资源描述
银笛(扬州)微电子有限公司建设项目环境影响报告书
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银笛(扬州)微电子有限公司
年产300万单晶硅抛光片、60万硅外延片项目
环境影响报告书
(简本)
银笛(扬州)微电子有限公司
2006年9月
45
目录
1 总论 1
1.1 任务由来 1
1.2 评价目的 1
1.3 编制依据 2
1.4 评价原则 4
1.5 评价重点 5
1.6 评价因子 5
1.7 评价等级 5
1.8 评价范围 6
1.9 评价工作技术路线 7
2 建设项目周围地区环境概况 8
2.1 自然环境概况 8
2.2 社会环境状况 13
2.3 经济开发区总体规划 13
2.4 开发区环境功能区划 18
2.5 评价标准 18
2.6 建设项目环境保护目标 20
3 工程分析 22
3.1 本项目概况 22
3.2 生产工艺流程及原辅料能源消耗 27
3.3 主要生产、公用及贮运设备 35
3.4 公用工程 35
3.5 污染源分析 37
4 污染防治措施 50
4.1 大气污染防治措施评述 50
4.2 水污染防治措施评述 52
4.3 噪声污染防治措施评述 56
4.4 固体(废液)污染防治措施评述 56
4.5 非正常排放防范措施 57
4.6 绿化 57
4.7 排污口规范化设置 59
4.8 环保投资及“三同时” 59
5 清洁生产与循环经济分析 62
5.1 产业政策相符性分析 62
5.2 清洁生产 62
5.3 循环经济 64
6 环境质量现状评价 65
6.1 大气环境质量现状监测与评价 65
6.2 地表水环境质量现状监测及评价 67
7 环境影响预测及评价 72
7.1 大气环境影响预测及评价 72
7.2 地表水环境影响分析 85
7.3 声环境影响分析 85
7.4 固废环境影响分析 87
8 施工期环境影响分析与防治 88
8.1 施工期环境影响分析 88
8.2 施工期环境影响防治 89
9 总量控制分析 92
9.1 总量控制要求 92
9.2 总量控制原则 92
9.3 总量控制因子 92
9.4 总量控制指标 92
9.5 总量平衡方案 93
10 环境风险评价 94
10.1 风险评价等级的确定 94
10.2 风险识别 95
10.3 源项分析 96
10.4 事故防范 97
10.5 结论 101
11 项目厂址可行性分析 102
11.1 项目选址与规划相容性 102
11.2 项目选址与评价区域的环境质量现状的相容性分析 102
11.3 本项目实施后对周围环境的影响 103
12 公众参与 104
12.1 建设项目环评公众参与公示 104
12.2 公众意见问卷调查 104
13 环境经济损益分析 109
13.1 经济效益分析 109
13.2 社会效益分析 109
13.3 环境效益分析 109
14 环境管理与监控计划 111
14.1 环境管理 111
14.2 环境监控计划 112
14.3 排污口规范化设置 113
15 结论与建议 115
15.1 结论 115
15.2 建议 119
1 总论
1.1 任务由来
新加坡银笛科技(控股)私人股份有限公司,经过多年的攻关,攻克了功率场控器件用高阻厚外延和亚微米、深亚微米CMOS器件薄层外延制造技术,该成果得到了国家相关部委及高科技产品认定中心的认定。新加坡银笛科技(控股)私人股份有限公司已在上海金桥出口加工区投资建设了外延片的生产基地,由于现目前国内半导体材料市场严重供不应求,为了满足国内外半导体市场的需求,决定在江苏省仪征经济开发区投资设立银笛(扬州)微电子有限公司,年产300万硅抛光片、60万硅外延片,主要生产4~12英寸的硅抛光片以及6~8英寸的硅外延片。本项目的建设有利于加速集成电路芯片主要材料的国产化进程。
