Tái sử dụng nước rửa máy tại nhà máy bán dẫn

Công Thành – Envitech đã triển khai hệ thống tái sử dụng nước rửa máy tại một nhà máy sản xuất linh kiện bán dẫn. Hệ thống có lưu lượng nước đầu vào 20 m³/giờ, sử dụng kết hợp điều chỉnh pH, keo tụ, tạo bông, lắng, khử trùng và lọc tinh để xử lý nguồn nước sau quá trình rửa máy.

Nước sau xử lý được thu về bồn chứa và cấp lại cho nhu cầu sử dụng của nhà máy. Kết quả thực hiện ghi nhận độ đục, sắt và TSS ở đầu ra đều ở mức không phát hiện, trong khi pH được điều chỉnh từ 6,12 lên 7,3.

Nhu cầu tái sử dụng nước rửa máy trong nhà máy bán dẫn

Quá trình rửa máy tại nhà máy linh kiện bán dẫn phát sinh một lượng nước cần được thu gom và xử lý trước khi cấp lại. Theo kết quả phân tích trong hồ sơ dự án, nước đầu vào có độ đục 94 NTU và TSS 107 mg/l. Đây là hai thông số cho thấy nước chứa lượng đáng kể các thành phần lơ lửng cần được tách khỏi dòng nước.

Thay vì chỉ thu gom nước rửa máy và chuyển sang hệ thống xử lý chung, dự án xây dựng một tuyến xử lý riêng với lưu lượng 20 m³/giờ. Cách bố trí này giúp nhà máy kiểm soát trực tiếp chất lượng nước, đồng thời tạo điều kiện thu hồi nước sau xử lý.

Hệ thống tái sử dụng nước rửa máy được thiết kế dựa trên chuỗi công nghệ hóa lý kết hợp lọc tinh. Nước lần lượt đi qua các công đoạn điều chỉnh pH, keo tụ, tạo bông, lắng, khử trùng và lọc ở hai cấp 10 µm và 5 µm trước khi được đưa về bồn chứa.

Sơ đồ công nghệ tái sử dụng nước rửa máy

Bồn chứa nước đầu vào → Châm NaOH → Bể phản ứng và lắng → Châm PAC, polymer → Buffer Tank 1 → Châm chlorine → Lọc 10 µm → Lọc 5 µm → Bồn chứa → Cấp lại cho nhà máy

Mỗi công đoạn trong hệ thống đảm nhận một vai trò riêng. Quá trình điều chỉnh pH và keo tụ – tạo bông giúp hình thành các bông cặn có khả năng lắng. Hai cấp lọc tinh phía sau tiếp tục giữ lại các thành phần còn sót lại trước khi nước được thu vào bồn chứa.

Bồn chứa nước rửa máy đầu vào

Nước phát sinh sau quá trình rửa máy được thu gom về bồn chứa đầu vào. Bồn này có nhiệm vụ tiếp nhận nước trước khi đưa sang tuyến xử lý hóa lý.

Việc thu gom nước về một bồn riêng giúp hệ thống chủ động cấp nước cho công đoạn xử lý phía sau. Từ bồn chứa, nước được đưa sang bể phản ứng và lắng, đồng thời NaOH được châm trên tuyến để điều chỉnh pH.

Điều chỉnh pH bằng NaOH

pH của nước rửa máy đầu vào được ghi nhận ở mức 6,12. NaOH được châm trước khi nước đi vào bể phản ứng nhằm điều chỉnh môi trường phù hợp cho quá trình xử lý hóa lý.

Sau xử lý, pH đầu ra đạt 7,3. Kết quả này cho thấy nước đã được đưa về trạng thái trung tính hơn trước khi thu hồi và cấp lại.

Việc kiểm soát pH cũng hỗ trợ quá trình keo tụ diễn ra ổn định. Tuy nhiên, lượng NaOH sử dụng trong vận hành cần được điều chỉnh theo chất lượng nước đầu vào thực tế, thay vì duy trì một liều lượng cố định cho mọi thời điểm.

Keo tụ bằng PAC và tạo bông bằng polymer

Sau khi điều chỉnh pH, nước đi vào bể phản ứng kết hợp lắng. PAC và polymer được châm tại công đoạn này để hỗ trợ tách các thành phần gây đục và chất rắn lơ lửng.

