I. Zdroje odpadových vôd, typické kontaminanty a charakteristiky kvality vody
Odpadové vody z výroby kremíkových platní vznikajú predovšetkým pri leptaní platní, brousení, čistení povrchu, usadzovaní tenkých vrstiev, fotolitografii a umývaní čistých miestností. Patrí medzi najväčšie a najzložitejšie prúdy odpadových vôd v kremíkovej polovodičovej výrobe. Odpadové vody sa zvyčajne klasifikujú ako fluórovodíkové odpadové vody, kyslé/zásadité technologické odpadové vody, organické čistiace odpadové vody, odpadové vody obsahujúce komplexné ťažké kovy a vysookesoľový koncentrát z výroby ultracistej vody (UPW).
Medzi typické kontaminanty patria fluóridy, silikáty, ultrajemné kolloidné oxidy kremíka, kyslé a zásadité soli, stopy iónov medi a niklu spolu s rezíduami fotoodolnej vrstvy a povrchovo aktívnymi látkami. Odpadová voda vykazuje výrazné kolísanie pH, veľmi stabilné koly, silný potenciál tvorby usadenín a nízku biologickú rozložiteľnosť. Niektoré ťažké kovy sa vyskytujú vo forme stabilných komplexov, ktoré je ťažké odstrániť bežným usadzovaním. Keďže výroba polovodičových dosiek vyžaduje procesnú vodu extrémne vysokého stupňa čistoty, normy pre opätovné použitie aj pre vypúšťanie odpadovej vody sú výrazne prísnejšie ako normy pre bežnú priemyselnú odpadovú vodu.
II. Bežné výzvy zákazníkov
Ultrajemné kremičitanové koloidy a fluorokremičitanové komplexy je ťažké oddeliť, čo často spôsobuje usadzovanie v potrubí, znečistenie membrán a výpadky výroby. Kolísania v odpadovej vode môžu viesť k nadmerným koncentráciám fluóru a ťažkých kovov, čím sa zvyšujú riziká pre dodržiavanie environmentálnych predpisov. Konvenčná úprava zmiešaných prúdov vyžaduje veľkú spotrebu chemikálií, vytvára veľké množstvá nebezpečného kalu a má vysoké prevádzkové náklady. Štandardné zariadenia často nemajú dostatočnú odolnosť voči korózii a znečisteniu, zatiaľ čo tradičné civilné systémy zaberie veľkú plochu a ich rozšírenie je ťažké, čo robí prispôsobené riešenia nevyhnutnými.
III. Proces úpravy a základné zariadenia
Odporúčaný postup pozostáva z oddeleného zhromažďovania, predspracovania, dekomplexácie, odstraňovania fluóru a kremičitanov, koagulácie a usadzovania, pokročilej oxidácie, úpravy pomocou ultrafiltračnej (UF) a antifoulingovej reverznej osmózy (RO), ako aj znižovania objemu koncentrátu. Oddelené vyrovnanie minimalizuje hydraulické šoky. Dekomplexácia odstraňuje komplexné zlúčeniny ťažkých kovov, zatiaľ čo špeciálne odstraňovanie fluóru a kremičitanov eliminuje kľúčové kontaminanty. Pokročilá oxidácia odstraňuje zvyšné organické látky a systém UF-RO vyrába regenerovanú vodu vhodnú na čistenie kremíkových platní. Základné zariadenia zahŕňajú nádoby na vyrovnanie odolné voči korózii, reaktory na dekomplexáciu, reaktory na odstraňovanie fluóru a kremičitanov, inteligentné dávkovacie systémy, antifoulingové moduly membrán, online analyzátory kvality vody a systémy riadenia PLC.
IV. Výhody riešenia
Riešenie účinne zabraňuje hromadeniu kremičitanových koloidov, odstraňovaniu fluóru, kontrole ťažkých kovov a vzniku usadín na membránach, pričom zabezpečuje stabilné dodržiavanie predpisov pre vypúšťanie a opätovné použitie vody. K dispozícii sú prispôsobiteľné modulárne zariadenia s koróziou odolnými konštrukciami, protiupchávacími tokovými kanálmi a kompaktným rozmiestnením. Všetky hlavné zariadenia majú certifikáty CE, UL a ISO. Opätovné použitie vody presahuje 95 %, frekvencia údržby a tvorba kalu sa výrazne znížili a modulárny automatizovaný návrh umožňuje budúce rozšírenie kapacity.
V. Referencie projektov a podporné dokumenty
Bofu úspešne implementoval systémy na čistenie odpadových vôd pre viaceré výrobné zariadenia kremíkových platní s priemerom 8 a 12 palcov. Referenčný projekt s kapacitou čistenia 1 200 m³/deň spoľahlivo funguje už roky, odstraňuje zanesenie membrán spôsobené kremičitanmi a kontroluje hladiny fluóru a kremičitanov, pričom splnil požiadavky na environmentálne a výrobné akceptačné testy. Podporné dokumenty zahŕňajú patentované technológie, certifikáty CE/UL/ISO, externé správy o kvalite vody, certifikáty akceptácie projektov a referenčné projekty.
VI. Rozsah služieb a pracovný postup projektu
Bofu poskytuje komplexné EPC kompletné služby „kľúč v ruke“, vrátane terénneho prieskumu, analýzy odpadových vôd, prispôsobenej návrhovej a technologickej dokumentácie, výroby, inštalácie, uvádzania do prevádzky, prevádzky a údržby, modernizácií systémov a dodávky spotrebného materiálu po celú dobu životnosti.
Pracovný postup:
1. Terénny prieskum a analýza kvality vody.
2. Prispôsobený návrh technologického procesu, cenová ponuka a rozmiestnenie.
3. Výroba zariadení a stavebné práce na mieste.
4. Inštalácia, uvádzanie do prevádzky a overenie výkonu.
5. Podpora pri environmentálnom prijímaní a školenie obsluhy.
6. Dlhodobá údržba, kontrola, aktualizácie a technická podpora.
EN