按照《中华人民共和国环境保护法》、《中华人民共和国环境影响评价法》和《建设项目环境保护管理条例》的有关规定,应当在工程项目可行性研究阶段对该项目进行环境影响评价。为此,银笛(扬州)微电子有限公司于2006年8月委托苏州工业园区新东方环境保护科学研究所承担该项目环境影响报告书的编制工作。
我单位接受委托后,即认真研究该项目的有关资料,并踏勘现场的社会、自然环境状况,调查、收集有关工程现有状况及拟建项目资料,通过对项目所在区域的环境特征和本项目的工程特征进行深入分析,编写了环境影响报告书。通过环境影响评价,了解建设项目周围的环境状况,预测建成后对周围水气声环境的影响程度和范围,并提出防治污染措施,减缓建设项目对周围环境的影响,为建成后的环境管理提供科学依据。
2 主要环境保护目标
表2-1环境保护目标
环境要素
环境保护对象
方位
距离(m)
规模
环境功能
大气环境
蒲新村(待拆迁)
南
100
100户
二类区
水环境
长江
南
2000
—
Ⅲ类水体
仪征与仪化
水源取水口
东
12000
50万吨/天
扬州水厂取水口
西
8000
声环境
厂界
周围
厂界
3类区
3 本项目概况
3.1.1 本项目名称、建设地点、建设性质、投资总额、环保投资
项目名称:银笛(扬州)微电子有限公司年产300万单晶硅抛光片、60万硅外延片项目
建设地点:江苏省仪征经济开发区新区
建设性质:外商投资新建
投资总额:新建项目投资总额8000万美元,其中环保投资576万元
3.1.2 本项目建设内容
银笛(扬州)微电子有限公司向仪征市高新技术开发区提出生产、办公用房及生产设施的建设要求,仪征市经济开发区按要求建造厂房及相应的设施,然后租赁给银笛(扬州)微电子有限公司使用。租用厂房面积约48680㎡,包括外延片生产厂房、抛光片生产厂房、综合动力站、化学品库、办公楼、门卫等。设施主要包括供水系统、循环冷却水系统、纯水系统、变配电系统、应急电源、通信信息及生命安全系统、空调净化系统、压缩空气系统、制冷及供热系统、环保设施(废水处理站、废气处理设施)、消防设施、劳动保护安全设施以及室外工程等。
项目主体工程与设计能力情况见表3-1,公用及辅助工程的组成见表3-2。
表3-1 项目主体工程与设计能力
序号
工程名称
(车间或生产线)
产品名称
及规格
设计能力/年
运行时数
1
单晶硅抛光片
4英寸
40万片
8520h
6英寸
150万片
8英寸
80万片
12英寸
30万片
合计
300万片
2
硅外延片
6英寸
30万片
8英寸
30万片
合计
60万片
表3-2 公用及辅助工程
类别
建设名称
设计能力
备注
贮运工程
甲类化学品仓库
面积200m2
采用防腐蚀环氧树脂地面,主要存放硫酸、硝酸、双氧水、盐酸、氢氟酸、氨酸和氢氧化钠溶液等
仓库
面积4000 m2
主要存放原料单晶硅棒、硅衬底材料和成品
废弃物仓库
面积100 m2
存放各类酸碱废液和固体废弃物
气体供应站
面积4000 m2
由专业公司建站制造,提供氢气、氮气等
特气存储
特种气体存放于进口的特气钢瓶柜,HCl、SiHCl3钢瓶柜各2个,PH3、B2H6各一个
公用工程
给水
102.1万t/a
仪征经济开发区给水管网提供
排水
65.93万t/a
生产废水经厂内自建废水处理站处理达到接管标准后和生活污水进入真州污水处理厂处理
供电
5452.8万度
由开发区的110KV变电所提供
纯水制备
110t/h
纯水制备系统供纯水,用于满足生产中的使用纯水
循环冷却系统
400t/h
公司设有一套由水泵、冷却水塔、循环水箱等组成的冷却循环系统。
供汽
为了满足生产中对热源的需要和冬天采暖,本项目年消耗蒸汽量为的10万吨,有开发区的供气管网提供。
空调系统
为改善劳动环境,满足生产需要,设置一套中央空调系统,由冷却塔、加压泵和冷冻机组成。
绿化
为美化环境、净化空气、降低噪声,厂内在空闲地带、道路两侧进行种草植树,绿化面积51979 m2,绿化达到38.8%
环保工程
废气处理
对工程中产生的各种废气采用技术可行、经济合理的治理措施,即酸性废气进入采用碱液进行淋洗;碱性废气采用酸液进行淋洗;甲苯采用活性炭吸附;特性废气采用专门的湿式外延气体清洗器处理,各种废气均达标排放
