วิธีการแก้ปัญหาสำหรับการบำบัดน้ำเสียจากการผลิตแผ่นซิลิคอน

ข้อที่หนึ่ง: แหล่งที่มาของน้ำเสีย มลพิษโดยทั่วไป และลักษณะคุณภาพน้ำ

น้ำเสียจากการผลิตแผ่นซิลิคอนเกิดขึ้นเป็นหลักจากกระบวนการกัดผิว การขัดเงา การทำความสะอาดพื้นผิว การสะสมฟิล์มบาง การถ่ายโอนลวดลายด้วยแสง (photolithography) และการล้างห้องสะอาด ซึ่งจัดเป็นหนึ่งในกระแสของน้ำเสียที่มีปริมาตรมากที่สุดและซับซ้อนที่สุดในอุตสาหกรรมการผลิตเซมิคอนดักเตอร์แบบซิลิคอน น้ำเสียมักจัดประเภทออกเป็นน้ำเสียที่มีสารฟลูออไรด์ น้ำเสียจากกระบวนการที่มีความเป็นกรดหรือด่าง น้ำเสียจากการทำความสะอาดด้วยสารอินทรีย์ น้ำเสียที่มีสารประกอบโลหะหนัก และน้ำเข้มข้นที่มีความเค็มสูงซึ่งได้มาจากการผลิตน้ำบริสุทธิ์สูงพิเศษ (UPW)

สารปนเปื้อนทั่วไป ได้แก่ ฟลูออไรด์ ซิลิเกต คอลลอยด์ซิลิกาขนาดจิ๋วมาก สารเกลือที่มีความเป็นกรดและเบส ไอออนทองแดงและนิกเกิลในปริมาณเล็กน้อย รวมทั้งสารตกค้างจากโฟโตเรซิสต์และสารลดแรงตึงผิว น้ำเสียชนิดนี้มีการเปลี่ยนแปลงค่าพีเอชอย่างมาก มีคอลลอยด์ที่คงตัวสูง มีแนวโน้มก่อให้เกิดคราบตะกรันรุนแรง และย่อยสลายทางชีวภาพได้ยาก โลหะหนักบางชนิดอยู่ในรูปของสารประกอบเชิงซ้อนที่มีความคงตัวสูง ทำให้ไม่สามารถกำจัดออกได้ด้วยวิธีตกตะกอนแบบดั้งเดิม ทั้งนี้ เนื่องจากกระบวนการผลิตเวเฟอร์ต้องใช้น้ำสำหรับการผลิตที่มีความบริสุทธิ์สูงมาก จึงทำให้มาตรฐานการนำน้ำเสียกลับมาใช้ใหม่และการปล่อยน้ำเสียเข้มงวดกว่าน้ำเสียอุตสาหกรรมทั่วไปอย่างมาก

ข้อท้าทายที่ลูกค้าพบโดยทั่วไป

คอลลอยด์ซิลิกาชนิดละเอียดพิเศษและสารประกอบฟลูออโรซิลิเกตแยกออกจากกันได้ยาก จึงมักก่อให้เกิดการตกตะกอนในท่อ ส่งผลให้เยื่อกรองอุดตัน และทำให้การผลิตหยุดชะงัก ความผันแปรของน้ำเสียอาจส่งผลให้ความเข้มข้นของฟลูออไรด์และโลหะหนักสูงเกินเกณฑ์ ซึ่งเพิ่มความเสี่ยงต่อการไม่เป็นไปตามข้อกำหนดด้านสิ่งแวดล้อม การบำบัดน้ำเสียแบบผสมรวมตามวิธีทั่วไปจำเป็นต้องใช้สารเคมีจำนวนมาก ก่อให้เกิดตะกอนอันตรายปริมาณมาก และส่งผลให้ต้นทุนการดำเนินงานสูง อุปกรณ์มาตรฐานมักมีคุณสมบัติทนการกัดกร่อนและต้านการอุดตันไม่เพียงพอ ในขณะที่ระบบโครงสร้างคอนกรีตแบบดั้งเดิมใช้พื้นที่มากและขยายขนาดได้ยาก จึงจำเป็นต้องใช้โซลูชันที่ออกแบบเฉพาะ

