Contexto do Projeto
Com o rápido desenvolvimento da indústria de semicondutores, os requisitos de qualidade da água nos processos de produção tornaram-se cada vez mais rigorosos. A água ultrapura é um utilitário crítico na fabricação de semicondutores, e a sua qualidade afeta diretamente a consistência do produto, o rendimento e a fiabilidade.
Este projeto envolveu a Shenzhen Chenda Semiconductor e a aplicação de um sistema de tratamento de água ultrapura fornecido pela Meigu Environmental Protection.
Requisitos do Projeto
O fabricante de semicondutores necessitava de água ultrapura com as seguintes especificações:
- Capacidade de Tratamento: 15 toneladas/hora
- Conteúdo de Iões Metálicos: Abaixo de 10 ppt
- TOC: Abaixo de 5 ppb
- Tamanho da Partícula: Inferior a 0,05 μm
Estes requisitos exigiam um sistema de tratamento de água ultrapura altamente eficiente, estável e fiável.
Solução de Tratamento de Água Ultrapura
A solução personalizada combina osmose inversa de dupla passagem, EDI, resina de polimento e ultrafiltração terminal.
1. Pré-tratamento de Água Bruta
O sistema de pré-tratamento inclui um tanque de água bruta, bomba de alimentação, sistema de dosagem de desinfetante, filtro de areia de quartzo, filtro de carvão ativado, permutador de calor e sistema de dosagem de anticalcário.
Esta etapa remove sólidos suspensos, matéria orgânica, microrganismos e outras impurezas da água de alimentação.
2. Sistema de Osmose Inversa de Dupla Passagem
A água pré-tratada entra no sistema de OI de dupla passagem, onde filtros de cartucho, bombas de alta pressão e membranas de OI removem a maioria dos sais dissolvidos, coloides, compostos macromoleculares e microrganismos.
Este processo também reduz a carga de tratamento nos equipamentos de purificação a jusante.
3. Sistema EDI
O permeado de OI entra então no sistema de eletrodeionização (EDI), que remove ainda mais os contaminantes iónicos sem regeneração química convencional.
O processo EDI aumenta a resistividade da água de aproximadamente 0,05–1,0 MΩ·cm para 5–16 MΩ·cm.
4. Resina de Polimento
É utilizada resina de polimento de grau nuclear para remover os iões residuais e eletrólitos fracos, aumentando a resistividade da água para acima de 18 MΩ·cm.
5. Ultrafiltração Terminal
Como barreira de purificação final, a ultrafiltração terminal remove partículas finas, coloides, bactérias, pirogénios e contaminantes orgânicos residuais, ajudando a prevenir a contaminação secundária.
Resultados do Projeto
O sistema de água ultrapura para semicondutores de 15 T/H concluído oferece:
- Produção estável de água ultrapura
- Monitorização online da qualidade da água
- Alarmes automáticos para qualidade da água anormal
- Operação de baixo ruído
- Design resistente ao pó
- Requisitos reduzidos de operação e manutenção
O sistema ajudou a melhorar a estabilidade da produção e a manter a rigorosa qualidade da água exigida para a fabricação de semicondutores.
Conclusão
Este projeto demonstra a eficácia da combinação de OI de dupla passagem, EDI, resina de polimento e ultrafiltração para a produção de água ultrapura para semicondutores.
O sistema personalizado fornece uma solução fiável para aplicações que exigem níveis extremamente baixos de iões, TOC, partículas e outros contaminantes.