废水处理
公司建设一套废水处理设施,针对不同水质,采用不同方式,对生产废水进行有效处理,达到接管标准后和生活污水进入真州污水处理厂处理,经处理达标后,统一排入长江仪征段
噪声处理
采用低噪声设备、隔声减震、绿化吸声等措施
固废处理
按照规定对产生的固体废物进行处置
3.1.3 占地面积、厂区布置
占地面积:本项目总占地面积133334m2,所占土地为仪征经济开发区新区高新技术产业用地。
厂区布置:厂区包括生产用房、办公楼、辅助生活设施、甲类化学品仓库、仓库、成品仓库、气体供应站、综合动力站及发展预留用地等
3.1.4 职工人数、工作制度
职工人数:公司职工总人数220人,其中技术人员160人。
工作制度:预计年工作日355天,每天工作24小时,年工作时数为8520小时。
3.2 生产工艺流程及原辅料能源消耗
3.2.1 生产工艺流程
一、单晶硅抛光片制作
固定
切片
快速退火
倒角
分档检测
研磨
磨片检测
腐蚀A/B
分档检测
粗抛光
RCA清洗
检测
纯水洗
检测
包装
出货
单晶硅棒
水
S1 W1
S2 W2
S3
纯水洗
氮气氧气
磨片剂
S4
水
W3
水
纯水洗
A:混酸
B:碱液
氮气
A:G7、8 S11
B:S12
水
A:W11
B:W12
纯水洗
水
W13
纯水洗
精抛光
研磨剂
S13
精磨剂
S14
水
W14
RCA清洗
W4~10
S6~10
G2~6
图3-1 单晶硅抛光片工艺流程及产污节点图
溶剂
G1 S5
清洗
W15~21
S15~19
G9~13
水
W22
生产工艺流程具体介绍如下:
固定:将单晶硅棒固定在加工台上。
切片:将单晶硅棒切成具有精确几何尺寸的薄硅片。此过程中产生的硅粉采用水淋,产生废水和硅渣。
退火:双工位热氧化炉经氮气吹扫后,用红外加热至300~500℃,硅片表面和氧气发生反应,使硅片表面形成二氧化硅保护层。
倒角:将退火的硅片进行修整成圆弧形,防止硅片边缘破裂及晶格缺陷产生,增加磊晶层及光阻层的平坦度。此过程中产生的硅粉采用水淋,产生废水和硅渣。
分档检测:为保证硅片的规格和质量,对其进行检测。此处会产生废品。
研磨:用磨片剂除去切片和轮磨所造的锯痕及表面损伤层,有效改善单晶硅片的曲度、平坦度与平行度,达到一个抛光过程可以处理的规格。此过程产生废磨片剂。
清洗:通过有机溶剂的溶解作用,结合超声波清洗技术去除硅片表面的有机杂质。此工序产生有机废气和废有机溶剂。
RCA清洗:通过多道清洗去除硅片表面的颗粒物质和金属离子。具体工艺流程如下:
SPM清洗
纯水洗
DHF清洗
纯水洗
APM清洗
HPM清洗
纯水洗
DHF清洗
纯水洗
图3-2 RCA清洗工艺流程及产污节点图
硫酸、双氧水
氢氟酸
氨水、双氧水
盐酸、双氧水
氟化氢
G S
W4
G S
W5
G S
W6
W7
W8
W9
W10
G S
G S
纯水洗
热水洗
纯水洗
水
水
水
水
水
水
水
SPM清洗:用H2SO4溶液和H2O2溶液按比例配成SPM溶液,SPM溶液具有很强的氧化能力,可将金属氧化后溶于清洗液,并将有机污染物氧化成CO2和H2O。用SPM清洗硅片可去除硅片表面的有机污物和部分金属。此工序会产生硫酸雾和废硫酸。
DHF清洗:用一定浓度的氢氟酸去除硅片表面的自然氧化膜,而附着在自然氧化膜上的金属也被溶解到清洗液中,同时DHF抑制了氧化膜的形成。此过程产生氟化氢和废氢氟酸。
APM清洗: APM溶液由一定比例的NH4OH溶液、H2O2溶液组成,硅片表面由于H2O2氧化作用生成氧化膜(约6nm呈亲水性),该氧化膜又被NH4OH腐蚀,腐蚀后立即又发生氧化,氧化和腐蚀反复进行,因此附着在硅片表面的颗粒和金属也随腐蚀层而落入清洗液内。此处产生氨气和废氨水。
HPM清洗:由HCl溶液和H2O2溶液按一定比例组成的HPM,用于去除硅表面的钠、铁、镁和锌等金属污染物。此工序产生氯化氢和废盐酸。
DHF清洗:去除上一道工序在硅表面产生的氧化膜。
