工廠水

IC工廠水的回收與回用

近年來電子行業(yè)的發(fā)展日新月異，大規(guī)模集成電路（IC）生產(chǎn)在國內(nèi)迅速發(fā)展。這些行業(yè)給中國帶來了大規(guī)模產(chǎn)業(yè)鏈的同時， 也帶來了很多能源、環(huán)保方面的問題。在國內(nèi)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的高耗水特性也遭到水資源匱乏及環(huán)保要求的挑戰(zhàn)。外因是可利用水資源的不斷減少， 國家及環(huán)保部門對水資源的關(guān)注越來越多。內(nèi)因是用水價格不斷上漲。因此IC工廠的水的回用問題受到了越來越多的關(guān)注。

在我國所建造的IC工廠，從5″到12″生產(chǎn)線都有，這些生產(chǎn)線因為所用的工藝不同， 資金狀況不同， 用水的特點不同， 因此在水的回用方面面臨的問題和所采用的回用方法也不一樣。

典型IC工廠的用水量分析

在中國的IC工廠的生產(chǎn)線中， 從用水的特點上講我們可以將生產(chǎn)線歸 納為兩類 ， 即6″及6″以下的生產(chǎn)線（后面簡稱“6″及以下生產(chǎn)線”） 和8″及8″以上生產(chǎn)線 （ 后面簡稱 “8″及以上生產(chǎn)線”） 。這些工廠用水主要分為以下幾個部分。

1.生活用水及綠化用水

2.純水制備用水

3.冷卻塔及廢氣洗滌塔補(bǔ)水

4.其他生產(chǎn)用水 （ 主要是動力設(shè)備補(bǔ)水、站房內(nèi)污水盆用水）。

IC工廠中可以回收的水

1、在IC工廠中可以回收的水有如下幾種：

（1）制程過程中的清洗水

1）末級清洗水： 這部分水水質(zhì)非常好， 經(jīng)收集， 檢測各項指標(biāo)達(dá)到要求后可以直接回到純水的預(yù)處理水池。

2）前級清洗水： 這部分水水質(zhì)相對來說水質(zhì)較差，需經(jīng)過離子交換、過濾等手段處理后回到純水的預(yù)處理水池或是作為冷卻塔洗滌塔的補(bǔ)充用水。

（2）純水制備過程中可以回收的水

1）反滲透濃水： 對于水質(zhì)較軟的地區(qū)， 一級反滲透的濃水水質(zhì)依然很好， 可以利用此部分水沖廁、補(bǔ)充冷卻塔、澆灑綠地等。

2）多介質(zhì)過濾器、離子交換樹脂的反洗水經(jīng)過中和過濾后可以作為冷卻塔等的補(bǔ)水。

3）EDI設(shè)備的排水， 超濾的排水都可以回用至純水的預(yù)處理水箱。

（3）CMP （化學(xué)機(jī)械拋光） 的廢水和研磨廢水經(jīng)過膜過濾等方式處理后也可以作為冷卻塔洗滌塔的補(bǔ)充水

2、在半導(dǎo)體工廠中， 純水制備、純水回用、廢水處理的關(guān)系如圖1所示。

（1）在IC工廠中幾乎所有的可回收的水均與純水系統(tǒng)發(fā)生關(guān)系。因此IC工廠的生產(chǎn)性質(zhì)決定了純水回收的意義重大。

（2）尤其隨著半導(dǎo)體芯片尺寸越做越大、線寬要求越來越小， 集成度越來越高， 芯片表面的潔凈度要求也不斷提高。生產(chǎn)過程中清洗設(shè)備要求的水質(zhì)幾乎均為超純水。合理的純水回用可以提高產(chǎn)業(yè)的用水效率， 減少廢水排放，降低原水的用水量。

（3）針對不同的項目特點要采用不同的回用節(jié)水方式，影響純水回用的相關(guān)因素有很多， 不同的工藝設(shè)備機(jī)臺、不同的純水制備工藝的不同以及所制定的回收率等都是很關(guān)鍵的因素。因此對于純水回用， 要根據(jù)項目的本身特點有針對的進(jìn)行。

在制定純水回用水方案時， 回用水的去向是首先要關(guān)注的問題。在前面用水量分析中， 可以看出純水消耗和冷卻塔等的補(bǔ)水是用水量最大的部位。因此純水回用最佳目標(biāo)有兩個。一個是回用至純水制備系統(tǒng)中； 另一個是回用至冷卻塔廢氣處理塔等設(shè)備。目的不同， 處理的方式， 處理達(dá)到的水質(zhì)也不相同。

