藝康集團(tuán)納爾科團(tuán)隊(duì)自主研發(fā)了針對(duì)微電子行業(yè)的膜恒清廢水回用系統(tǒng)性能提升方案。自投入使用以來(lái)，該方案已幫助客戶提升系統(tǒng)效率達(dá)到50%以上。

從1946年第一代占地170平方米的電子計(jì)算機(jī)誕生，到便攜式筆記本電腦在21世紀(jì)的廣泛應(yīng)用;從智能手機(jī)剛問(wèn)世時(shí)儲(chǔ)蓄容量最大只有8GB到現(xiàn)在的512GB，微電子技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用功不可沒(méi)。如今，微電子、集成電路、半導(dǎo)體、芯片這些看似離我們很遙遠(yuǎn)的技術(shù)，也早已滲透日常生活的方方面面，例如全自動(dòng)洗衣機(jī)、智能電視、汽車(chē)監(jiān)控系統(tǒng)以及無(wú)人機(jī)等。

近期，2020世界半導(dǎo)體大會(huì)上發(fā)布的《2020全球半導(dǎo)體市場(chǎng)發(fā)展趨勢(shì)白皮書(shū)》顯示，作為全球最大的半導(dǎo)體消費(fèi)市場(chǎng)，2019年中國(guó)在全球市場(chǎng)中所占份額超過(guò)50%。中芯國(guó)際、芯原微電子等多家國(guó)產(chǎn)芯片企業(yè)陸續(xù)登陸科創(chuàng)板，不僅是對(duì)中國(guó)微電子行業(yè)創(chuàng)新發(fā)展的有力見(jiàn)證，也將進(jìn)一步助力國(guó)內(nèi)芯片企業(yè)拓展業(yè)務(wù)和提高研發(fā)能力。

同時(shí)，8月《新時(shí)期促進(jìn)集成電路產(chǎn)業(yè)和軟件產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展的若干政策》的出臺(tái)，也為國(guó)內(nèi)芯片產(chǎn)業(yè)和微電子技術(shù)的發(fā)展帶來(lái)一系列實(shí)質(zhì)性利好，其作為國(guó)家高端制造重點(diǎn)發(fā)展的戰(zhàn)略新興產(chǎn)業(yè)，將繼續(xù)迎來(lái)加速發(fā)展。

前后端雙重需求，倒逼微電子行業(yè)提升水處理能力

作為一種微小型集成電路，微電子技術(shù)在智能終端發(fā)展浪潮的推動(dòng)下，以其體積小、重量輕、可靠性高、工作速度快等特點(diǎn)，成為現(xiàn)代信息社會(huì)發(fā)展的重要基石。

微電子元器件、芯片生產(chǎn)制造過(guò)程中需要大量的清洗用水，而普通自來(lái)水因含有很多離子、微生物和病菌等無(wú)法達(dá)到工業(yè)生產(chǎn)要求，因此需要制備超純水用于研磨或化學(xué)處理等過(guò)程中清洗去除雜質(zhì)，以保證元器件產(chǎn)品的質(zhì)量和成品率。

集成電路的集成度越高、線寬越窄，對(duì)水質(zhì)的要求也越高、耗水量也越大。一般生產(chǎn)一片12英寸晶圓的耗水量約為4~5立方米，若一家微電子廠每月生產(chǎn)2萬(wàn)片晶圓，水耗則接近10萬(wàn)立方米。

而沖洗過(guò)程也是產(chǎn)生大量廢水的過(guò)程，在水資源緊張以及地區(qū)性取水限額限制的情況下，越來(lái)越多的微電子廠正謀求對(duì)這部分廢水進(jìn)行回用。但由于微電子行業(yè)的獨(dú)特性，生產(chǎn)過(guò)程中不可避免地產(chǎn)生了很多污染物質(zhì)，如化學(xué)品、重金屬、顆粒物等，即使不進(jìn)行回用，也不能不經(jīng)處理直接排放。

今年以來(lái)，國(guó)家發(fā)展改革委等相關(guān)部委也正在研究推進(jìn)污水資源化利用的指導(dǎo)意見(jiàn)和實(shí)施方案，各行業(yè)對(duì)污水的資源化利用可謂迫在眉睫。

無(wú)論是在前端的超純水制備，還是后端的廢水回用和處理的過(guò)程中，都離不開(kāi)反滲透膜系統(tǒng)，它能有效幫助篩除水中的溶解鹽類(lèi)、膠體、微生物、有機(jī)物等雜質(zhì)，因此膜裝置的性能十分重要。

而膜技術(shù)在實(shí)際運(yùn)行中都會(huì)面臨一個(gè)嚴(yán)重問(wèn)題就是微生物污染，這會(huì)大大降低膜系統(tǒng)壽命和運(yùn)行效率，也會(huì)產(chǎn)生較為高額的維護(hù)費(fèi)用。如何有效保證反滲透膜系統(tǒng)不受微生物侵?jǐn)_，同時(shí)提高污水資源化利用，成為微電子產(chǎn)業(yè)面臨的共同課題。

定制全面解決方案，節(jié)水賦能推動(dòng)長(zhǎng)期可持續(xù)發(fā)展

目前，國(guó)內(nèi)市場(chǎng)上針對(duì)微電子廠膜系統(tǒng)微生物污染問(wèn)題的解決方案屈指可數(shù)，殺菌劑也僅有一兩種選擇，這就使得微生物較易產(chǎn)生耐藥性而無(wú)法有效控制膜污染。

