1. Zdroje odpadových vôd, typické kontaminanty a charakteristiky kvality vody
Odpadové vody vznikajúce pri výrobe polovodičových platní (Wafer Fab) sú veľmi zložité a pozostávajú z viacerých technologických prúdov. Vznikajú predovšetkým počas leptania platní, nanesenia tenkých vrstiev, implantácie iónov, fotolitografie, chemicko-mechanickej plánovania (CMP), kyslých a zásaditých čistení a odsávania výfukových plynov. Tieto prúdy odpadových vôd sa zvyčajne rozdeľujú do piatich kategórií: odpadové vody obsahujúce fluór, kyslé a zásadité odpadové vody, organické odpadové vody, odpadové vody obsahujúce ťažké kovy a koncentrát s vysokým obsahom solí.
Typické kontaminanty zahŕňajú fluóridy, silikáty, zlúčeniny bóru a fosforu, stopové množstvá ťažkých kovov (ako napríklad meď, nikel a zink), zvyšky fotoodporov, organické rozpúšťadlá, povrchovo aktívne látky, ultrajemné suspendované častice a koloidné nečistoty.
Odpadové vody z výroby polovodičových platníkov sa vyznačujú výraznými kolísaniami prietoku, striedajúcimi sa kyslými a zásaditými podmienkami, vysokej stability koloidných častíc, nízkou biologickou rozložiteľnosťou a vysokým potenciálom usadzovania a korózie. Niektoré ťažké kovy sa vyskytujú ako stabilné kovové komplexy, ktoré je ťažké odstrániť pomocou bežných metód úpravy.
Okrem toho sú výrobné zariadenia pre polovodiče podrobené extrémne prísne environmentálne normy týkajúce sa vypúšťania a opätovného používania vody, čo robí odpadové vody z výroby platníkov jedným z najnáročnejších priemyselných odpadových tokov z hľadiska technickej úpravy.
2. Bežné výzvy pre zákazníkov
Úprava odpadových vôd v polovodičových výrobnych zariadeniach predstavuje niekoľko veľmi špecializovaných technických výziev.
Komplexné ťažké kovy a stabilné fluorid-silikátové zlúčeniny je ťažké odstrániť pomocou bežných postupov úpravy, čo komplikuje dodržiavanie stále prísnejších emisných noriem v prípade kolísania charakteristík odpadových vôd.
Ultrajemné koloidné častice a zvyšky fotoodporu často spôsobujú hromadenie kalu, upchávanie potrubia a vážne znečistenie membrán, čo má za následok časté vypnutia zariadení a prerušenie nepretržitej výroby polovodičových dosiek.
Keďže výroba polovodičov zahŕňa množstvo výrobných procesov, ktoré produkujú rôzne odpadové vody, ich kombinovaná úprava často vyžaduje nadmerné dávkovanie chemikálií a vytvára veľké objemy kalu, čo vedie k vysokým prevádzkovým a likvidačným nákladom.
Štandardné zariadenia na úpravu odpadových vôd zvyčajne nemajú dostatočnú odolnosť voči korózii, schopnosť odolávať znečisteniu a požadovanú čistotu pre výrobu polovodičov, čo zvyšuje riziko sekundárneho kontaminovania.
Okrem toho polovodičové výrobné závody neustále rozširujú výrobnú kapacitu, pričom zachovávajú kompaktné usporiadanie čistých miestností. Tradičné civilné zariadenia na úpravu odpadových vôd zaberie veľkú plochu a ponúkajú obmedzenú flexibilitu pre budúce rozšírenie, čo vytvára dopyt po plne integrovaných a prispôsobených riešeniach na úpravu odpadových vôd.
3. Technologický proces a konfigurácia základných zariadení
Aby sme vyhoveli rozmanitým a technicky náročným charakteristikám odpadových vôd z výroby polovodičových platní, používame plne integrovaný proces úpravy, ktorý pozostáva z nasledovných krokov:
Oddelené zhromažďovanie → Rozklad komplexov a úprava vody → Odstránenie fluóru a kremičitanov → Koagulácia a usadzovanie → Biologická úprava → Pokročilá membránová purifikácia → Zníženie objemu koncentrátu
Jednotlivé prúdy odpadových vôd sa zhromažďujú a vyrovnávajú oddelene, aby sa minimalizovali hydraulické kolísania a kolísania kvality vody.
Špeciálny proces dekomplexácie rozkladá stabilné komplexné zlúčeniny ťažkých kovov pred tým, ako presný systém na odstraňovanie fluóru a kremičitanov selektívne odstraňuje charakteristické kontaminanty.
Potom sa odpadová voda podrobuje koagulácii a usadzovaniu, za čím nasleduje pokročilá oxidácia na rozklad odolných organických zlúčenín.
Biologický úpravný systém ďalej odstraňuje zvyšný CHSK, kým voda prechádza cez systém ultrafiltrácie (UF) a protiusadový reverzný osmózny (RO) membránový systém na pokročilú úpravu.
Vysokokvalitná regenerovaná voda sa znova používa v čistiacej výrobe polovodičov, zatiaľ čo koncentrovaná odpadová voda sa ďalej redukuje v objeme za účelom efektívneho odstraňovania a obnovy zdrojov.
