1. Các nguồn nước thải, các chất gây ô nhiễm điển hình và đặc tính nước
Nước thải bùn mài hóa cơ (CMP) là loại nước thải quy trình quan trọng phát sinh trong quá trình sản xuất đĩa bán dẫn. Nguồn chủ yếu của loại nước thải này bao gồm mài hóa cơ (CMP), làm sạch đĩa sau CMP, xả bùn đã sử dụng và rửa sàn phòng sạch.
So với nước thải công nghiệp thông thường, nước thải bùn CMP có đặc tính chuyên biệt cao. Các chất gây ô nhiễm chính gồm các hạt mài ở kích thước nano như silica (SiO₂) và ceria (CeO₂), cùng với các ion kim loại vết như đồng (Cu) và nhôm (Al), chất phân tán bùn mài, chất ức chế ăn mòn benzotriazole (BTA), cũng như axit và kiềm còn dư.
Nước thải có độ đục cực cao và các hạt keo đặc biệt ổn định. Do kích thước hạt siêu mịn, chất rắn lơ lửng khó lắng xuống và không thể tách hiệu quả bằng các công nghệ xử lý thông thường. Mặc dù tổng lượng COD tương đối thấp, nước thải lại có độ nhớt cao, tiềm năng tạo cặn đáng kể và dao động thường xuyên về chất lượng, dẫn đến các vấn đề vận hành phổ biến như tắc đường ống và bám bẩn màng.
Hơn nữa, sản xuất bán dẫn yêu cầu nước tái chế siêu tinh khiết đáp ứng các thông số kỹ thuật nước quy trình nghiêm ngặt nhất, với yêu cầu chất lượng nước vượt xa mức của việc tái sử dụng nước thải công nghiệp thông thường.
2. Những thách thức phổ biến của khách hàng
Xử lý nước thải CMP đặt ra nhiều thách thức kỹ thuật chuyên sâu, đặc thù riêng cho ngành sản xuất bán dẫn.
Các keo silica ở quy mô nano ổn định rất khó loại bỏ bằng các quy trình lắng truyền thống, dẫn đến tích tụ bùn, gây tắc nghẽn màng nghiêm trọng, phải thay màng thường xuyên và các lần ngừng hoạt động hệ thống ngoài kế hoạch, từ đó ảnh hưởng trực tiếp đến tính liên tục của quá trình sản xuất oản mạch.
Các hóa chất đánh bóng còn sót lại và kim loại nặng ở hàm lượng vết có thể gây rủi ro vi phạm quy định về môi trường nếu không được loại bỏ hoàn toàn.
Do các cơ sở sản xuất bán dẫn yêu cầu nước tái chế có độ tinh khiết cực cao, nên các hệ thống xử lý nước truyền thống thường không đảm bảo ổn định chất lượng nước theo yêu cầu, dẫn đến tỷ lệ tái sử dụng nước thấp và chi phí vận hành tăng cao.
Thiết bị xử lý nước thải tiêu chuẩn nói chung không được thiết kế để xử lý nước thải bùn đánh bóng hóa học-cơ học (CMP) có độ nhớt cao và chứa các hạt siêu mịn, do đó khả năng chống tắc và chống ăn mòn là không đủ.
Ngoài ra, các nhà máy sản xuất bán dẫn thường mở rộng công suất sản xuất, trong khi các hệ thống xử lý thông thường chiếm diện tích lớn và có tính linh hoạt hạn chế đối với việc nâng cấp công suất. Do đó, các giải pháp xử lý nước thải tích hợp và tùy chỉnh, được thiết kế đặc biệt cho sản xuất bán dẫn tiên tiến, ngày càng trở nên cần thiết.
3. Quy trình xử lý & Cấu hình thiết bị lõi
Để giải quyết các thách thức chính của nước thải từ quá trình mài mòn hóa học cơ học (CMP)—bao gồm keo ổn định, hạt siêu mịn và gây tắc màng—we sử dụng một quy trình xử lý chuyên biệt bao gồm:
Thu gom riêng biệt → Điều chỉnh nước chính xác & Keo tụ → Làm đông tụ & Lắng hiệu suất cao → Lọc chính xác → Làm sạch màng nâng cao → Tái sử dụng nước siêu tinh khiết
Nước thải từ quá trình CMP được thu gom riêng biệt và điều hòa để duy trì điều kiện xử lý ổn định.
Việc điều chỉnh pH chính xác làm mất ổn định các hạt keo, trong khi hệ thống keo tụ và tạo bông hiệu suất cao nhanh chóng kết tụ và lắng các hạt mài mòn ở quy mô nano.
Sau quá trình lắng, phần lớn chất rắn lơ lửng và các chất gây ô nhiễm dạng keo được loại bỏ trước khi nước đi qua lọc tinh và hấp phụ bằng than hoạt tính nhằm loại bỏ hoàn toàn các hợp chất hữu cơ còn sót lại cũng như các tạp chất kim loại vi lượng.
Cuối cùng, hệ thống lọc siêu (UF) kết hợp với hệ thống màng thẩm thấu ngược (RO) chống bám bẩn thực hiện quá trình khử muối và làm sạch nâng cao, tạo ra nước tái sử dụng đạt chất lượng cao, phù hợp cho các quy trình đánh bóng và làm sạch tấm wafer.