磨片检测:检测经过研磨、RCA清洗后的硅片的质量,不符合要求的则从新进行研磨和RCA清洗。
腐蚀A/B:经切片及研磨等机械加工后,晶片表面受加工应力而形成的损伤层,通常采用化学腐蚀去除。腐蚀A是酸性腐蚀,用混酸溶液去除损伤层,产生氟化氢、NOX和废混酸;腐蚀B是碱性腐蚀,用氢氧化钠溶液去除损伤层,产生废碱液。本项目一部分硅片采用腐蚀A,一部分采用腐蚀B。
分档监测:对硅片进行损伤检测,存在损伤的硅片重新进行腐蚀。
粗抛光:使用一次研磨剂去除损伤层,一般去除量在10~20um。此处产生粗抛废液。
精抛光:使用精磨剂改善硅片表面的微粗糙程度,一般去除量1 um以下,从而的到高平坦度硅片。产生精抛废液。
检测:检查硅片是否符合要求,如不符合则从新进行抛光或RCA清洗。
检测:查看硅片表面是否清洁,表面如不清洁则从新刷洗,直至清洁。
包装:将单晶硅抛光片进行包装。
二、硅外延片制作
纯水洗
硅衬底材料
检测
外延生长
测试检验
真空包装
外延炉石
英管清洗
HCl+N2、H2、
SiHCl3、PH3、B2H6、N2、石英、石墨
G14 S20、S21
混酸
G17~18 S23
水洗
纯水
W26
图3-3 硅外延生产工艺流程及产污节点图
图3-4 外延炉石英管清洗工序及产污节点图
S24
水
SPM清洗
纯水洗
碱清洗
纯水洗
硫酸、双氧水
水
水
氨水
G15 S22
W23
W24
G16 S23
W25
生产工艺流程具体介绍如下:
纯水洗:简单清洗,去除硅衬底材料表面的表面杂质。
外延生长:外延炉经氯化氢和氮气吹扫清洗后,通入SiHCl3和H2,为了满足硅片的电学性能,还要掺入50ppm的特种气体PH3或B2H6,红外加热至1100~1200℃下,通过化学气相沉积法在硅衬底材料上生长一层与衬底材料具有相同晶格排列的单晶硅,形成单晶硅外延片。有99% 的SiHCl3、PH3、B2H6参加反应。此工序产生的废气主要是氯化氢,还有一些没有反应的PH3、B2H6和SiHCl3;外延炉的石墨基座和石英夹套需要定期更换,产生废石英和废石墨。具体反应如下:
SPM清洗:去除硅片表面的杂质。此处产生硫酸雾和废硫酸。
碱洗:去除上一道工序在硅片表面形成的氧化膜。
测试检验:测量外延层厚度和电特性参数、片内厚度和电特性均匀度、片与片间的重复性及杂质颗粒等是否符合相应的指标。此处会产生一些废品。
真空包装:通过工艺真空系统对产品进行真空包装。
外延炉石英管清洗:在外延生长中会在外延炉的石英管上沉积一些杂质。
3.2.2 主要原辅料及能源消耗主要原辅料、能源消耗见表3-3。
表3-3 主要原辅料及能源消耗
类别
名称
重要组份、
规格、指标
年耗量
存贮量
来源及运输
单晶硅抛光片和硅外延片
单晶硅棒
99.99%Si
2000t
167t
主要原辅料进口,部分于国内购买。运输主要以陆地运输为主。
研磨剂
SiO230%,
有机碱 70%水
60t
6t
精磨剂
SiO210%,(C6H10O5)n,1%
无机碱水89%
40t
4t
精磨剂
SiO210%
10.2t
1t
磨片剂
Al2O3≧45%
ZrO2≦33%
SiO2≦20%
Fe2O3≦0.5%
TiO2≦2%
101t
9t
溶剂
(CH3)2CHOH 56%
C6H5CH3 24%
固形分 20%
4t
0.4t
混酸
HF 7.2%
HNO3 41.2%
CH3COOH 18.1%
280t
1t
氢氟酸
HF 49%
80t
1t
单晶硅抛光片和硅外延片
盐酸
HCl 35%
12t
1t
H2O2
H2O2 31%
290t
25t
HNO3
63%
54L
5L
H2SO4
98%
3750L
312L
NaOH
NaOH 48%
68 t
6t
NaOH
NaOH 3%
25 t
2.1t
氨水
NH4OH 28%
180 t
3t
硅衬底材料
单晶硅99.999%
64万片
6万片
SiHCl3
12t
0.055t
HCl
7.5t
0.055t
石英(配件)
SiO2
0.1t
0.01t
