1. Kilder til avløpsvann, typiske forurensende stoffer og vannkarakteristika
Avløpsvann fra produksjon av silisiumkarbid- (SiC-) og galliumnitrid- (GaN-) halvledere stammer hovedsakelig fra epitaktisk vekst, etsing, ionimplantering, tynnfilmsavsetning, vafelssliping og rengjøring samt renromsskylleprosesser. I forhold til avløpsvann fra konvensjonell silisiumhalvlederproduksjon har avløpsvann fra halvledere av tredje generasjon en mye mer kompleks sammensetning og er betydelig vanskeligere å behandle.
Typiske forurensninger inkluderer fluorid, høye konsentrasjoner av syrer og baser, ultrafine silisiumkarbidpartikler, galliumforbindelser, nitrid, spor av tungmetallioner og små mengder organiske forurensninger som fotomotstandsrester og fjerningskjemikalier, noe som fører til svingende COD-verdier.
Avløpsvannet kjennetegnes av vekslande sterkt sure og alkaliske strømmer, høye fluoridkonsentrasjoner, ultrafine suspenderte faste partikler og svært korrosive egenskaper. Stabile kolloidale partikler setter seg ned svært sakte, noe som øker risikoen for tilstopping av rørledninger og membraner. I tillegg krever halvlederprodusenter med bred båndgap ultra-ren gjenvunnet vann, der vannkvalitetskravene er betydelig strengere enn de som gjelder for konvensjonell industriell avløpsvannrensing.
2. Vanlige kundeutfordringer
Produsenter av SiC- og GaN-halvledere står ofte ovenfor flere utfordringer knyttet til avløpsvannrensing.
Ultrafine SiC- og GaN-partikler er vanskelige å fjerne ved vanlig sedimentering, noe som fører til slamopphoping, utstyrstopp, hyppig membranforurensning og kostbare produksjonsnedstillinger. Høyfluoridavfallsvann fra etsingsprosesser er vanskelig å behandle konsekvent, noe som gjør det utfordrende å oppfylle stadig strengere miljømessige utslippskrav.
Produksjonsprosessen genererer også vekselvise sure og alkaliske avfallsvannstrømmer med høy korrosivitet, noe som krever spesialisert korrosjonsbestandig utstyr i stedet for standard industrielle systemer. Samtidig krever halvlederprodusenter ekstremt høye gjenbrukrater for ultrarent vann, mens konvensjonelle behandlingsteknologier ofte ikke oppnår den nødvendige vannkvaliteten, noe som fører til overdreven forbruk av ferskvann og høyere driftskostnader.
Videre har moderne halvlederfabrikker vanligvis begrenset installasjonsareal og raskt utviklende produksjonslinjer, noe som gjør det vanskelig å utvide eller oppgradere konvensjonelle store avløpsvannsbehandlingsanlegg. Som et resultat øker behovet for kompakte, modulære og fullstendig tilpassede avløpsvannsbehandlingsystemer som er designet spesifikt for høy-nøyaktighets halvlederproduksjon.
3. Behandlingsprosess og konfigurasjon av kjerneutstyr
For å håndtere det høye fluoridinnholdet, de ultrafine partiklene og de korrosive egenskapene i SiC- og GaN-avløpsvann bruker vi en dedisert behandlingsprosess som består av:
Adskilt innsamling → Presis pH-justering og kolloid destabilisering → Koagulering og fluoridfjerning → Finkfiltrering → Avansert membranrensing → Gjenbruk av ultrarent vann
Sure, alkalisk, fluoridholdig og prosessavfallsvann samles og jevnføres separat for å minimere hydrauliske og vannkvalitetsendringer. Nøyaktig pH-styring destabiliserer kolloidale partikler, mens et optimalisert koagulasjons- og sedimenteringssystem fjerner effektivt suspenderte faste stoffer og størstedelen av fluoridet.
Aktivt kulladsorpsjon og presisjonsfiltrering fjerner spor av organiske forbindelser og resterende metallforurensninger. Det behandlede vannet går deretter gjennom et ultrafiltreringssystem (UF), etterfulgt av et anti-fouling-reverseosmose-system (RO) for dyp desalineringsbehandling, og produserer vann med høy renhet som er egnet for vaferskylning og andre halvlederprodusentprosesser.