同時(shí)，由于生產(chǎn)芯片、半導(dǎo)體的制造過(guò)程工藝復(fù)雜精密，需要針對(duì)不同環(huán)節(jié)產(chǎn)生的廢水對(duì)癥下藥，通過(guò)含氟廢水、酸性廢水、廢氣洗滌塔廢水以及化學(xué)機(jī)械研磨廢水回收系統(tǒng)的解決方案，去除重金屬和化學(xué)需氧量，有效控制微生物污染沉積，提升反滲透膜效率，以保證膜系統(tǒng)的穩(wěn)定和可持續(xù)運(yùn)行，這對(duì)于很多企業(yè)來(lái)說(shuō)，也是幫助大大節(jié)省運(yùn)營(yíng)成本和提高水回用率的重要方式。

在此背景下，藝康集團(tuán)納爾科團(tuán)隊(duì)自主研發(fā)了針對(duì)微電子行業(yè)的膜恒清廢水回用系統(tǒng)性能提升方案。自投入使用以來(lái)，該方案已幫助客戶提升系統(tǒng)效率達(dá)到50%以上。

有案例顯示，電子廠在使用納爾科提供的酸性廢水回收系統(tǒng)后，能降低耗材更換頻率，實(shí)現(xiàn)節(jié)省耗材在60%左右，并減少75%的化學(xué)藥劑使用，同時(shí)降低三成人力成本。一家知名芯片制造企業(yè)在使用膜恒清方案后，其活性炭過(guò)濾器(ACF)反沖洗頻率從每30小時(shí)一次減少到平均4.8天一次，濾芯使用周期從原來(lái)2天內(nèi)延長(zhǎng)至5~7天。

而且，由于微電子行業(yè)廢水成分的復(fù)雜性，膜裝置在運(yùn)行過(guò)程中也經(jīng)常碰到“疑難雜癥”，因此有專(zhuān)業(yè)服務(wù)團(tuán)隊(duì)提供的“膜解剖”服務(wù)十分重要。納爾科的服務(wù)團(tuán)隊(duì)能夠幫助將污染物從膜裝置中分離出來(lái)，并通過(guò)對(duì)污染物的分析、研究來(lái)找到問(wèn)題根源，提出針對(duì)性的解決方案以避免同樣問(wèn)題再次出現(xiàn)。

對(duì)于芯片制造企業(yè)來(lái)說(shuō)，除保障膜裝置的穩(wěn)定運(yùn)行外，推行全面的水管理模式也是其水處理過(guò)程中的重要方式，這亦是納爾科一直以來(lái)倡導(dǎo)的理念。

根據(jù)微電子廠每一股水的特點(diǎn)，納爾科的全方位解決方案可以覆蓋工廠的超純水生產(chǎn)、工藝?yán)鋮s水、廢氣洗滌塔、鍋爐水處理以及廢水處理等環(huán)節(jié)，處理得當(dāng)可以加強(qiáng)系統(tǒng)保護(hù)和設(shè)備維護(hù)，提高工藝過(guò)程中的可靠性，進(jìn)而確保工廠的正常運(yùn)行。通過(guò)提高水在各個(gè)環(huán)節(jié)的使用效率和回收效率，達(dá)到節(jié)水、節(jié)能、減排的目的，同時(shí)實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)、環(huán)境和社會(huì)效益。

與此同時(shí)，隨著各行各業(yè)的數(shù)字化轉(zhuǎn)型駛?cè)肟燔?chē)道，工業(yè)水管理領(lǐng)域?qū)τ跀?shù)字化工具應(yīng)用的需求也變得迫切，通過(guò)數(shù)字化的可視管理方式可以幫助將工業(yè)企業(yè)在水管理過(guò)程中碰到的復(fù)雜問(wèn)題簡(jiǎn)單化，通過(guò)實(shí)現(xiàn)對(duì)水系統(tǒng)的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)來(lái)掌握系統(tǒng)變化，以在需要時(shí)做出響應(yīng)或糾正措施，達(dá)到事半功倍的效果。

基于綜合的全面水管理，納爾科可以最大限度地幫助企業(yè)實(shí)現(xiàn)水系統(tǒng)集成一體化，將洞察轉(zhuǎn)化為可操作的結(jié)果，提高管理效率，降低總運(yùn)行成本，并減少對(duì)環(huán)境的影響。

一家半導(dǎo)體制造企業(yè)曾因結(jié)垢和微生物污染問(wèn)題嚴(yán)重影響了廢氣洗滌塔的效率，每年需暫停廢氣洗滌塔的運(yùn)行對(duì)其進(jìn)行清洗達(dá)74次，在采用納爾科提供的解決方案后，有效控制了微生物污染和沉積情況，廢氣洗滌塔的停機(jī)次數(shù)更是減少至零次，每年幫助接受總運(yùn)行費(fèi)用超過(guò)71萬(wàn)元，而且由于避免了停機(jī)時(shí)間，提高產(chǎn)量后每年為該企業(yè)增加效益達(dá)3000萬(wàn)元。

高效可靠、以價(jià)值賦能的水資源管理方案，不僅可解企業(yè)眼前的燃眉之急，更對(duì)長(zhǎng)期可持續(xù)發(fā)展具有深遠(yuǎn)意義。國(guó)際水管理聯(lián)盟(The Alliance for Water Stewardship)亞太區(qū)CEO Chris Wootton提出：領(lǐng)先的企業(yè)應(yīng)從戰(zhàn)略、運(yùn)營(yíng)、設(shè)施等全方位，推進(jìn)企業(yè)水資源管理，尤其關(guān)注智能化、廢水深度處理和資源化、非常規(guī)水源尤其是再生水的使用等工作。隨著各行各業(yè)愈加注重可持續(xù)發(fā)展的理念，踐行可持續(xù)發(fā)展的戰(zhàn)略不僅可以幫助企業(yè)自身提質(zhì)增效，同樣也可以造福環(huán)境、造福社會(huì)，從而助力企業(yè)長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展。(作者：曲直)