具體方案

了解上述主要特征后， 以6″生產(chǎn)線和8″生產(chǎn)線為例，我們分析一下回用水的特點和具體方法。

1、對于6″IC生產(chǎn)線，工廠的特點如下：

（1）純水耗量與大尺寸的芯片 （ 8″及以上） 相比純水耗量 較 小 。以月產(chǎn)30000片的生產(chǎn)線為例，純水耗量約30m³/h左右。

（2）生產(chǎn)線都比較陳舊， 受設(shè)備本身限制， 在機(jī)臺很難實現(xiàn)分質(zhì)排水。

針對這種情況， 一是對機(jī)臺進(jìn)行改造。二是著眼于收集純水制備過程中的廢水和部分屬性比較單純的酸堿廢水 （不含HF）經(jīng)處理后作為冷卻塔系統(tǒng)的補(bǔ)充水。

（3）前一種方式的實現(xiàn)收到資金和技術(shù)的限制很難實現(xiàn)， 而后一種做法則更為切實可行。因為在 6″生產(chǎn)線中，相對來說有機(jī)溶劑用量較小， 冷卻塔補(bǔ)充水水量所占比例較大， 且補(bǔ)充水的水質(zhì)要求不高， 經(jīng)簡單處理后， 容易達(dá)到。

（4）因此對于6″生產(chǎn)線來說， 更有效， 更實際的是提高全廠的水的回用率， 通俗的說就是回收一切易于處理的廢水， 來滿足冷卻塔等設(shè)備的補(bǔ)水。

（5）處理回用水的方法相對比較簡單， 回用水經(jīng)中和、過濾后就可以回用至冷卻塔等系統(tǒng)中。

2、對于8″IC生產(chǎn)線。

（1）與6″生產(chǎn)線相比，8″IC生產(chǎn)線所用純水量要更大，以月產(chǎn)30000片的生產(chǎn)線為例，純水耗量約在170～200m³/h。如此大的純水耗量對純水回用的要求就更迫切了。

（2）對于制程過程中的純水回收來講， 分質(zhì)回收是最重要的要求。機(jī)臺分質(zhì)回收的主要目的， 是將制程中所產(chǎn)生的高低濃度不同的清洗水分別收集分別排放。這樣做可以防止高濃度TOC和其它不純物質(zhì)進(jìn)入回收水系統(tǒng)， 從而影響水的回用。而分質(zhì)收集的指標(biāo)和廠內(nèi)所選用的機(jī)臺形式和廠內(nèi)所要達(dá)到的制程回收率以及所采用的純水制備工藝是息息相關(guān)的。

（3） 8″生產(chǎn)線的回收系統(tǒng)， 應(yīng)在合理范圍內(nèi)讓回用水盡可能回至純水系統(tǒng)中。

1）直接回用： 當(dāng)所回收的末級清洗水水質(zhì)較好時， 可以直接回用到超純水制備系統(tǒng)的預(yù)處理系統(tǒng)

2）經(jīng)處理后回用： 當(dāng)設(shè)備排水中含有有機(jī)溶劑、界面活性劑及有機(jī)堿等有害物質(zhì)較多時可以采用以下流程進(jìn)行處理。

（4）對于8″（及以上尺寸） 生產(chǎn)線的純水回用系統(tǒng)必須注意以下問題：

1）分質(zhì)回收的管道必須做好， 這是回收系統(tǒng)的前提。

2）回收水管與設(shè)備的二次配管時， 接管一定要清楚準(zhǔn)確， 避免從源頭污染。

3）機(jī)臺設(shè)備的排放切換閥門的參數(shù)必須根據(jù)純水回收系統(tǒng)的要求進(jìn)行設(shè)置。

4）廠務(wù)需要建立有效的污染追溯方法。只有注意的以上問題， 才能夠建立一個有效的回收系統(tǒng)。

未來工廠深圳沙井工廠

包括：

工業(yè)SLA設(shè)備32臺

EOS尼龍4臺

無塵噴油房

后處理中心

未來工廠東莞工廠

包括：

• 工業(yè)SLA設(shè)備100臺

• EOS尼龍10臺

• 金屬打印機(jī)4臺

• 后處理中心

未來工廠青島工廠

包括：

• 工業(yè)SLA設(shè)備16臺

• 蠟材機(jī)器10臺

• 金屬打印機(jī)4臺

• 專用后處理中心

在大眾運(yùn)輸普及之前，工廠需要設(shè)置于工人密集之處和工業(yè)區(qū)。故早期的工廠多設(shè)于城市之中，甚至有隨著工廠建設(shè)而產(chǎn)生城市發(fā)展的事。工廠之間亦傾向于互相集結(jié)──很多時候一所工廠的成品或廢物能成為另一所工廠的原料。

