I. Источники сточных вод, типичные загрязнители и характеристики качества воды
Сточные воды при производстве кремниевых пластин образуются в основном в процессах травления пластин, полировки, очистки поверхности, осаждения тонких плёнок, фотолитографии и промывки чистых помещений. Это один из крупнейших и наиболее сложных потоков сточных вод в производстве кремниевых полупроводников. Сточные воды обычно классифицируются как фторсодержащие, кислотные/щелочные технологические, органические моющие, содержащие комплексы тяжёлых металлов, а также высокосолёный концентрат, получаемый при производстве ультрачистой воды (UPW).
Типичные загрязнители включают фториды, силикаты, ультрадисперсные коллоиды диоксида кремния, кислые и щелочные соли, следовые количества ионов меди и никеля, а также остатки фотополимерных составов и ПАВ. Сточные воды характеризуются значительными колебаниями pH, высокой устойчивостью коллоидов, выраженной склонностью к образованию накипи и низкой биоразлагаемостью. Некоторые тяжёлые металлы присутствуют в устойчивых комплексных формах, которые трудно удалить традиционным осаждением. Поскольку производство пластин требует технологической воды чрезвычайно высокой степени очистки, как требования к повторному использованию сточных вод, так и нормы их сброса существенно строже, чем для обычных промышленных сточных вод.
II. Распространённые проблемы заказчиков
Ультрадисперсные коллоиды кремнезёма и фторосиликатные комплексы трудно отделять, что часто приводит к осаждению в трубопроводах, загрязнению мембран и простою производства. Колебания состава сточных вод могут вызывать превышение концентраций фторидов и тяжёлых металлов, повышая риски несоответствия экологическим требованиям. Традиционная обработка смешанных потоков требует большого расхода реагентов, генерирует значительные объёмы опасных осадков и влечёт высокие эксплуатационные затраты. Стандартное оборудование зачастую недостаточно устойчиво к коррозии и загрязнению, а традиционные сооружения гражданского типа занимают большие площади и плохо поддаются расширению, что делает необходимыми индивидуальные решения.
III. Процесс очистки и основное оборудование
Рекомендуемый процесс включает раздельный сбор, предварительную обработку, декомплексацию, удаление фторидов и кремнезёма, коагуляцию и осаждение, продвинутую окислительную обработку, ультрафильтрацию (UF) и обратный осмос с использованием мембран, устойчивых к загрязнению (anti-fouling RO), а также сокращение объёма концентрата. Отдельные выравнивающие резервуары минимизируют гидравлические удары. Декомплексация удаляет комплексы тяжёлых металлов, а специализированные реакторы для удаления фторидов и кремнезёма ликвидируют ключевые загрязнители. Продвинутая окислительная обработка удаляет остаточные органические соединения, а система UF–RO производит регенерированную воду, пригодную для очистки пластин (wafer cleaning). Основное оборудование включает коррозионностойкие выравнивающие резервуары, реакторы декомплексации, реакторы удаления фторидов и кремнезёма, интеллектуальные дозирующие системы, модули мембран, устойчивых к загрязнению, онлайн-анализаторы качества воды и системы управления на базе ПЛК.
IV. Преимущества решения
Решение эффективно устраняет накопление коллоидного кремнезёма, удаляет фториды, контролирует содержание тяжёлых металлов и предотвращает образование накипи на мембранах, обеспечивая стабильное соблюдение норм сброса сточных вод и повторного использования воды. Доступно модульное оборудование по индивидуальному заказу с коррозионностойкими конструкциями, каналами потока, устойчивыми к засорению, и компактной компоновкой. Вся основная техника сертифицирована по стандартам CE, UL и ISO. Доля повторного использования воды превышает 95 %, частота технического обслуживания и объём образующегося осадка значительно снижены, а модульная автоматизированная конструкция позволяет в будущем расширить производственные мощности.
V. Список реализованных проектов и сопутствующая документация
Компания Bofu успешно внедрила системы очистки сточных вод на нескольких предприятиях по производству кремниевых пластин диаметром 8 и 12 дюймов. В рамках флагманского проекта с производительностью 1200 м³/сутки система надёжно функционирует уже несколько лет: устранена забивка мембран, вызванная кремнезёмом, обеспечивается контроль концентрации фторидов и силикатов, а также соблюдены требования экологических норм и внутренних стандартов завода. В качестве подтверждающих документов имеются патентованные технологии, сертификаты соответствия CE/UL/ISO, отчёты независимых лабораторий по качеству воды, акты приёмо-сдаточных испытаний и описания реализованных проектов.
VI. Объём услуг и рабочий процесс проекта
Компания Bofu предоставляет полный комплекс услуг EPC «под ключ», включая обследование площадки, анализ сточных вод, разработку индивидуальных технологических решений и комплектации оборудования, производство, монтаж, пусконаладку, эксплуатацию и техническое обслуживание, модернизацию систем, а также поставку расходных материалов на весь срок службы.
Рабочий процесс:
1. Обследование площадки и анализ качества воды.
2. Разработка индивидуального технологического решения, коммерческое предложение и планировка.
3. Производство оборудования и строительно-монтажные работы на площадке.
4. Установка, ввод в эксплуатацию и проверка производительности.
5. Помощь при экологическом приеме и обучение операторов.
6. Долгосрочное техническое обслуживание, осмотры, модернизации и техническая поддержка.
EN
