1. Nguồn nước thải, các chất gây ô nhiễm điển hình và đặc tính chất lượng nước
Nước thải phát sinh từ quá trình sản xuất phôi bán dẫn (Wafer Fab) có thành phần rất phức tạp và bao gồm nhiều dòng nước thải từ các công đoạn khác nhau. Nước thải chủ yếu được tạo ra trong các công đoạn ăn mòn phôi, lắng đọng màng mỏng, cấy ion, quang khắc, mài mòn hóa học-cơ học (CMP), làm sạch bằng axit và kiềm, cũng như rửa khí thải. Các dòng nước thải này thường được phân loại thành năm nhóm: nước thải chứa florua, nước thải axit và kiềm, nước thải hữu cơ, nước thải chứa kim loại nặng và nước cô đặc có độ muối cao.
Các chất gây ô nhiễm điển hình bao gồm florua, silicat, hợp chất bo và phốt pho, kim loại nặng vi lượng (như đồng, niken và kẽm), dư lượng keo quang, dung môi hữu cơ, chất hoạt động bề mặt, các hạt lơ lửng siêu mịn và tạp chất dạng keo.
Nước thải từ nhà máy sản xuất phôi bán dẫn đặc trưng bởi sự biến động lớn về lưu lượng, điều kiện axit và kiềm luân phiên, các hạt keo cực kỳ ổn định, khả năng phân hủy sinh học kém, và nguy cơ cao gây đóng cặn cũng như ăn mòn.
Hơn nữa, các cơ sở sản xuất bán dẫn phải tuân thủ các tiêu chuẩn xả thải môi trường và tái sử dụng nước hết sức nghiêm ngặt, khiến nước thải từ nhà máy sản xuất phôi trở thành một trong những dòng nước thải công nghiệp khó xử lý nhất về mặt kỹ thuật.
2. Những thách thức phổ biến của khách hàng
Xử lý nước thải trong quy trình sản xuất phôi bán dẫn đặt ra nhiều thách thức kỹ thuật chuyên biệt ở mức độ cao.
Các kim loại nặng tạo phức và các hợp chất florua-silicat ổn định rất khó loại bỏ bằng các quy trình xử lý thông thường, dẫn đến việc đáp ứng các tiêu chuẩn xả thải ngày càng khắt khe trở nên khó khăn khi đặc tính nước thải liên tục thay đổi.
Các hạt keo siêu mịn và cặn quang trở thường xuyên gây tích tụ bùn, tắc nghẽn đường ống và bám bẩn màng nghiêm trọng, dẫn đến việc thiết bị phải ngừng hoạt động thường xuyên, làm gián đoạn quá trình sản xuất wafer liên tục.
Vì quy trình sản xuất bán dẫn bao gồm nhiều công đoạn chế tạo khác nhau, tạo ra các dòng nước thải khác nhau, nên phương pháp xử lý kết hợp thường đòi hỏi liều lượng hóa chất quá lớn và sinh ra khối lượng bùn rất lớn, dẫn đến chi phí vận hành và chi phí xử lý thải cao.
Thiết bị xử lý nước thải tiêu chuẩn nói chung thiếu khả năng chống ăn mòn, khả năng chống bám bẩn và độ sạch cần thiết cho sản xuất bán dẫn, làm tăng nguy cơ nhiễm bẩn thứ cấp.
Hơn nữa, các nhà máy sản xuất bán dẫn liên tục mở rộng công suất sản xuất trong khi vẫn duy trì bố trí phòng sạch gọn gàng. Các cơ sở xử lý nước thải dân dụng thông thường chiếm diện tích lớn và có độ linh hoạt hạn chế cho việc mở rộng trong tương lai, từ đó làm gia tăng nhu cầu về các giải pháp xử lý nước thải tích hợp toàn diện và được tùy chỉnh riêng.
3. Quy trình xử lý & Cấu hình thiết bị lõi
Để đáp ứng những đặc điểm đa dạng và yêu cầu kỹ thuật cao của nước thải từ nhà máy sản xuất đĩa bán dẫn (wafer fab), chúng tôi áp dụng quy trình xử lý tích hợp toàn diện bao gồm:
Thu gom tách biệt → Phá phức chất & Điều hòa nước → Loại bỏ Flo và Silica → Keo tụ & Lắng → Xử lý sinh học → Làm sạch màng nâng cao → Giảm thể tích cô đặc
Các dòng nước thải riêng lẻ được thu gom và điều hòa riêng biệt nhằm giảm thiểu dao động về lưu lượng và chất lượng nước.
Một quy trình khử phức tạp chuyên biệt phá vỡ các phức chất kim loại nặng ổn định trước khi hệ thống loại bỏ florua và silica chính xác chọn lọc loại bỏ các chất gây ô nhiễm đặc trưng.
Nước thải sau đó trải qua quá trình keo tụ và lắng, tiếp theo là oxy hóa nâng cao nhằm phân hủy các hợp chất hữu cơ khó phân hủy.
Hệ thống xử lý sinh học tiếp tục loại bỏ lượng COD còn sót lại trước khi nước đi qua hệ thống lọc siêu vi (UF) và hệ thống màng thẩm thấu ngược (RO) chống bám bẩn để tinh lọc nâng cao.
Nước tái chế đạt chất lượng cao được tái sử dụng trong các quy trình làm sạch sản xuất bán dẫn, trong khi nước thải cô đặc trải qua giai đoạn giảm thể tích thêm nhằm xử lý hiệu quả và thu hồi tài nguyên.