Thiết bị cốt lõi bao gồm:
- Hệ thống điều chỉnh pH thông minh và xử lý hóa chất
- Các phản ứng keo tụ và tạo bông hiệu suất cao
- Các đơn vị lọc chính xác
- Hệ thống lọc màng chống bám bẩn
- Các hệ thống làm sạch bằng than hoạt tính
- Các hệ thống cấp hóa chất tự động hoàn toàn
- Các hệ thống giám sát chất lượng nước trực tuyến độ chính xác cao
4. Uu diem cua giai phap
Giải pháp này được thiết kế đặc biệt cho nước thải bùn mài hóa học (CMP) trong ngành bán dẫn, khắc phục hiệu quả những vấn đề nan giải nhất của ngành, bao gồm việc tách keo khó khăn và hiện tượng bám bẩn màng nghiêm trọng.
Quy trình xử lý độc quyền loại bỏ hiệu quả các hạt silica siêu mịn, kim loại nặng vi lượng và các chất gây ô nhiễm hữu cơ còn sót lại, đồng thời luôn tạo ra nước tái sử dụng đạt tiêu chuẩn nước quy trình bán dẫn.
Chúng tôi cung cấp các giải pháp thiết bị được tùy chỉnh hoàn toàn phù hợp với môi trường phòng sạch bán dẫn, bố trí nhà máy và đặc tính nước thải. Các kênh dòng chống tắc được thiết kế riêng, vỏ thiết bị chống ăn mòn và cấu trúc lọc độ chính xác cao đảm bảo hiệu suất tối ưu trong điều kiện vận hành khắt khe của nước thải CMP.
Tất cả các hệ thống điều khiển điện cốt lõi, thiết bị cơ khí và thành phần xử lý nước đều được chứng nhận đạt tiêu chuẩn CE, UL và ISO, đáp ứng các yêu cầu an toàn quốc tế đối với các cơ sở sản xuất tiên tiến tại châu Âu và Bắc Mỹ.
Hệ thống thể hiện khả năng chống chịu xuất sắc trước các biến động về thủy lực và chất lượng nước, giảm đáng kể tình trạng tắc màng, tần suất bảo trì và thời gian ngừng hoạt động của thiết bị.
Tỷ lệ tái sử dụng nước vượt quá 95%, giảm đáng kể lượng nước ngọt tiêu thụ và chi phí vận hành.
Thiết kế tích hợp theo mô-đun giúp tối thiểu hóa diện tích lắp đặt đồng thời cho phép mở rộng linh hoạt trong tương lai. Hoạt động thông minh hoàn toàn tự động đáp ứng các yêu cầu sản xuất liên tục và độ chính xác cao của các cơ sở sản xuất wafer bán dẫn hiện đại.
5. Các dự án tham khảo và tài liệu hỗ trợ
Chúng tôi đã hoàn thành thành công nhiều dự án xử lý nước thải bùn mài hóa học (CMP) cho các nhà máy sản xuất wafer bán dẫn.
Một dự án tiêu biểu là Dự án Tái chế Nước Thải CMP cho Nhà Máy Sản Xuất Đĩa Bán Dẫn 12 inch, với công suất xử lý 1.000 m³/ngày.
Hệ thống đã chứng minh khả năng vận hành ổn định trong thời gian dài, giải quyết triệt để các vấn đề liên quan đến tích tụ keo, bám bẩn màng và chất lượng nước đầu ra không ổn định. Nước tái sử dụng luôn đáp ứng tiêu chuẩn nước siêu tinh khiết dành cho ngành bán dẫn và đã vượt qua thành công cả hai đợt kiểm tra tuân thủ môi trường lẫn kiểm tra nghiệm thu tại nhà máy.
Tai lieu ho tro bao gom:
- Bằng sáng chế quy trình xử lý nước thải CMP độc quyền
- Chứng chỉ CE, UL và ISO
- Báo cáo kiểm tra chất lượng nước độ chính xác cao do bên thứ ba thực hiện
- Tài liệu hoàn thành và nghiệm thu dự án
- Các dự án tham khảo trong ngành công nghiệp bán dẫn
6. Pham vi dich vu va quy trinh hop tac
Chúng tôi cung cấp giải pháp chìa khóa trọn gói EPC cho xử lý nước thải bùn CMP, bao gồm khảo sát hiện trường, lấy mẫu và phân tích nước thải, thiết kế quy trình kỹ thuật theo yêu cầu, thiết kế thiết bị phi tiêu chuẩn, sản xuất thiết bị, lắp đặt, chạy thử, vận hành và bảo trì, nâng cấp hệ thống cũng như cung cấp vật tư tiêu hao suốt đời hệ thống.
Quy trình hợp tác tiêu chuẩn
- Khảo sát hiện trường & lấy mẫu nước – Tiến hành khảo sát tại hiện trường, thu thập mẫu nước thải và lập báo cáo phân tích chất lượng nước toàn diện.
- Thiết kế kỹ thuật tùy chỉnh – Phát triển quy trình xử lý chuyên biệt, giải pháp thiết bị tùy chỉnh và đề xuất thương mại dựa trên điều kiện vận hành thực tế của nhà máy.
- Sản xuất thiết bị và thi công – Bắt đầu chế tạo thiết bị tùy chỉnh và thi công tại hiện trường sau khi hợp đồng được xác nhận.
- Lắp đặt và chạy thử – Hoàn tất lắp đặt, chạy thử tích hợp và vận hành thử nghiệm cho đến khi đạt trạng thái ổn định và đáp ứng đầy đủ yêu cầu về chất lượng nước.
- Nghiệm thu dự án và đào tạo – Hỗ trợ các thủ tục nghiệm thu dự án và cung cấp đào tạo chuyên nghiệp cho nhân viên vận hành.
- Hỗ trợ kỹ thuật dài hạn – Thực hiện kiểm tra định kỳ, bảo trì phòng ngừa, tối ưu hóa hệ thống, nâng cấp thiết bị và hỗ trợ kỹ thuật 24/7.
EN