ขั้นตอนการบำบัดและอุปกรณ์หลัก

ขั้นตอนที่แนะนำประกอบด้วยการเก็บรวบรวมแบบแยกประเภท การเตรียมล่วงหน้า การทำลายสารเชิงซ้อน การกำจัดฟลูออไรด์และซิลิกา การรวมตัวและการตกตะกอน การออกซิเดชันขั้นสูง การกรองด้วยเมมเบรนแบบ UF ร่วมกับ RO ที่ต้านการอุดตัน และการลดปริมาตรของน้ำเข้มข้น การปรับสมดุลแยกส่วนช่วยลดแรงกระแทกจากไฮดรอลิกให้น้อยที่สุด การทำลายสารเชิงซ้อนช่วยกำจัดสารประกอบโลหะหนัก ขณะที่ระบบกำจัดฟลูออไรด์และซิลิกาเฉพาะทางจะขจัดสารปนเปื้อนหลักออกไปอย่างมีประสิทธิภาพ การออกซิเดชันขั้นสูงช่วยกำจัดสารอินทรีย์ที่เหลืออยู่ และระบบ UF-RO ผลิตน้ำรีไซเคิลที่เหมาะสมสำหรับการทำความสะอาดแผ่นเวเฟอร์ อุปกรณ์หลักประกอบด้วยถังปรับสมดุลที่ทนต่อการกัดกร่อน เครื่องปฏิกรณ์ทำลายสารเชิงซ้อน เครื่องปฏิกรณ์กำจัดฟลูออไรด์และซิลิกา ระบบจ่ายสารเคมีอัจฉริยะ โมดูลเมมเบรนที่ต้านการอุดตัน เครื่องวิเคราะห์คุณภาพน้ำแบบออนไลน์ และระบบควบคุมด้วย PLC

ข้อได้เปรียบของโซลูชัน

วิธีการนี้สามารถจัดการกับปัญหาการสะสมของคอลลอยด์ซิลิกา การกำจัดฟลูออไรด์ การควบคุมโลหะหนัก และการเกิดคราบบนเมมเบรนได้อย่างมีประสิทธิภาพ พร้อมทั้งรับประกันความสอดคล้องตามมาตรฐานอย่างต่อเนื่องทั้งสำหรับการปล่อยน้ำทิ้งและการนำน้ำกลับมาใช้ใหม่ อุปกรณ์แบบโมดูลาร์ที่ออกแบบเฉพาะสามารถจัดหาได้ โดยมีโครงสร้างทนต่อการกัดกร่อน ช่องทางไหลที่ป้องกันการอุดตัน และการจัดวางที่กะทัดรัด อุปกรณ์หลักทั้งหมดผ่านการรับรองตามมาตรฐานซีอี (CE) อัล (UL) และไอเอสโอ (ISO) อัตราการนำน้ำกลับมาใช้ใหม่มีค่าสูงกว่าร้อยละ 95 ความถี่ในการบำรุงรักษาและปริมาณตะกอนที่เกิดขึ้นลดลงอย่างมีนัยสำคัญ ส่วนการออกแบบแบบอัตโนมัติในรูปแบบโมดูลาร์ยังรองรับการขยายกำลังการผลิตในอนาคตได้

ข. ตัวอย่างโครงการอ้างอิงและเอกสารสนับสนุน

บริษัท ป๋อฝู่ ได้ติดตั้งระบบบำบัดน้ำเสียอย่างประสบความสำเร็จในโรงงานผลิตแผ่นซิลิคอนเวเฟอร์ขนาด 8 นิ้วและ 12 นิ้วหลายแห่ง โครงการต้นแบบหนึ่งมีกำลังการบำบัด 1,200 ลูกบาศก์เมตรต่อวัน ดำเนินการมาอย่างเชื่อถือได้เป็นเวลาหลายปี โดยสามารถขจัดปัญหาการอุดตันเมมเบรนจากซิลิกา ควบคุมระดับฟลูออไรด์และซิลิเกตให้อยู่ในเกณฑ์ที่กำหนด และผ่านการตรวจสอบด้านสิ่งแวดล้อมรวมทั้งการรับรองจากโรงงานแล้ว เอกสารสนับสนุนประกอบด้วยเทคโนโลยีที่ได้รับสิทธิบัตร เอกสารรับรอง CE/UL/ISO รายงานคุณภาพน้ำจากหน่วยงานภายนอก ใบรับรองการยอมรับโครงการ และตัวอย่างโครงการอ้างอิง

VI. ขอบเขตการให้บริการและลำดับขั้นตอนของโครงการ

บริษัท ป๋อฝู่ ให้บริการแบบ EPC แบบครบวงจร ครอบคลุมการสำรวจพื้นที่ การวิเคราะห์น้ำเสีย การออกแบบกระบวนการและอุปกรณ์เฉพาะตามความต้องการ การผลิต การติดตั้ง การเดินระบบ การปฏิบัติการและบำรุงรักษา การปรับปรุงระบบ และการจัดหาวัสดุสิ้นเปลืองตลอดอายุการใช้งาน

เวิร์กโฟลว์:

1. การสำรวจพื้นที่และการวิเคราะห์คุณภาพน้ำ
2. การออกแบบกระบวนการเฉพาะ การเสนอราคา และการจัดวางผัง
3. การผลิตอุปกรณ์และการก่อสร้างหน้างาน
4. การติดตั้ง การเดินเครื่อง และการตรวจสอบประสิทธิภาพ
5. การช่วยเหลือในการรับรองด้านสิ่งแวดล้อมและการฝึกอบรมผู้ปฏิบัติงาน
6. การบำรุงรักษา การตรวจสอบ การอัปเกรด และการสนับสนุนทางเทคนิคในระยะยาว