工廠水簡(jiǎn)介

IC工廠水的回收與回用

近年來(lái)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(guó)內(nèi)迅速發(fā)展。這些行業(yè)給中國(guó)帶來(lái)了大規(guī)模產(chǎn)業(yè)鏈的同時(shí)， 也帶來(lái)了很多能源、環(huán)保方面的問(wèn)題。在國(guó)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(guó)家及環(huán)保部門(mén)對(duì)水資源的關(guān)注越來(lái)越多。內(nèi)因是用水價(jià)格不斷上漲。因此IC工廠的水的回用問(wèn)題受到了越來(lái)越多的關(guān)注。

在我國(guó)所建造的IC工廠，從5″到12″生產(chǎn)線都有，這些生產(chǎn)線因?yàn)樗玫墓に嚥煌?資金狀況不同， 用水的特點(diǎn)不同， 因此在水的回用方面面臨的問(wèn)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(guó)的IC工廠的生產(chǎn)線中， 從用水的特點(diǎn)上講我們可以將生產(chǎn)線歸 納為兩類(lèi) ， 即6″及6″以下的生產(chǎn)線（后面簡(jiǎn)稱(chēng)“6″及以下生產(chǎn)線”） 和8″及8″以上生產(chǎn)線 （ 后面簡(jiǎn)稱(chēng) “8″及以上生產(chǎn)線”） 。這些工廠用水主要分為以下幾個(gè)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(dòng)力設(shè)備補(bǔ)水、站房?jī)?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(guò)程中的清洗水

1）末級(jí)清洗水： 這部分水水質(zhì)非常好， 經(jīng)收集， 檢測(cè)各項(xiàng)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(jí)清洗水： 這部分水水質(zhì)相對(duì)來(lái)說(shuō)水質(zhì)較差，需經(jīng)過(guò)離子交換、過(guò)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(guò)程中可以回收的水

1）反滲透濃水： 對(duì)于水質(zhì)較軟的地區(qū)， 一級(jí)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(guò)濾器、離子交換樹(shù)脂的反洗水經(jīng)過(guò)中和過(guò)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(guò)膜過(guò)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(lái)越小， 集成度越來(lái)越高， 芯片表面的潔凈度要求也不斷提高。生產(chǎn)過(guò)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?gòu)U水排放，降低原水的用水量。

（3）針對(duì)不同的項(xiàng)目特點(diǎn)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(tái)、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(duì)于純水回用， 要根據(jù)項(xiàng)目的本身特點(diǎn)有針對(duì)的進(jìn)行。

在制定純水回用水方案時(shí)， 回用水的去向是首先要關(guān)注的問(wèn)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(gè)。一個(gè)是回用至純水制備系統(tǒng)中； 另一個(gè)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(diǎn)和具體方法。

1、對(duì)于6″IC生產(chǎn)線，工廠的特點(diǎn)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(tái)很難實(shí)現(xiàn)分質(zhì)排水。

針對(duì)這種情況， 一是對(duì)機(jī)臺(tái)進(jìn)行改造。二是著眼于收集純水制備過(guò)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(shí)現(xiàn)收到資金和技術(shù)的限制很難實(shí)現(xiàn)， 而后一種做法則更為切實(shí)可行。因?yàn)樵?6″生產(chǎn)線中，相對(duì)來(lái)說(shuō)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(jiǎn)單處理后， 容易達(dá)到。

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

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

2、對(duì)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(duì)純水回用的要求就更迫切了。

（2）對(duì)于制程過(guò)程中的純水回收來(lái)講， 分質(zhì)回收是最重要的要求。機(jī)臺(tái)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(tái)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(jí)清洗水水質(zhì)較好時(shí)， 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(shí)可以采用以下流程進(jìn)行處理。

（4）對(duì)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(wèn)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(shí)， 接管一定要清楚準(zhǔn)確， 避免從源頭污染。

3）機(jī)臺(tái)設(shè)備的排放切換閥門(mén)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(wèn)題， 才能夠建立一個(gè)有效的回收系統(tǒng)。

未來(lái)工廠深圳沙井工廠

包括：

工業(yè)SLA設(shè)備32臺(tái)

EOS尼龍4臺(tái)

無(wú)塵噴油房

后處理中心

未來(lái)工廠東莞工廠

包括：

• 工業(yè)SLA設(shè)備100臺(tái)

