1. 半導體工業產生的廢水主要來源
從半導體行業產業鏈圖中可知,半導體行業廢水主要由兩部分組成,即切割研磨等工藝廢水和部件表面電鍍廢水。其中切割研磨廢水中含有大量亞微米級硅顆粒,納米級金剛沙磨料顆粒、部分清洗劑以及純水系統反洗RO濃水。部件表面電鍍廢水即表面處理環節產生的酸堿清洗廢水、含氟廢水,主要有酸、堿及錫、鉛、銅、鎳等金屬離子,有機物和有機絡合物等污染物。
半導體行業產業鏈圖(圖片來源于互聯網,如有問題聯系作者刪除)
2. 從法規和企業生存發展及企業的社會責任的角度看,半導體行業廢水處理的必要性
在努力發展國家生產力的同時,也要有效保護和利用我們的資源。堅持節約優先,加強源頭管控,轉變發展方式,推動傳統產業智能化、清潔化改造,加快發展節能環保產業,全面節約能源資源,協同推動經濟高質量發展和生態環境高水平保護是我們國家的環保綠色發展方式。半導體行業作為國家計算力的基石,企業如要在發展也要遵循這一原則。其廢水中所含重金屬及其他污染物必須進行有效處理,合格達到行業廢水排放標準方可排放。
隨著行業競爭力度加大,芯片工藝要求提升,制造難度復雜,技術創新的同時,企業需精密且精確的計算到每片芯片所耗費的成本,才能在行業綜合競爭中取得優勢。半導體行業作為一個大量耗水和危廢排放的行業,擁有先進穩定的中水回用系統及廢水處理系統,大量節約人力、用水能耗,委外處置費用,更易達到行業標準,提高企業競爭力,在上下游競爭中,更具優勢。
3. 以半導體含鎳廢水為例,企業廢水處理面臨的挑戰
鑒于以上因素,半導體行業對廢水回收利用及達標處理非常重視。但是在實際處理中,企業廢水處理及回用面臨各項挑戰。以半導體含鎳廢水處理為例,傳統處理電鍍表面處理廢水主要使用化學還原,沉淀,吸附、微電解、蒸發以及離子交換等方法。此類處理方法由于處理工藝環節多,流程繁瑣,需要占用大量空間及人力成本。特別是化學法,需要額外增加大量氫氧化鈉絮凝劑等藥劑,次生出大量有害重金屬泥,增加委外處置費用。 由于人工參與多,工藝長且操作復雜,導致最終出水質量不穩定,無法完成對處理后凈水資源利用,不達標廢液一旦排出,企業又將面臨高額罰款或追究法律責任的風險。
經過傳統工藝處理后,產生的一部分濃廢液,企業一般采取危廢委外處置處理。近5年來我國因”“兩高”司法解釋和新環保法的橫空出世,危廢處置量迅猛增長,對有資質處置危廢的企業需求不斷增加,但是由于危廢業處理技術資質規模均有較高的要求,從事相關行業的企業數量和體量不足,危廢處理能力存在缺口。危廢處置的不均衡,導致危廢委外費用居高不下。以含鎳廢水委外價格為例,根據合盾公司相關行業客戶調查數據可知,綜合廢水濃度不同及地區差異因素,委外費用最高可達9000元/噸。以每天產生2T化學鎳廢液為例,單化學鎳廢水處理一項,企業年委外成本約為500萬元,加上其他廢水處置成本,企業需支付大量資金成本來保證生產經營。
4. 針對半導體行業廢水特點,合盾采用EV系列設備,以蒸發濃縮方式處理此類廢水,幫助客戶解決廢水處理難題同時降低企業處理費用。
合盾自2011年成立以來專注工業廢水處理設備研發及生產,積累了大量廢水處理經驗。根據半導體行業廢水特點,以熱泵或MVR原理,研發制造出EV系列蒸發處理設備,減少處理環節,撬裝結構,體積小,操作便捷,更易于半導體行業廢液安全智能穩定處理。
此系列設備,以真空蒸發方式,配合合盾強制循環系統,選用國外原裝進口組件,保障設備出水質量及廢水濃度率。對于含銅,鎳,錫等重金屬廢水可根據企業環評要求分流處理或綜合處理;含氟廢水,進行除氟后,設備選用耐腐蝕材質處理;研磨及反滲透RO濃水,前置過濾系統,搭配不同設備模塊綜合處理。通過蒸發濃縮處理后,廢液濃縮率最高可達95%,出水不含重金屬,簡單過濾后即可回用工廠,實現企業內水資源循環利用,廢水處理成本大大減少。
以上海某半導體公司500L/D 硅片表面處理產生的化學鎳廢液廢水量為例,月委外含鎳廢液約15T,選用EVLO-25熱泵強制循環蒸發器,蒸發濃縮處理后,濃縮率達到80-85%,蒸餾水出水經檢測不含重金屬,經過碳濾處理后排入污水處理站,月委外鎳濃廢液減少至2噸,大幅降低客戶鎳廢液委外費用。EVLO系列是熱泵系列強制循環蒸發器,特別適用于溶解固含量高及對溫度敏感性高的液體,通過選用不同材質,可以處理部分具有腐蝕性的含鹽廢水(例如酸性PH ,含氯含氟,重金屬等廢水)。此設備運行穩定,人工點檢操作,占地面積不到5平方,獲得客戶好評。
合盾蒸發設備處理半導體行業化學鎳廢液效果圖
5.結論
半導體的發展,為人類計算力解放做出巨大貢獻,未來隨著科技的發展這一行業還將大放異彩。半導體企業因生產材料和工藝決定其產業會產生一系列廢水,傳統廢水處理方法,已無法滿足現階段環保及生態要求,更環保,更經濟,更智能的幫半導體企業解決其生產工藝產業鏈的廢水處理難題,對于我國半導體行業快速發展具有重要意義。合盾蒸發設備目前已在半導體大廠推廣應用,幫助企業減少廢水處理壓力,同時達到工藝水循環利用或達標排放,助力半導體企業集中優勢資源,增加市場競爭力。未來半導體發展,值得我們期待。
以上信息來源于互聯網與合盾半導體行業客戶,如有問題及時聯系作者。
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