende zoutgehalte. Zonder adequate behandeling kunnen ernstige aanslagvorming, membraanvervuiling en te hoge fluorideconcentraties in het gezuiverde effluent optreden.
Afvalwatertreatmentsystemen moeten voldoen aan de toepasselijke regelgeving voor industriële afvalwaterlozing en aan de normen voor hergebruik van gereinigd water.
2. Veelvoorkomende klantuitdagingen
Afvalwatertreatment in de siliciumwafersindustrie kent diverse zeer gespecialiseerde uitdagingen.
Conventionele behandelingsprocessen zijn over het algemeen ondoeltreffend bij het verwijderen van ultrafijne colloïdale silica, wat leidt tot trage bezinking, slibopstapeling in uitgelijkingsbassins, ernstige membraanvervuiling en te vroegtijdige vervanging van membranen.
Traditionele fluorideverwijderingstechnologieën hebben ook een beperkte aanpasbaarheid aan wisselende afvalwateromstandigheden, wat het risico op overschrijding van de fluoride-afvoerlimieten verhoogt.
De productie van siliciumwafer vereist grote hoeveelheden proceswater, terwijl conventionele behandelingsystemen vaak relatief lage waterterugwinningspercentages bereiken, wat leidt tot een hoog verbruik van vers water en hoge bedrijfskosten.
Bovendien is gestandaardiseerde behandelingsapparatuur vaak ongeschikt voor de sterk zure, alkalische, aanslagvormende en corrosieve bedrijfsomstandigheden in de waferproductie, wat resulteert in frequente apparatuurstoringen en verhoogde onderhoudseisen.
Naarmate de productiecapaciteit blijft uitbreiden, vereisen conventionele civiele afvalwaterzuiveringsinstallaties grote installatieoppervlakten en bieden ze beperkte flexibiliteit voor capaciteitsuitbreidingen, waardoor ze ongeschikt zijn voor moderne, grootschalige, continue siliciumwaferproductie.
3. Behandelingsproces en configuratie van kernapparatuur
Om de hoge gehalten aan siliciumdioxide, fluoride en troebelheid in het afvalwater van siliciumwaferproductie aan te pakken, gebruiken we een bewezen behandelingsproces dat bestaat uit:
Gescheiden inzameling → Coagulatie voor verwijdering van siliciumdioxide en fluoride → Waterontharding → Precisiefiltratie → Geavanceerde membraanwaterhergebruik → Vermindering van het volume van het concentraat
Afvalwater met hoge troebelheid uit het snijden van wafers en zuur/alkalisch procesafvalwater worden afzonderlijk ingezameld en gebalanceerd om schommelingen in debiet en waterkwaliteit tot een minimum te beperken.
Een specifiek coagulatie- en bezinkingsysteem destabiliseert colloïdaal siliciumdioxide en bereikt tegelijkertijd een zeer efficiënte verwijdering van fluoride.
Het behandelde water wordt vervolgens geleid door zandfiltratie en actieve-koolfiltratie om resterende zwevende stoffen en sporen organische verontreinigingen te verwijderen.
Ten slotte produceert een ultrafiltratiesysteem (UF) in combinatie met een antifouling-omgekeerde-osmose-membraansysteem (RO) hergebruikbaar water van hoge kwaliteit, geschikt voor het reinigen van wafers en koeltoepassingen.
De resterende concentraatstroom wordt verder behandeld via volumeverkleiningsprocessen, wat een stabiele werking op lange termijn van het gehele behandelingsysteem waarborgt.
Kernapparatuur omvat:
- Corrosiebestendige afgestemde equalisatietanks
- Hoogefficiënte reactoren voor siliciumdioxide- en fluorideverwijdering
- Volledig automatische wateronthardingsystemen
- Precisiefiltratie-eenheden
- Anti-fouling omgekeerde osmose-membraansystemen
- Intelligente chemische doseersystemen
- Online waterkwaliteitsmonitoringinstrumenten
4. Voordelen van de oplossing
Onze oplossing is specifiek ontworpen voor de fotovoltaïsche siliciumwaferindustrie en biedt gerichte oplossingen voor siliciumdioxideverwijdering, fluorideverwijdering en aanslagpreventie, terwijl het continu gezuiverd water levert dat voldoet aan zowel de lozings- als de proceswaterhergebruikseisen.
Wij leveren volledig op maat gemaakte, niet-standaard apparatuur die is ontworpen op basis van de capaciteit van de installatie, de kenmerken van het afvalwater, de beschikbare installatieruimte en de bedrijfsomstandigheden. Versterkte anti-corrosie behuizingen, slijtvaste leidingen en anti-verstoppingsfilters zijn specifiek ontworpen voor de hoge stroming, sterk corrosieve en abrasieve omstandigheden die voorkomen bij de productie van siliciumwafer, wat de betrouwbaarheid en levensduur van de apparatuur aanzienlijk verbetert.