• EOS尼龍10臺(tái)

• 金屬打印機(jī)4臺(tái)

• 后處理中心

未來(lái)工廠青島工廠

包括：

• 工業(yè)SLA設(shè)備16臺(tái)

• 蠟材機(jī)器10臺(tái)

• 金屬打印機(jī)4臺(tái)

• 專(zhuān)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(shí)候一所工廠的成品或廢物能成為另一所工廠的原料。

后來(lái)，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(kāi)始建于就近廉價(jià)能源、原料或市場(chǎng)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(wú)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(rùn)。

由于工廠一般會(huì)產(chǎn)生污染，很多工廠都改建于經(jīng)專(zhuān)門(mén)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(guó)家(如中國(guó)) 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(kāi)設(shè)工廠變得更為可行。

工廠直供會(huì)在將來(lái)的發(fā)展暫時(shí)依然迷茫，雖然工廠直供會(huì)帶來(lái)的異業(yè)資源整合理念非常先進(jìn)，但是現(xiàn)在并沒(méi)有一個(gè)很好的規(guī)劃，市場(chǎng)缺乏管理。所以影響工廠直供會(huì)發(fā)展會(huì)需 要的是一個(gè)有效的管理制度，連鎖經(jīng)營(yíng)模式。所以未來(lái)工廠直供會(huì)或?qū)l(fā)展成全國(guó)連鎖形式，有一個(gè)固定展會(huì)賣(mài)場(chǎng)，集合異業(yè)資源商家舉行定期活動(dòng)。

“工廠直供會(huì)”已經(jīng)不再是開(kāi)始出現(xiàn)時(shí)的那種單純模式，而漸漸成為了營(yíng)銷(xiāo)方式中的一種元素，和不同的營(yíng)銷(xiāo)元素結(jié)合，就會(huì)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(huì)長(zhǎng)盛不衰，也才會(huì)讓商家們愛(ài)不釋手。這就是為什么“工廠直供會(huì)”能成為 “新寵兒”的秘訣。

中團(tuán)機(jī)構(gòu)率先在國(guó)內(nèi)開(kāi)啟這個(gè)新?tīng)I(yíng)銷(xiāo)方式在浙江，浙江地區(qū)首先嘗到了甜頭。一時(shí)間，滿城都在討論工廠直供會(huì)的話題。這之后，家居、家電、服裝等諸多領(lǐng)域被“工廠直供會(huì)”的活動(dòng)全面覆蓋。工廠直供會(huì)，儼然成了促銷(xiāo)的代名詞。

中團(tuán)機(jī)構(gòu)在全國(guó)發(fā)起的“建材工廠直供會(huì)”，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(guó)各地，都在策劃建材砍價(jià)活動(dòng)。且場(chǎng)場(chǎng)活動(dòng)都是破記錄保持國(guó)內(nèi)同行業(yè)第一。2012年，在長(zhǎng)沙，武漢，等地“工廠直供會(huì)”場(chǎng)場(chǎng)千余人參加，最高單場(chǎng)訂單史無(wú)前例的突破三千單，震驚業(yè)界！

2011年年底，整個(gè)家裝建材市場(chǎng)形勢(shì)開(kāi)始大跌，中團(tuán)機(jī)構(gòu)就開(kāi)始全程策劃的“工廠直供會(huì)”作為銷(xiāo)售術(shù)語(yǔ)用來(lái)進(jìn)行最后的救市。這個(gè)模式的促銷(xiāo)是拋開(kāi)某些成本因素將商家的利潤(rùn)適當(dāng)降低到廣大消費(fèi)者都能夠接受的價(jià)碼，力促中國(guó)建材市場(chǎng)和消費(fèi)者能夠取得共贏。截至2012年，工廠直供會(huì)在各行各業(yè)開(kāi)始逐漸蔓延，所有的商家都標(biāo)榜以“廠家出廠價(jià)格”“零利潤(rùn)銷(xiāo)售”來(lái)賺取消費(fèi)者的眼球。這種營(yíng)銷(xiāo)模式在物價(jià)飛漲的時(shí)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(gè)寒流下的市場(chǎng)中，“工廠直供會(huì)”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(chǎng)模式，對(duì)商家和業(yè)主來(lái)說(shuō)都是一件皆大歡喜的事情。2100433B