1. Kilder til avløpsvann, typiske forurensende stoffer og vannkvalitetsegenskaper
Avløpsvann fra halvlederwaferfabrikasjon (Wafer Fab) er svært komplekst og består av flere prosessstrømmer. Det oppstår hovedsakelig under waferetsing, tynnfilmsdeponering, ionimplantering, fotolitografi, kjemisk-mekanisk planering (CMP), syrlig og basisk rengjøring samt vask av utslippsgasser. Disse avløpsvannsstrømmene klassifiseres vanligvis i fem kategorier: fluoridholdig avløpsvann, syrlig og basisk avløpsvann, organisk avløpsvann, tungmetallavløpsvann og konsentrat med høy saltholdighet.
Typiske forurensende stoffer inkluderer fluorider, silikater, bor- og fosforforbindelser, spor mengder tungmetaller (som kobber, nikkel og sink), rester av fotolakk, organiske løsningsmidler, overflateaktive stoffer, ultrafine suspenderte partikler og kolloidale urenheter.
Avløpsvann fra halvlederwaferfabrikker kjennetegnes av betydelige svingninger i strømningshastighet, veksling mellom sure og basiske forhold, svært stabile kolloidpartikler, dårlig biologisk nedbrytbarhet og høy tendens til å danne avleiring og korrosjon. Noen tungmetaller forekommer som stabile metallkomplekser som er vanskelige å fjerne ved hjelp av konvensjonelle behandlingsmetoder.
I tillegg er halvlederprodusenter underlagt svært strenge miljøkrav til utslipp og gjenbruk av vann, noe som gjør avløpsvann fra waferfabrikker til en av de mest teknisk utfordrende industrielle avløpsvannstrømmene å behandle.
2. Vanlige kundeutfordringer
Avløpsvannbehandling i halvlederwaferfabrikasjon stiller flere svært spesialiserte tekniske utfordringer.
Komplekserte tungmetaller og stabile fluorid-silikatforbindelser er vanskelige å fjerne ved hjelp av konvensjonelle behandlingsprosesser, noe som gjør det utfordrende å oppfylle stadig strengere utslippskrav når avløpsvannets egenskaper svinger.
Ultrafine kolloidale partikler og fotolakkrester fører ofte til slamopphoping, rørtilstopping og alvorlig membranforurensning, noe som resulterer i hyppige utstyrsholdstillinger som avbryter kontinuerlig vafelproduksjon.
Fordi halvlederprodusering innebär mange ulike fremstillingsprosesser som produserer forskjellige avløpsvannstrømmer, krever kombinert behandling ofte overdreven kjemikalietilsetting og genererer store mengder slam, noe som fører til høye drifts- og bortskaffelseskostnader.
Standard avløpsvannbehandlingsutstyr mangler generelt korrosjonsbestandighet, anti-forurensningsevne og renhet som kreves for halvlederprodusering, noe som øker risikoen for sekundærkontaminering.
Videre utvider halvlederfabrikker kontinuerlig produksjonskapasiteten samtidig som de beholder kompakte renromsoppsett.
3. Behandlingsprosess og konfigurasjon av kjerneutstyr
For å håndtere den mangfoldige og teknisk krevende karakteren til avløpsvann fra halvlederwaferfabrikker bruker vi en fullt integrert behandlingsprosess som består av:
Adskilt innsamling → Dekompleksering og vannforberedelse → Flerid- og kiseldioxidfjerning → Koagulering og sedimentering → Biologisk behandling → Avansert membranrensing → Reduksjon av konsentratvolum
Enkelte avløpsvannstrømmer samles inn og jevnføres separat for å minimere hydrauliske og vannkvalitetsendringer.
En dedikert dekomplekseringsprosess bryter ned stabile tungmetallkomplekser før et presisjonsfluorid- og silikaavskillelsessystem selektivt fjerner karakteristiske forurensninger.
Avløpsvannet gjennomgår deretter koagulering og sedimentering, etterfulgt av avansert oksidasjon for å bryte ned motstandsdyktige organiske forbindelser.
Et biologisk renseanlegg fjerner ytterligere resterende COD før vannet går gjennom et ultrafiltrasjonsanlegg (UF) og et anti-fouling omvendt osmosemembrananlegg (RO) for avansert rensing.
Gjenbrukbart vann av høy kvalitet gjenbrukes i renseprosesser for halvlederproduksjon, mens konsentrert avløpsvann gjennomgår ytterligere volumreduksjon for effektiv bortføring og ressursutvinning.
