1. Viri odpadnih vod, tipični onesnaževalci in značilnosti kakovosti vode
Odpadne vode iz proizvodnje polprevodniških ploščic (Wafer Fab) so zelo zapletene in sestavljene iz več procesnih tokov. Nastanejo predvsem med etšanjem ploščic, nanašanjem tankih plasti, implantacijo ionov, fotolitografijo, kemično-mehansko planarizacijo (CMP), kislimi in alkalnimi čistilnimi postopki ter pranjem izpušnih plinov. Te odpadne vode se običajno razdelijo v pet kategorij: odpadne vode, ki vsebujejo fluorid, kisle in alkalne odpadne vode, organske odpadne vode, odpadne vode, ki vsebujejo težke kovine, ter koncentrat z visoko vsebnostjo soli.
Tipični onesnaževalci vključujejo fluoride, silikate, borove in fosforne spojine, sledove težkih kovin (kot so baker, nikl in cink), ostanki fotorezistov, organska topila, površinsko aktivne snovi, ultrafine suspendirane delce in koloidne nečistoče.
Odpadne vode iz polprevodniških plošč so značilne po znatnih nihanjih pretoka, izmeničnih kislih in alkalnih pogojih, zelo stabilnih koloidnih delcev, slabe razgradljivosti s pomočjo mikroorganizmov ter visokega tveganja za nastanek napraskov in korozije. Nekateri težki kovinski elementi obstajajo kot stabilni kovinski kompleksi, ki jih je težko odstraniti z običajnimi metodami čiščenja.
Poleg tega so proizvodne enote za izdelavo polprevodniških plošč podvržene izjemno strogi okoljski regulativi glede izpusta odpadnih voda in ponovne uporabe vode, kar naredi odpadne vode iz proizvodnje polprevodniških plošč eno najtežje tehnično obravnavljivih industrijskih odpadnih vod.
2. Pogosti izzivi strank
Čiščenje odpadnih voda pri izdelavi polprevodniških plošč predstavlja več zelo specializiranih tehničnih izzivov.
Kompleksirani težki kovinski elementi in stabilni fluorid-silikatni spojini je težko odstraniti z običajnimi postopki čiščenja, kar otežuje skladnost z vedno strožjimi standardi izpusta, kadar se lastnosti odpadnih voda spreminjajo.
Ultrafini koloidni delci in ostanki fotorezistov pogosto povzročajo nabiranje mulja, zamašitev cevovodov in hudo onesnaženje membran, kar vodi do pogostih izključitev opreme in prekinitev neprekinjene proizvodnje plošč.
Ker polprevodniško izdelovanje vključuje številne proizvodne postopke, ki ustvarjajo različne tokove odpadnih voda, se pri združeni obravnavi pogosto zahteva prekomerna dodaja kemikalij in nastane velike količine mulja, kar povzroča visoke obratovalne in odstranjevalne stroške.
Standardna oprema za obravnavo odpadnih voda na splošno nima zadostne odpornosti proti koroziji, sposobnosti preprečevanja onesnaženja in čistoče, ki so potrebne za polprevodniško izdelovanje, kar povečuje tveganje sekundarne kontaminacije.
Poleg tega proizvodne zmogljivosti polprevodniških tovarn neprestano naraščajo, hkrati pa ohranjajo kompaktno postavitev čistih prostorov. Konvencionalne civilne naprave za čiščenje odpadnih voda zavzemajo veliko površino in ponujajo omejeno prilagodljivost za prihodnjo razširitev, kar ustvarja povpraševanje po popolnoma integriranih in prilagojenih rešitvah za čiščenje odpadnih vod.
3. Postopek obravnave in konfiguracija osnovne opreme
Za obravnavo raznovrstnih in tehnično zahtevnih lastnosti odpadnih vod iz polprevodniških tovarn za izdelavo ploščic uporabljamo popolnoma integriran proces čiščenja, ki vključuje:
Ločeno zbiranje → Razgradnja kompleksov in priprava vode → Odstranjevanje fluoridov in silicija → Koagulacija in usedanje → Biološko čiščenje → Napredna membranska čistilna postopka → Zmanjševanje prostornine koncentrata
Posamezne tokove odpadnih vod se ločeno zbirajo in izenačujejo, da se zmanjšajo nihanja pretoka in kakovosti vode.
Posebni postopek razgradnje razgradi stabilne komplekse težkih kovin, preden točno usmerjen sistem za odstranjevanje fluoridov in silicija selektivno odstrani značilne kontaminante.
Odpadna voda nato preide skozi koagulacijo in usedanje, nato pa še skozi napredno oksidacijo za razgradnjo odpornih organskih spojin.
Biološki sistemi za čiščenje nadalje odstranijo ostankov COD, preden voda potuje skozi ultrafiltracijski (UF) sistem in proti-zamašitveni reverzni osmozni (RO) membranski sistem za napredno čiščenje.
Voda visoke kakovosti, pridobljena iz ponovne uporabe, se znova uporabi pri procesih čiščenja v proizvodnji polprevodnikov, medtem ko se koncentrirana odpadna voda še dodatno zmanjša po prostornini za učinkovito odstranjevanje in pridobivanje virov.