Základné vybavenie pozostáva z:
- Koróziou odolné oddelené systémy na zbieranie a vyrovnanie
- Reaktor pre odstránenie komplexov ťažkých kovov
- Reaktory na odstraňovanie fluóru s vysokou účinnosťou
- Inteligentné systémy dávkovania chemikálií
- Proti-usadzovacie membránové filtračné systémy
- Online prístroje na monitorovanie kvality vody
- Plne automatické elektrické riadiace systémy
4. Výhody riešenia
Toto riešenie je špeciálne navrhnuté na riešenie zložitých podmienok odpadovej vody v zariadeniach na výrobu polovodičových platník.
Vlastný postup úpravy účinne odstraňuje ťažké kovy, fluorid-silikátové zlúčeniny a odolné organické kontaminanty a zároveň konzistentne produkuje upravenú vodu, ktorá spĺňa požiadavky environmentálnych predpisov pre vypúšťanie aj požiadavky závodu na opätovné použitie vody.
Poskytujeme úplne prispôsobené technologické riešenia na základe rozmiestnenia čistých miestností, charakteristík odpadovej vody, výrobnej kapacity a dostupného inštalačného priestoru. Prispôsobené koróziou odolné obaly zariadení, materiály odolné proti opotrebovaniu, tokové kanály odolné proti zanášaniu a kompaktné modulárne zariadenia zabezpečujú optimálny výkon za náročných prevádzkových podmienok v polovodičovom priemysle.
Všetky základné zariadenia, elektrické riadiace komponenty a systémy na úpravu vody sú certifikované podľa noriem CE, UL a ISO, čím spĺňajú prísne požiadavky na bezpečnosť a zhodu v pokročilých výrobných zariadeniach pre polovodiče po celom svete.
Oddelený proces úpravy poskytuje vynikajúcu odolnosť voči hydraulickým a kvalitatívnym kolísaniam vody, čo výrazne zníži frekvenciu údržby, znečistenie membrán a tvorbu kalu.
Miera recirkulácie vody presahuje 95 %, čo výrazne zníži spotrebu čerstvej vody a prevádzkové náklady, pričom sa zlepší celková výrobná účinnosť.
Modulárny integrovaný dizajn minimalizuje inštalačnú plochu, umožňuje flexibilné budúce rozšírenie a podporuje plne automatický prevádzkový režim pre nepretržitú výrobu polovodičov vysokého objemu.
5. Referenčné projekty a podporná dokumentácia
Úspešne sme dokončili projekty na úpravu odpadových vôd pre viaceré výrobné zariadenia na výrobu polovodičových platní s priemerom 12 palcov a 8 palcov.
Príkladový projekt je komplexný systém na čistenie odpadových vôd a opätovné využitie vody pre pokročilé zariadenie na výrobu polovodičových platní, s kapacitou čistenia 1 200 m³/deň.
Systém preukázal dlhodobú stabilnú prevádzku a úspešne vyriešil problémy s nadmernou koncentráciou fluóru a kremičitanov, zvyškovými ťažkými kovmi a znečistením membrán. Projekt splnil aj environmentálne kontrolné prehliadky, aj prísne overenie kvality vody v závode, čím sa zabezpečila stabilná výroba polovodičových platní a nepretržitá výrobná činnosť.
Podporná dokumentácia zahŕňa:
- Vlastnícke patenty na proces čistenia odpadových vôd z polovodičového priemyslu
- Certifikáty CE, UL a ISO
- Správy o testovaní kvality vody akreditovanými nezávislými laboratóriami
- Dokumentácia o dokončení a prijatí projektu
- Referenčné projekty pre vedúcich výrobcov polovodičov
6. Rozsah služby a proces spolupráce
Poskytujeme komplexné EPC kompletné riešenia na čistenie odpadových vôd pre závody na výrobu polovodičových platník, vrátane prieskumu miesta, odberu a analýzy odpadových vôd, prispôsobenej procesnej inžinierstva, návrhu neštandardného vybavenia, výroby, inštalácie, uvádzania do prevádzky, prevádzkových a údržbových služieb, modernizácií systémov a dodávky spotrebného materiálu po celú životnosť.
Štandardný spolupracovný proces
- Prieskum miesta a analýza odpadových vôd – Vykonáme prieskum na mieste, odber vzoriek odpadových vôd a poskytneme komplexnú správu o analýze kvality vody.
- Prispôsobený technický návrh – Vypracujeme špeciálny postup čistenia, prispôsobené riešenie vybavenia a obchodnú ponuku na základe požiadaviek výrobného procesu polovodičových platník.
- Výroba vybavenia a stavba – Po potvrdení zmluvy začneme s výrobou prispôsobeného vybavenia a inštaláciou na mieste.
- Inštalácia a uvedenie do prevádzky – Kompletná inštalácia, integrované uvedenie do prevádzky a nepretržitý skúšobný chod, kým sa nezabezpečí trvalé dosiahnutie všetkých cieľov výkonnosti čistenia.
- Prijetie projektu a technické školenie – Pomoc pri postupoch environmentálneho prijatia projektu a poskytnutie komplexného školenia pre obsluhu.
- Dlhodobá technická podpora – Poskytovanie pravidelných kontrol, preventívnej údržby, optimalizácie systému, modernizácie zariadení a 24/7 technickej podpory.
EN