石墨(配件)
C
0.5t
0.05t
PH3
0.0002t
0.0002t
B2H6
0.0002t
0.0002t
H2
99.99999%以上
36万m3
N2
99.9995%以上、99.99999%
90万m3
工艺真空
85.8万m3
压缩空气
87万m3
活性炭
1.5t
新鲜水
自来水
H2O
1022045t
——
水网
电
电
5452.8万度
——
电网
燃料
燃气
天然气
85.2万m3
——
气网
3.3 主要生产、公用及贮运设备
项目主要的生产、公用、贮运设备见表3-5。
表3-5 主要设备清单
类型
设备名称
规格型号
数量(台、套)
产地
生产
抛光机
SILTEC
99
美国
双面抛光机
SPEEDFAM
10
美国
抛光机
STRASBAUGH
10
美国
内圆切片机
QP-613ID SAWER
10
美国
磨片机
OKAMOTO
12
日本
双工位热氧化炉
Oxidation Furnace
3
美国
全自动硅片清洗机
DNS
4
美国
生产
清洗机
Verteq Cobra
2
美国
清洗机
AKRION
2
美国
外延炉
ASM-EPSilon2000
6
美国
外延炉
Epipro5000
6
美国
尾气处理器
DAS Epitaxy Scrubber
2
德国
外延膜测厚仪
ECO/RS
2
美国
电阻测试仪
RESMAP178
2
美国
表面颗粒度检测仪
WITS-CR82
2
美国
干涉显微镜
MX50
2
日本
烘箱
T6760
2
德国
硅片清洗系统
Bold Clean Bench
2
美国
硅片甩干机
SRD-870/880
2
美国
特种气体柜
Uni-tech
6
美国
电阻率测试仪
SSM490
2
美国
公用
燃气热水锅炉
2.8MW
2
进口
纯水设备
160t/h
1
进口
循环冷却水系统
4000kW
1
国产
3.4 公用工程
3.4.1 供电
项目用电由开发区110KV的变电所提供,日用电量约153600kwh。
3.4.2 供水
项目供水由开发区的给水管网提供,开发区内建有日供水能力20万吨的自来水厂二座。
3.4.3 供热
为了满足生产工艺中对热源的需要以及解决冬天的采暖问题,本项目采用蒸汽供热,年消耗的蒸汽10万吨有开发区的供热管网提供。
3.4.4 纯水制备
项目设有一套超纯水制备设施,其制备能力为110t/h,根据生产需要每天制备纯水2099.8t/d,产生的浓水和反冲洗水642t/d作为清下水排放,其超纯水制备工艺流程如下:
自来水
加絮凝剂
原水箱
原水泵
机械过滤器
活性炭吸附器
热交换器
5μ保安过滤
Ⅰ级高压泵器
Ⅰ级RO装置器
Ⅱ级高压泵器
Ⅱ级RO装置器
真空脱气装置
中间水箱
中间水泵
EDI装置
氮封纯水箱
纯水泵
抛光树脂床
TOC杀菌器器
超过滤器器
生产工艺用水
水箱
水泵
循环冷却系统器
冷却器
图3-5 超纯水制备工艺流程图
清洗装置
清洗装置
pH调节
加阻垢剂
3.4.5 排水
项目采用雨污分流、清污分流的排水体制。废水包括生产废水1808.3t/d、生活污水49t/d和清洁排水648t/d。生产废水经过有效预处理达到接管标准后与生活污水通过开发区管网排入真州污水处理厂集中处理,达标后排入长江仪征段。清洁排水通过雨水管网排入附近河流。
3.4.6 氢气、氮气的供应
生产工艺中需要的氢气、氮气由大宗气体供应商在本厂区建造配套气站,供应氢气和氮气。氢气制备原理:通过水电解便可得到普通氢气,经过催化除氧,吸附干燥和过滤除尘后获得高纯氢气;氮气制备原理:变压吸附制氮采用碳分子筛为吸附剂。一定的压力下,碳分子筛对空气中的氧的吸附远大于氮,因此通过可编程序控制气动阀的启闭,A、B两塔可以交替循环,加压吸附、减压脱附,完成氧氮分离,得到所需纯度的氮气。
3.5 污染源强及污染物排放量分析
(1)大气污染物产生及排放情况
项目在生产过程中排放的大气污染物主要包括生产工艺废气:甲苯、异丙醇、HF、HCl、H2SO4、NOx、NH3、SiHCl3、PH3、B2H6。
