芯片洁净车间的工艺排水系统设计是一个高度专业化的领域，需兼顾洁净环境维持、废水高效处理、合规排放及资源循环利用。那么芯片洁净车间的工艺排水系统是如何设计的?现在就随合洁科技电子净化工程公司一起来了解下吧!
一、系统架构与分类处理原则
1、废水分类收集
含氟废水：来自晶圆清洗(含氢氟酸、氟化物)，需单独收集并采用钙盐沉淀+铝盐混凝二级处理。
酸碱废水：光刻、蚀刻工序产生，需中和调节pH至6-9，避免腐蚀管道。
有机废水：含光刻胶、塑封材料，采用厌氧-好氧生物处理(如活性污泥法)降解COD。
重金属废水：蚀刻工序引入铜、镍等离子，通过化学沉淀(如硫化钠)形成难溶物去除。
2、模块化处理单元
预处理：格栅除渣→调节池均质→混凝沉淀(聚合氯化铝+聚丙烯酰胺)。
核心处理：
有机废水：Fenton氧化或臭氧氧化破解难降解物质。
含氟废水：二级沉淀+活性炭吸附保障深度除氟。
深度处理：超滤(UF)+反渗透(RO)膜技术，确保回用水质达超纯水标准。
二、管材选型与布局规范
1、耐腐蚀材质优先
聚丙烯(PP)管：耐酸碱、耐高温，适用于化学废水排放。
不锈钢316L：抗氯离子腐蚀，用于含氟废水管道。
内壁光滑度：减少污垢附着，降低微生物滋生风险。
2、布局设计原则
路径最短：减少弯头与变径，降低水流阻力。
独立技术夹层：排水干管置于地下或夹层，避免穿越洁净室。
坡度控制：确保废水重力自流，坡度≥1%，低点设自动排泥阀。
三、洁净环境保障措施
1、密封与水封设计
地漏与排水口：采用P型或S型水封，深度≥50mm，防止臭气倒灌。
管道穿越洁净室：严格禁止，若无法避免则需双层套管+密封胶填充。
2、臭气与微生物控制
紫外线消毒：在排水系统末端设置UV装置，杀灭微生物。
排气联动：排水系统排气口与厂房通风系统联动，避免气流倒灌。
四、废水回用与排放监控
1、回用场景
循环冷却水补水：处理后废水达《电子级水标准》(如ASTM D5127)。
工艺设备冲洗：回用水需满足电阻率>18MΩ·cm，颗粒物<1μm。
2、在线监测与自控
关键参数：pH、氟离子、COD、重金属浓度实时监控。
自动反馈：通过PLC系统调节药剂投加量(如中和剂、混凝剂)，确保处理效率。
五、特殊场景设计
1、紧急事故系统
泄漏围堵：在核心设备周边设置环形地沟，配备快速关闭阀门。
应急储存池：容量≥最大日废水量的150%，防止突发泄漏扩散。
2、可扩展性设计
预留接口：在管道末端预留扩展位，适应未来工艺升级(如新增电镀工序)。
模块化设备：采用集装箱式处理单元，便于随产能扩展增容。
六、合规与认证要求
排放标准：符合《半导体行业污染物排放标准》(GB 39731-2020)，氟化物≤1.5mg/L，铜≤0.5mg/L。
认证体系：通过ISO 14001环境管理体系认证，确保全生命周期合规。
典型案例参考
某12英寸晶圆厂废水处理系统：
日处理量：800吨，回用率>85%。
工艺流：格栅→调节池→混凝沉淀→UASB厌氧反应器→好氧MBR→RO膜→紫外消毒→回用/排放。
成效：氟化物去除率>99%，COD从1200mg/L降至<50mg/L，年节水12万吨。
通过上述设计框架，芯片洁净车间的工艺排水系统既能保障纳米级生产环境的洁净度，又能实现废水的高效资源化，为半导体制造提供可持续支持。