Kjerneutstyr inkluderer:
- Korrosjonsbestandige jevnføringsbassenger og pH-justeringssystemer
- Høyeffektive systemer for fluoridfjerning og kolloidoppløsning
- Fullt automatiserte vannmykningssystemer
- Anti-fouling membranfiltreringsanlegg
- Intelligente kjemikaliedoseringssystemer
- Høypresisjons online instrumenter for vannkvalitetsmonitorering
4. Løsningsfordeler
Denne løsningen er spesielt utviklet for halvlederproduksjon av tredje generasjon av SiC og GaN, og takler effektivt tre kritiske bransjeutfordringer: fjerning av ekstremt fine partikler, kontroll av fluorid og korrosjonsmotstand.
Det behandlede vannet oppfyller konsekvent både kravene til gjenbruk i produksjonen og miljøkravene til utslipp. Tilpasset ikke-standard utstyr kan designes for å passe inn i kompakte anleggslayouter og sterkt korrosive driftsmiljøer, med forsterkede anti-korrosjonskonstruksjoner, anti-tetting strømningskanaler og modulære, kompakte design som er tilpasset halvlederanlegg.
Alle sentrale elektriske styringssystemer, mekanisk utstyr og vannbehandlingskomponenter er produsert i samsvar med internasjonalt anerkjente CE-, UL- og ISO-standarder, noe som sikrer overlegen sikkerhet, pålitelighet og etterlevelse av reguleringer for high-end halvlederanvendelser.
Systemet tilbyr utmerket motstand mot svingninger i vannkvalitet, noe som reduserer membranforurensning, vedlikeholdsfrekvensen og driftsnedleggelse betydelig. Gjenbrukshastigheten for vann kan overstige 95 %, noe som reduserer forbruket av ferskvann og de totale driftskostnadene betydelig.
Dens modulære, plassbesparende design gjør det mulig med fleksibel kapasitetsutvidelse, mens fullt automatisert intelligent kontroll sikrer stabil drift for kontinuerlig, høy-nøyaktig halvlederprodusksjon.
5. Prosjektreferanser og støttedokumentasjon
Vi har levert avløpsvannrensingssystemer med suksess til fabrikker for SiC- og GaN-halvlederwafer, inkludert en referanseanlegg for produksjon av bredbåndshalvledere med en rensekapasitet på 900 m³/dag.
Systemet har fungert pålitelig, effektivt eliminert partikkelakkumulering, stabilisert fluoridfjerning og konsekvent produsert gjenvunnet vann som oppfyller kravene til ultraren vann for halvlederindustrien.
Støttedokumentasjon inkluderer:
- Egenutviklede prosesspatenter
- CE-, UL- og ISO-sertifiseringer
- Uavhengige testrapporter for vannkvalitet
- Dokumentasjon for prosjektaksept
- Referanseprosjekter fra ledende halvlederprodusenter
6. Tjenesteområde og samarbeidsprosess
Vi tilbyr omfattende EPC-fertigløsninger for avløpsvannrensing til produsenter av halvledere av tredje generasjon, inkludert stedundersøkelse, vannkvalitetsanalyse, tilpasset prosessteknikk, fremstilling av ikke-standardutstyr, installasjon, igangsetting, drifts- og vedlikeholdstjenester, systemoppgraderinger og levering av forbruksvarer gjennom hele systemets levetid.
Standard samarbeidsprosess
- Stedsundersøkelse og avløpsvannsprøvetaking med omfattende vannkvalitetsanalyse
- Tilpasset prosess- og utstyrsdesign basert på produksjonsforhold
- Utstyrstilvirkning og bygging på stedet etter kontraktbekreftelse
- Installasjon, igangsetting og integrert prøvedrift inntil stabil overholdelse er oppnådd
- Støtte under prosjektaksept og opplæring av operatører
- Langsiktig forebyggende vedlikehold, teknisk støtte, systemoptimering og oppgraderingstjenester
EN