有组织排放废气
项目在生产过程中产生的有组织排放废气的种类与产生环节见表3-6。
表3-6 项目有组织排放废气的种类与产生环节
排气筒
废气类别
废气编号
污染物名称
产生环节
1#
有机废气
G1
甲苯、异丙醇
清洗
2#
酸性废气
G2、G9、G15
H2SO4
RCA清洗
G3、G6、G7、G10、G13、G17
HF
RCA清洗、腐蚀A、外延炉石英管清洗
G5、G12
HCl
RCA清洗
G8、G18
NOx
腐蚀A、外延炉石英管清洗
3#
碱性废气
G4、G11、G16
NH3
RCA清洗、碱清洗
4#
特种废气
G14
HCl、SiHCl3、
FH3、B2H6
外延生长
银笛(扬州)微电子有限公司对生产中的工艺废气采取的治理措施为:甲苯废气采用活性碳吸附,去除效率达到80%;酸性废气用碱液进行喷淋吸收,去除率为≥90%;对碱性废气采用酸液进行喷淋吸收,去除效率为95%以上;对特种废气HCl、SiHCl3、PH3、B2H6 废气采用湿式外延气体清洗器去除,SiHCl3、HCl、B2H6的去除效率≥99%。
拟建工程大气污染物三本帐情况见表3-7。
表3-7 拟建项目大气污染物三本帐 单位t/a
污染物
产生量
削减量
排放量
甲苯
0.102
0.082
0.020
异丙醇
0.239
0.191
0.048
HF
6.134
5.521
0.613
HCl
17.732
17.506
0.226
H2SO4
0.818
0.736
0.082
NOx
11.587
10.428
1.159
NH3
4.984
4.735
0.249
SiHCl3
0.120
0.119
0.001
PH3
2×10-6
2×10-8
1.98×10-6
B2H6
2×10-6
1.98×10-6
2×10-8
无组织排放废气
拟建项目所用的氢氟酸采用0.5L的PVC瓶存储;盐酸、硝酸、硫酸、氢氧化钠溶液采用0.5L或3L的玻璃品包装存储;氨水采用3L或4L的PVC瓶存储;硅外延片制作需要的特种废气HCl 、SiHCl3、PH3和B2H6用钢瓶柜存储,钢瓶柜自带减压装置、阀门盘。项目的生产车间设计为密闭的车间,废气收集效率较高,达到99%。实际物料装运、使用、贮存和废气收集过程中废气污染物的无组织排放情况见表3-8。
表3-8 无组织排放废气产生源强
序号
污染物名称
污染源位置
污染物产生量t/a
面源面积m2
面源高度m
1
HF
各清洗区
化学品仓库
0.09
60
1~9
2
HCl
0.008
80
1~9
3
NOx
0.17
120
1~9
4
H2SO4
0.012
80
1~9
5
NH3
0.39
60
1~9
(2)水污染物产生及排放情况
项目各类废水的来源、类别及排放量详见3-9。
表3-9 废水种类及水量情况
序号
类别
编号
水量t/d
1
切片倒角废水
W1、W2
6
2
研磨废水
W3
107
3
抛光废水
W13、W14
214
4
酸性废水
W4、W9、W 11、W 15、W 20、W 24
438.5
5
碱性废水
W12
53.5
6
含氟废水
W5、W 10、W 16、W 21、W 26
296.3
7
含氨废水
W6~ W 8、W 17~ W 19、W 25
551
8
一般废水
W22、W23
112
9
废气洗涤水
W27
30
10
生活污水
W31
49
11
清下水
W28、W 29、W30
648
依据仪征经济开发区环境影响评价与环境保护规划,拟建项目所排生产废水应在厂内处理达到污水处理厂的接管后与生活污水通过开发区的管网排入真州污水处理厂进行深度处理,处理达标后统一排入长江仪征段。
建设项目水污染物的三本帐见表3-10。
表3-10 拟建项目水污物三本帐一览表 单位t/a
种类
污染物名称
产生量
厂内削减量
厂内排放量
进入环境的量
废水
COD
92.354
8.362
83.992
39.560
SS
130.198
60.785
69.413