Osnovna oprema vključuje:
- Koroziji odporni ločeni sistemi za zbiranje in izravnavo
- Reaktorje za razgradnjo kompleksov težkih kovin
- Reaktorji za odstranjevanje fluoridov z visoko učinkovitostjo
- Inteligentni sistemi za dозiranje kemikalij
- Membranske filtrace z odpornostjo proti zamašitvi
- Spletni instrumenti za spremljanje kakovosti vode
- Popolnoma avtomatizirani električni krmilni sistemi
4. Prednosti rešitve
Ta rešitev je posebej zasnovana za obravnavo zapletenih razmer odpadne vode v napravah za izdelavo polprevodniških plošč.
Lastni postopek čiščenja učinkovito odstrani težke kovine, fluorid-silikatne spojine in odporne organske onesnaževalce ter stalno proizvaja očiščeno vodo, ki izpolnjuje tako predpise za izpuščanje v okolje kot zahtevane standarde za ponovno uporabo vode v obratu.
Ponujamo popolnoma prilagojene rešitve opreme na podlagi razporeditve čistih prostorov, lastnosti odpadne vode, zmogljivosti proizvodnje in razpoložljivega prostora za namestitev. Prilagojeni korozijo odporni ohišja opreme, obrabi odporni materiali, proti-zamašitveni pretokovni kanali ter kompaktna modularna oprema zagotavljajo optimalno delovanje v zahtevnih pogojih obratovanja polprevodniških naprav.
Vsa jedro oprema, električni krmilni komponenti in sistemi za čiščenje vode so certificirani v skladu s standardi CE, UL in ISO ter izpolnjujejo stroge varnostne in skladnostne zahteve naprednih proizvodnih objektov za polprevodnike po vsem svetu.
Ločen proces čiščenja zagotavlja odlično odpornost proti nihanjem hidravličnega toka in kakovosti vode, kar znatno zmanjša pogostost vzdrževanja, umazanje membran in nastajanje mulja.
Stopnja ponovne uporabe vode presega 95 %, kar znatno zmanjša porabo sveže vode in obratovalne stroške ter izboljša celotno učinkovitost proizvodnje.
Modularna integrirana konstrukcija zmanjša potrebno namestitveno površino, omogoča fleksibilno prihodnjo razširitev in podpira popolnoma avtomatiziran obrat za neprekinjeno, visokokoličinsko proizvodnjo polprevodnikov.
5. Reference projekta in podporno dokumentacijo
Uspešno smo izvedli projekte za čiščenje odpadnih voda za več proizvodnih objektov za izdelavo polprevodniških plošč s premerom 12 palcev in 8 palcev.
Predstaviten primer je celovit sistem za čiščenje odpadnih voda in ponovno uporabo vode za napredno tovarno za izdelavo ploščic z zmogljivostjo čiščenja 1.200 m³/dan.
Sistem je dokazal dolgoročno stabilno obratovanje in uspešno odpravil težave, povezane s prekomernimi koncentracijami fluoridov in silicija, ostanki težkih kovin ter umazovanjem membran. Projekt je uspešno opravil tako okoljske sprejemne preglede kot stroge tovarniške preverjanje kakovosti vode, kar zagotavlja stabilno proizvodnjo ploščic in neprekinjeno proizvodnjo.
Podporno dokumentacijo sestavljajo:
- Lastniške patente za postopke čiščenja odpadnih voda v polprevodniški industriji
- Certifikati CE, UL in ISO
- Poročila o kakovosti vode, potrjena s strani neodvisnih akreditiranih laboratorijev
- Dokumentacija o zaključku in sprejemu projekta
- Referenčni projekti za vodilne proizvajalce polprevodnikov
6. Obseg storitev in proces sodelovanja
Ponujamo celovite EPC ključ-v-roko rešitve za čiščenje odpadnih voda za naprave za izdelavo polprevodniških plošč, vključno z raziskavo lokacije, vzorčenjem in analizo odpadnih vod, prilagojenim procesnim inženirstvom, načrtovanjem nestandardne opreme, proizvodnjo, namestitvijo, vzpostavitvijo, obratovalnimi in vzdrževalnimi storitvami, nadgradnjami sistema ter dobavo potrošnega materiala za celotno življenjsko dobo.
Standardni sodelovalni postopek
- Raziskava lokacije in analiza odpadnih voda – Izvedemo raziskavo na lokaciji, zberemo vzorce odpadnih vod in pripravimo podrobno poročilo o kakovosti vode.
- Prilagojeno inženirsko načrtovanje – Razvijemo poseben postopek čiščenja, prilagojeno rešitev opreme in komercialni predlog na podlagi zahtev postopka izdelave plošč.
- Proizvodnja opreme in gradnja – Po potrditvi pogodbe začnemo z izdelavo prilagojene opreme in namestitvijo na lokaciji.
- Namestitev in vzpostavitev – Popolna namestitev, integrirana vzpostavitev in neprekinjeno preskusno obratovanje, dokler se vse ciljne zmogljivosti obravnave ne dosežejo dosledno.
- Sprejem projekta in tehnično usposabljanje – Pomoč pri postopkih okoljskega sprejema in izvedba celovitega usposabljanja operaterjev.
- Dolgoročna tehnična podpora – Zagotavljamo redne preglede, preventivno vzdrževanje, optimizacijo sistema, nadgradnje opreme in tehnično podporo 24/7.
EN