Alle kern-elektrische systemen, mechanische apparatuur en waterzuiveringscomponenten zijn gecertificeerd volgens de CE-, UL- en ISO-normen.
- CE-certificering garandeert naleving van de richtlijnen van de Europese Unie op het gebied van elektromagnetische compatibiliteit (EMC), de Laagspanningsrichtlijn (LVD) en milieuvereisten.
- UL-certificering toont naleving aan van strenge Noord-Amerikaanse normen op het gebied van brandbeveiliging en elektrische veiligheid.
Deze internationaal erkende certificaten garanderen een hoge operationele veiligheid, naleving van regelgeving en soepele acceptatie voor zowel binnenlandse als internationale projecten.
Onze eigen, gepatenteerde voorbehandelingstechnologie voor siliciumdioxide-verwijdering elimineert effectief colloïdale membraanvervuiling, waardoor de onderhoudsfrequentie aanzienlijk wordt verminderd en de levensduur van het membraan wordt verlengd.
Het systeem bereikt een waterhergebruiksgraad van meer dan 95 %, waardoor het verbruik van vers water en de kosten voor afvalwaterlozing aanzienlijk worden verminderd.
Het modulaire, geïntegreerde ontwerp minimaliseert de benodigde installatieruimte en biedt tegelijkertijd flexibiliteit voor toekomstige uitbreiding. Volledig geautomatiseerde, intelligente bediening vermindert de arbeidsbehoefte en waarborgt stabiele, langdurige werking, terwijl aan strenge milieunalevingsnormen wordt voldaan.
5. Projectverwijzingen en ondersteunende documentatie
Wij hebben met succes talloze afvalwaterzuiveringsprojecten uitgevoerd voor toonaangevende fabrikanten van fotovoltaïsche siliciumwafer en beschikken over uitgebreide ervaring op het gebied van afvalwaterzuivering en waterhergebruik bij siliciumwaferproductie.
Een toonaangeend project is een 15 GW Silicon Wafer Slicing & Cleaning Afvalwaterzuiverings- en Waterhergebruiksproject met een zuiveringscapaciteit van 1.500 m³/dag.
Het systeem heeft langdurig betrouwbaar gefunctioneerd, waardoor problemen met siliciumpoederophoping, membraanvervuiling en te hoge fluorideconcentraties volledig zijn opgelost. Het project slaagde met succes voor de milieu-acceptatie-inspecties en bespaart jaarlijks meer dan 350.000 m³ zoetwater.
Ondersteunende documentatie omvat:
- Vernieuwende octrooien voor het verwijderingsproces van silica en fluoride
- CE-, UL- en ISO-certificaten
- Door derden geaccrediteerde rapporten over waterkwaliteitstests
- Documentatie over oplevering van het project en milieu-acceptatie
- Prestatieverwijzingen uit referentieprojecten binnen de fotovoltaïsche industrie
6. Dienstenscope en samenwerkingsproces
Wij leveren uitgebreide EPC-turnkey-oplossingen voor afvalwaterbehandeling aan fabrikanten van siliciumwafer, inclusief terreimonitoring, waterkwaliteitsanalyse, op maat gemaakte procesengineering, ontwerp van niet-standaardapparatuur, fabricage, installatie, inbedrijfstelling, ondersteuning bij milieucompliance, bedrijfsvoering en onderhoudsdiensten, en systemen-upgradeprojecten.
Standaard samenwerkingsproces
- Terreinonderzoek en watersampling – Uitvoeren van een onderzoek ter plaatse, verzamelen van afvalwatersamples en opstellen van een uitgebreid rapport over de waterkwaliteitsanalyse.
- Aangepast technisch ontwerp – Ontwikkel een specifieke behandelingsmethode en aangepaste apparatuuroplossing op basis van de bedrijfsomstandigheden van de installatie.
- Apparatuurfabricage en bouw – Start met de fabricage van de aangepaste apparatuur en de bouw ter plaatse na bevestiging van het contract.
- Installatie en inbedrijfstelling – Voltooi de installatie, geïntegreerde inbedrijfstelling en proefdraai totdat stabiele naleving is bereikt.
- Projectacceptatie en opleiding – Ondersteun de milieu-acceptatieprocedures en verstrek professionele operatoropleiding.
- Langetermijn technische ondersteuning – Lever periodieke inspecties, preventief onderhoud, systeemoptimalisatie, apparatuurupgrades en levenslange verbruiksartikelen en technische ondersteuning.
EN