13.187
氟化物
21.023
14.604
6.419
6.419
NH3-N
12.246
0.811
11.435
9.890
TP
0.069
0.000
0.069
0.009
清洁排水
COD
11.502
0
11.502
11.502
(3)噪声污染产生及排放情况
本项目噪声主要来源于各类机械设备,如冷冻机、废气塔、空压机、锅炉风机、真空泵等。主要设备噪声源产生情况3-11。
表3-11 拟建项目噪声产生及排放情况
序号
设备名称
等效声级dB(A)
所在车间工段
离最近厂界距离m
治理措施
降噪效果
1
冷冻机
75~85
综合动力站
49
选用技术新、低噪声设备;采用隔声、减震、降噪等措施;厂区内绿化
厂界噪声达到《工业企业厂界噪声标准》(GB12348-90)中的3类标准的要求
2
冷却塔
70~75
抛光片、外延片车间
70
3
废气塔
85~90
抛光片、外延片车间
68
4
空调机组
70~75
抛光片、外延片车间
61
5
水泵
70~75
综合动力站
90
6
空压机
80~85
综合动力站
49
7
锅炉风机
80~85
综合动力站
90
8
真空泵
80~85
综合动力站
49
对噪声采取的主要防治措施为:选用技术先进低噪声的设备、对设备进行隔声减震、消声吸声等措施,使厂界噪声达到《工业企业厂界噪声标准》(GB12348-90)中的3类标准的要求。
(4)固体废物产生及排放情况
建设项目产生的固体废物种类主要包括硅片表面处理产生的废有机溶剂、废活性炭、表面处理废物(包括废硫酸、废氢氟酸、废盐酸、废混酸和废碱)、污水处理产生的含氟污泥、废氨水、废研磨剂、废抛光剂、单晶硅渣、废石墨、废石英以及生活垃圾等,具体产生与排放处置情况见表3-17。工程中采取的固体废物处理措施为:废有机溶剂、废活性炭、废硫酸、废氢氟酸、废盐酸、废混酸、废碱和含氟污泥,属于国家规定的危险废物,委托具有相应处理资质的单位进行处置;废氨水、废研磨剂、废抛光剂、单晶硅渣、废石墨、废石英等可由有关单位回收利用;生活垃圾等按照环卫部门的有关要求进行处置。
表3-17 项目固体废物产生及排放情况
序号
名称
分类编号
产生量(t/a)
形状
处置方式
1
废有机溶剂S5
HW42
3.8
液
委托有资质的单位处理
2
废硫酸S6、S15、S20
HW17
30
液
3
废氢氟酸S7、S10、S16、S19、S21、S24
HW17
96
液
4
废盐酸S9、S18、S21
HW17
20
液
5
废混酸S11、S26
HW17
300
液
6
废碱液S12
HW17
111
液
7
废活性炭
HW06
2
固
8
含氟污泥
HW32
620
固
9
废氨水S8、S17、S20
188
固
由相应的单位回收利用或处置
10
废研磨剂
141
液
11
废抛光剂
170
液
12
单晶硅渣
71
固
13
废石墨
0.5
固
14
废石英
0.1
固
15
废品
125
固
16
生活垃圾
78.1
固
按环卫部门要求处理
合计
1956.5
4 污染防治措施
4.1 大气污染防治措施评述
4.1.1 大气污染源
根据工程分析,拟建项目的主要大气污染源有:单晶硅抛光片制作产生的甲苯、异丙醇、HF、HCl、硫酸雾、NH3、NOx;硅外延片制作产生的硫酸雾、NH3、HCl、SiHCl3和微量的PH3、B2H6;外延炉的石英管清洗产生HF、NOx。
4.1.2 大气污染防治措施及可行性分析
银笛(扬州)微电子有限公司根据同类型企业废气治理措施的经验,对工程中的各种废气采取了技术可行、经济合理、可操作性较强的治理方案。废气处理主要工艺具体如下:
(1)有机废气
清洗工序产生的有机废气甲苯、异丙醇通过集气罩、风管导入吸附设备,利用活性炭的表面吸附力去除甲苯、异丙醇,净化后的废气通过排气筒直接排入大气。甲苯和异丙醇的去除率可达80%以上。具体工艺流程见图4-1。
废气
吸附设备
风管
集气罩
引风机
排放
图4-1有机废气处理系统流程图
(2)酸、碱废气