后來，運(yùn)河和鐵路等運(yùn)輸網(wǎng)絡(luò)隨著工廠的繁榮而不斷擴(kuò)大，工廠亦開始建于就近廉價能源、原料或市場之地。運(yùn)輸網(wǎng)絡(luò)完善也是工廠選址的考量之一：曾有工廠建于四野無人但交通連接方便之地，結(jié)果成功發(fā)展并獲得豐厚利潤。

由于工廠一般會產(chǎn)生污染，很多工廠都改建于經(jīng)專門規(guī)劃的市郊地區(qū)，工人則于住宅區(qū)工廠之間通勤。

全球化使工廠選址更具彈性。一些發(fā)展中國家(如中國) 便成立經(jīng)濟(jì)特區(qū)，在區(qū)內(nèi)發(fā)展工廠設(shè)施以振興工業(yè)。外判等理念亦使在極少工業(yè)化的地區(qū)開設(shè)工廠變得更為可行。

工廠直供會在將來的發(fā)展暫時依然迷茫，雖然工廠直供會帶來的異業(yè)資源整合理念非常先進(jìn)，但是現(xiàn)在并沒有一個很好的規(guī)劃，市場缺乏管理。所以影響工廠直供會發(fā)展會需 要的是一個有效的管理制度，連鎖經(jīng)營模式。所以未來工廠直供會或?qū)l(fā)展成全國連鎖形式，有一個固定展會賣場，集合異業(yè)資源商家舉行定期活動。

“工廠直供會”已經(jīng)不再是開始出現(xiàn)時的那種單純模式，而漸漸成為了營銷方式中的一種元素，和不同的營銷元素結(jié)合，就會產(chǎn)生不一樣的形式。這樣做，不僅可以給消費(fèi)者更 多的新鮮感，而且正是這種微小的組合變化，才使得工廠直供會長盛不衰，也才會讓商家們愛不釋手。這就是為什么“工廠直供會”能成為 “新寵兒”的秘訣。

中團(tuán)機(jī)構(gòu)率先在國內(nèi)開啟這個新營銷方式在浙江，浙江地區(qū)首先嘗到了甜頭。一時間，滿城都在討論工廠直供會的話題。這之后，家居、家電、服裝等諸多領(lǐng)域被“工廠直供會”的活動全面覆蓋。工廠直供會，儼然成了促銷的代名詞。

中團(tuán)機(jī)構(gòu)在全國發(fā)起的“建材工廠直供會”，目前在北京、湖南、湖北、重慶，四川，福建，浙江，江蘇，廣東，江西,新疆,山西,陜西,山東等全國各地，都在策劃建材砍價活動。且場場活動都是破記錄保持國內(nèi)同行業(yè)第一。2012年，在長沙，武漢，等地“工廠直供會”場場千余人參加，最高單場訂單史無前例的突破三千單，震驚業(yè)界！

2011年年底，整個家裝建材市場形勢開始大跌，中團(tuán)機(jī)構(gòu)就開始全程策劃的“工廠直供會”作為銷售術(shù)語用來進(jìn)行最后的救市。這個模式的促銷是拋開某些成本因素將商家的利潤適當(dāng)降低到廣大消費(fèi)者都能夠接受的價碼，力促中國建材市場和消費(fèi)者能夠取得共贏。截至2012年，工廠直供會在各行各業(yè)開始逐漸蔓延，所有的商家都標(biāo)榜以“廠家出廠價格”“零利潤銷售”來賺取消費(fèi)者的眼球。這種營銷模式在物價飛漲的時代，消費(fèi)者處處尋求便宜的心理下，取得了非常好的效果。在這個寒流下的市場中，“工廠直供會”成了星星之火”，給消費(fèi)者們提供了消費(fèi)的新方向，這不失為一種好的市場模式，對商家和業(yè)主來說都是一件皆大歡喜的事情。2100433B