Thiết bị cốt lõi bao gồm:
- Các hệ thống thu gom và điều hòa riêng biệt chống ăn mòn
- Bộ phản ứng phá phức kim loại nặng
- Các phản ứng loại bỏ florua hiệu suất cao
- Cac he thong tu dong hoa viec dua hoa chat vao nuoc
- Hệ thống lọc màng chống bám bẩn
- Các thiết bị giám sát chất lượng nước trực tuyến
- Các hệ thống điều khiển điện tự động hoàn toàn
4. Uu diem cua giai phap
Giải pháp này được thiết kế đặc biệt nhằm giải quyết các điều kiện nước thải phức tạp phát sinh tại các cơ sở sản xuất đĩa bán dẫn.
Quy trình xử lý độc quyền loại bỏ hiệu quả kim loại nặng, các hợp chất florua-silicat và các chất gây ô nhiễm hữu cơ khó phân hủy, đồng thời luôn tạo ra nước đã xử lý đạt tiêu chuẩn quy định về xả thải vào môi trường cũng như yêu cầu tái sử dụng nước trong nhà máy.
Chúng tôi cung cấp các giải pháp thiết bị được tùy chỉnh toàn diện dựa trên bố trí phòng sạch, đặc tính nước thải, công suất sản xuất và không gian lắp đặt sẵn có. Các vỏ thiết bị chống ăn mòn, vật liệu chịu mài mòn, kênh dẫn dòng chống tắc nghẽn và thiết bị mô-đun nhỏ gọn được thiết kế riêng đảm bảo hiệu suất tối ưu trong các điều kiện vận hành khắc nghiệt của ngành bán dẫn.
Tất cả thiết bị cốt lõi, thành phần điều khiển điện và hệ thống xử lý nước đều được chứng nhận đạt tiêu chuẩn CE, UL và ISO, đáp ứng các yêu cầu an toàn và tuân thủ nghiêm ngặt của các cơ sở sản xuất bán dẫn tiên tiến trên toàn thế giới.
Quy trình xử lý tách biệt mang lại khả năng chống chịu xuất sắc trước các biến động về lưu lượng và chất lượng nước, giảm đáng kể tần suất bảo trì, hiện tượng bám bẩn màng và phát sinh bùn.
Tỷ lệ tái sử dụng nước vượt quá 95%, làm giảm mạnh mức tiêu thụ nước ngọt và chi phí vận hành, đồng thời nâng cao hiệu quả sản xuất tổng thể.
Thiết kế tích hợp theo mô-đun giúp tối thiểu hóa diện tích lắp đặt, cho phép mở rộng linh hoạt trong tương lai và hỗ trợ vận hành tự động hoàn toàn nhằm phục vụ sản xuất bán dẫn liên tục với khối lượng lớn.
5. Các dự án tham khảo và tài liệu hỗ trợ
Chúng tôi đã hoàn thành thành công các dự án xử lý nước thải cho nhiều cơ sở sản xuất đĩa bán dẫn (wafer fab) có đường kính 12 inch và 8 inch.
Một dự án tiêu biểu là Hệ thống Xử lý Nước Thải Tổng hợp và Tái sử dụng Nước cho Cơ sở Sản xuất Bán dẫn Tiên tiến, với công suất xử lý 1.200 m³/ngày.
Hệ thống đã vận hành ổn định trong thời gian dài, thành công giải quyết các vấn đề liên quan đến nồng độ florua và silic cao quá mức, kim loại nặng còn dư và hiện tượng tắc màng. Dự án đã vượt qua cả hai đợt kiểm tra nghiệm thu môi trường và kiểm định nghiêm ngặt về chất lượng nước của nhà máy, đảm bảo sản xuất wafer ổn định và hoạt động sản xuất liên tục.
Tai lieu ho tro bao gom:
- Bằng sáng chế quy trình xử lý nước thải bán dẫn độc quyền
- Chứng chỉ CE, UL và ISO
- Báo cáo kiểm tra chất lượng nước do bên thứ ba được công nhận
- Tài liệu hoàn thành và nghiệm thu dự án
- Các dự án tham khảo cho các nhà sản xuất bán dẫn hàng đầu
6. Pham vi dich vu va quy trinh hop tac
Chúng tôi cung cấp giải pháp xử lý nước thải trọn gói EPC cho các cơ sở sản xuất đĩa bán dẫn, bao gồm khảo sát hiện trường, lấy mẫu và phân tích nước thải, thiết kế kỹ thuật quy trình theo yêu cầu, thiết kế thiết bị phi tiêu chuẩn, sản xuất, lắp đặt, vận hành thử, dịch vụ 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 và phân tích nước thải – Thực hiện khảo sát tại chỗ, thu thập mẫu nước thải và cung cấp 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 được cá nhân hóa và đề xuất thương mại dựa trên yêu cầu của quy trình sản xuất đĩa.
- Sản xuất thiết bị và thi công – Bắt đầu sản xuất thiết bị theo đơn đặt hàng và lắp đặt tại hiện trường sau khi xác nhận hợp đồng.
- Lắp đặt và vận hành – Hoàn tất việc lắp đặt, vận hành tích hợp và chạy thử liên tục cho đến khi đạt được ổn định mọi chỉ tiêu hiệu suất xử lý.
- Nghiệm thu dự án và đào tạo kỹ thuật – Hỗ trợ các thủ tục nghiệm thu môi trường và cung cấp đào tạo toàn diện 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