酸性或碱性废气通过集气罩收集,由抽风机将其抽至填充式废气洗涤塔,用稀碱液或稀酸液进行喷淋吸收处理,净化后的废气通过排气筒直接排入大气,所产生的废气洗涤水进入废气洗涤循环水池,该水池中的排污水进入废水处理系统进行处理。酸、碱废气系统处理能力分别为80000m3/h,15000m3/h。
具体处理工艺流程见图4-2。
洗涤液
废气
洗涤塔
主风管
支风管
引风机
废气洗涤循环水池
进入废水处理系统
排放
图4-2酸、碱废气处理系统流程图
洗涤塔采用气液逆向吸收方式处理,即吸收液雾撒而下形成小水滴,气体由塔底向上逆流而上,使气体充分接触。采用具疏松表面的填充滤料,较大的表面积,可使气体、液体停留时间延长,提高吸收效率。净化后的废气通过排气筒排入大气。酸性废气(HF、HCl、NOx、硫酸雾)的去除效率达到90%,碱性废气(NH3)的去除效率达到95%以上。
(3)特种废气
对外延生产工序产生的特种废气HCl、SiHCl3以及微量的PH3和B2H6经过收集后进入湿式外延清洗器,采用5段水喷淋和水洗方式对外延尾气进行充分的水洗和稀释,将其中绝大部分的HCl、SiHCl3、B2H6和微量的PH3溶解于水,经过水洗后的尾气在设备中被大量的空气稀释,再通过管道向室外高空排放;废气洗涤水进入废水处理设施处理。
湿式外延清洗器设有手动的旋转刮板装置,用于清理尾气入气口处的附着物粘附在入气口的管壁造成堵塞;并采用氮气密封装置,将入气口清理装置的尾气与外界隔离,确保没有尾气泄漏;通过水流量表和调节阀,用于水流量调节,以满足使用;采用不锈钢做骨架,增加强度和仿腐蚀能力;其他均采用透明PVC材料,抗腐蚀和阻燃能力强,同时还便于观测内部的工作状况;设备结构简洁、防爆、可靠性高。
特种废气HCl、SiHCl3和微量B2H6的去除率达到99%,微量PH3的去除率约1%。
上述各种废气治理措施是半导体、IC企业普遍采用、经验较成熟的方案。只要加强管理、严格按照废气治理措施进行运营,本项目中产生的废气污染物在满足达标排放的前提下,会尽可能的减少向周围环境的排放量,使其对大气环境的影响得到合理的控制与减缓。
4.2 水污染防治措施评述
4.2.1 废水处理工艺
拟建项目废水设施建设遵循雨污分流、清污分流、分质处理的原则。
根据工程中废水来源、废水水质的不同,将废水按种类分为切片倒角废水、研磨废水、抛光废水、酸性废水、碱性废水、含氟废水、含氨废水、一般清洗水、废气洗涤水、生活污水和清下水(包括锅炉排水、纯水制备产生的浓水、空调系统排水)。其中生产工艺废水产生量为1778.3t/d,废气洗涤水为30t/d,生活污水49t/d。拟建工程所排总量为1857.3t/d,废水中的主要污染因子为:COD、SS、氟化物、NH3-N、TP。
根据建设项目的实际情况,并结合开发区的总体规划与环境保护规划,拟建项目对所产生的各种废水采取的处理排放方案为:
①含氟废水
含氟废水来源于单晶硅抛光片的清洗工序、外延炉石英管的清洗。含氟废水排至生产废水处理站相应的集水池。含氟废水采用化学沉淀法进行处理。废水先进入混凝反应槽,在凝反应槽内投加H2SO4、PAC、PCM、Ca(OH)2,然后进入沉淀池进行固液分离。废水再进入进入废水调节池。沉淀池污泥经污泥浓缩,用污泥泵送至污泥脱水机干化后运至指定地点填埋。
②酸碱废水
酸碱废水主要来自于各清洗工序、废气洗涤水,此类废水排至生产废水处理站的废水调节池中。由于酸碱废水中主要成分是无机酸、碱,故采用化学中和法处理。在反应槽中投加NaOH(或Ca(OH)2)、H2SO4使废水pH值调节为6-9。
③切片倒角废水、研磨废水、抛光废水
切片倒角用水喷淋硅粉产生的切片倒角废水;研磨废水主要来源于研磨清洗工序;抛光废水主要来源于抛光清洗工序。此类废水的主要成分为硅粉,先在使用点附近设沉淀池,然后排至生产废水处理站的废水调节池中,再用泵送入混凝反应槽进行沉淀处理。
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