Kjerneutstyr inkluderer:
- Korrosjonsbestandige, adskilte innsamlings- og jevningsanlegg
- Tungmetall-dekomplekseringsreaktorer
- Høyeffektive fluoridavskillelsesreaktorer
- Intelligente kjemikaliedoseringssystemer
- Anti-fouling membranfiltreringsanlegg
- Online-instrumenter for overvåking av vannkvalitet
- Fullt automatiserte elektriske styringsanlegg
4. Løsningsfordeler
Denne løsningen er spesifikt utviklet for å håndtere de komplekse avløpsvannsforholdene som oppstår i anlegg for halvlederwaferprodusjon.
Den eksklusive behandlingsprosessen fjerner effektivt tungmetaller, fluorid-silikatforbindelser og motstandsdyktige organiske forurensninger, samtidig som den konsekvent produserer renset vann som oppfyller både miljømessige utslippsregler og krav til vann-gjenbruk i anlegget.
Vi leverer fullstendig tilpassede utstyrsløsninger basert på cleanroom-oppsett, avløpsvannsegenskaper, produksjonskapasitet og tilgjengelig installasjonsareal. Tilpassede korrosjonsbestandige utstyrsdrakter, slitasjebestandige materialer, anti-tetningsstrømningskanaler og kompakte modulære utstyr sikrer optimal ytelse under krevende driftsforhold i halvlederanlegg.
All hovedutstyr, elektriske styringskomponenter og vannbehandlingsanlegg er sertifisert i henhold til CE-, UL- og ISO-standardene, og oppfyller de strenge sikkerhets- og etterlevelseskravene for avanserte halvlederprodusenter verden over.
Den adskilte behandlingsprosessen gir utmerket motstand mot hydrauliske og vannkvalitetsendringer, noe som reduserer vedlikeholdsfrekvensen, membranforurensning og slamproduksjon betydelig.
Vannresirkuleringsraten overstiger 95 %, noe som reduserer forbruket av ferskvann og driftskostnadene betydelig, samtidig som den totale produksjonseffektiviteten forbedres.
Den modulære integrerte designen minimerer installasjonsareal, tillater fleksibel utvidelse i fremtiden og støtter fullt automatisert drift for kontinuerlig, høyvolumproduksjon av halvledere.
5. Prosjektreferanser og støttedokumentasjon
Vi har gjennomført suksessfullt avløpsvannbehandlingsprosjekter for flere 12-tommers og 8-tommers halvlederwaferfabrikker.
Et representativt prosjekt er et omfattende avløpsvannsbehandlings- og vann-gjenbrukssystem for en avansert vafersfabrikksanlegg, med en behandlingskapasitet på 1 200 m³/dag.
Systemet har vist langvarig stabil drift og løst problemer knyttet til for høye konsentrasjoner av fluorid og silika, resterende tungmetaller og membranforurensning. Prosjektet bestod både miljømessige godkjenningsinspeksjoner og strenge fabrikksinterne kontroller av vannkvaliteten, noe som sikrer stabil vafertproduksjon og uavbrutt produksjonsdrift.
Støttedokumentasjon inkluderer:
- Egenutviklede patenter for halvlederavløpsvannsbehandlingsprosesser
- CE-, UL- og ISO-sertifikater
- Vannkvalitetstesterapporter fra akkrediterte tredjeparter
- Dokumentasjon for prosjektfullføring og godkjenning
- Referanseprosjekter for ledende halvlederprodusenter
6. Tjenesteområde og samarbeidsprosess
Vi tilbyr omfattende EPC ferdigløsninger for avløpsvannsbehandling for halvlederwafer-fabrikasjonsanlegg, inkludert stedundersøkelse, avløpsvannsprøvetaking og analyse, tilpasset prosessingeniørarbeid, design av ikke-standard utstyr, fremstilling, installasjon, igangsetting, drift og vedlikeholdstjenester, systemoppgraderinger og levertilførsel av forbruksgoder i hele systemets levetid.
Standard samarbeidsprosess
- Stedundersøkelse og avløpsvannsanalyse – Utfør undersøkelse på stedet, samle inn avløpsvannsprøver og levere en omfattende rapport om vannkvaliteten.
- Tilpasset ingeniørdesign – Utvikle en dedikert behandlingsprosess, en tilpasset utstyrslosning og et kommersielt forslag basert på kravene til wafer-fabrikasjonsprosessen.
- Utstyrsfremstilling og bygging – Starte fremstilling av tilpasset utstyr og på-sted-installasjon etter bekreftelse av kontrakt.
- Installasjon og igangsetting – Fullstendig installasjon, integrert igangsetting og kontinuerlig prøvedrift inntil alle behandlingsytelsesmålene konsekvent oppnås.
- Prosjektaksept og teknisk opplæring – Assisterer med miljømessige akseptprosedyrer og gir omfattende operatørutdanning.
- Langvarig teknisk støtte – Levere rutinemessige inspeksjoner, forebyggende vedlikehold, systemoptimering, utstyrsoppgraderinger og teknisk støtte døgnet rundt.
EN