PAC đảm nhận vai trò keo tụ, giúp trung hòa và tập hợp các hạt có kích thước nhỏ. Polymer hỗ trợ liên kết các hạt đã keo tụ thành những bông cặn lớn hơn, tạo điều kiện cho quá trình lắng phía sau.

Cụm phản ứng và lắng giúp giảm tải cho hai cấp lọc tinh. Khi phần lớn cặn đã được tách tại bể lắng, lõi lọc phía sau có thể vận hành ổn định hơn và hạn chế tình trạng tắc nghẽn nhanh.

Buffer Tank 1 – bồn trung gian sau lắng

Nước sau bể phản ứng và lắng được đưa vào Buffer Tank 1. Đây là bồn trung gian giữa công đoạn xử lý hóa lý và tuyến khử trùng – lọc tinh.

Bồn đệm giúp tiếp nhận nước sau lắng trước khi cấp sang hệ thống lọc. Việc bố trí công đoạn trung gian này tạo sự liên kết giữa hai cụm xử lý và hỗ trợ duy trì dòng nước cấp cho các thiết bị phía sau.

Châm chlorine trước công đoạn lọc

Chlorine được châm trên tuyến nước sau Buffer Tank 1 và trước cụm lọc. Công đoạn này thực hiện chức năng khử trùng trước khi nước đi qua các cấp lọc tinh và được đưa về bồn chứa.

Liều lượng chlorine cần được kiểm soát theo chất lượng nước, lưu lượng vận hành và yêu cầu của điểm nhận nước sau xử lý. Việc châm hóa chất chính xác giúp hệ thống duy trì hiệu quả xử lý mà không sử dụng hóa chất vượt mức cần thiết.

Lọc tinh hai cấp 10 µm và 5 µm

Sau công đoạn khử trùng, nước lần lượt đi qua bộ lọc 10 µm và bộ lọc 5 µm. Cấu hình lọc theo hai cấp giúp giữ lại các hạt còn sót lại sau quá trình phản ứng và lắng.

Bộ lọc 10 µm đảm nhận vai trò lọc bảo vệ ban đầu. Nước sau đó tiếp tục qua cấp lọc 5 µm để hoàn thiện chất lượng trước khi đưa về bồn chứa.

Đối với các hệ thống cần cấu hình cấp lọc tương tự, lõi lọc nén Graver Crystal MBF Series có các cấp lọc 5 µm và 10 µm. Việc lựa chọn vật liệu, kích thước và số lượng lõi cần dựa trên lưu lượng, chất lượng nước và yêu cầu vận hành thực tế của từng dự án.

Kết quả xử lý nước rửa máy

Kết quả thực hiện trong hồ sơ dự án cho thấy sự thay đổi của các thông số trước và sau quá trình xử lý:

Trong đó, ND là ký hiệu thể hiện thông số không được phát hiện tại kết quả kiểm tra.

Độ đục và TSS không còn được phát hiện

Độ đục đầu vào của hệ thống là 94 NTU, trong khi TSS đạt 107 mg/l. Sau quá trình điều chỉnh pH, keo tụ, tạo bông, lắng và lọc tinh, cả hai thông số đều được ghi nhận ở mức ND.

Kết quả này cho thấy chuỗi xử lý đã thực hiện đúng vai trò tách chất rắn lơ lửng và các thành phần tạo độ đục trong nước rửa máy.

Hàm lượng sắt ở đầu ra đạt mức ND

Hàm lượng sắt đầu vào được ghi nhận ở mức 0,052 mg/l. Sau xử lý, thông số sắt ở đầu ra đạt mức ND theo kết quả thực hiện trong case study.

pH được điều chỉnh về 7,3

pH đầu vào của nước rửa máy là 6,12 và pH đầu ra đạt 7,3. Sự thay đổi này phù hợp với việc hệ thống bố trí công đoạn châm NaOH trước bể phản ứng và lắng.

Độ dẫn điện đầu ra được ghi nhận ở mức 47 µS/cm

Theo hồ sơ dự án, độ dẫn điện đầu vào là 3,31 µS/cm và đầu ra là 47 µS/cm. Bài viết giữ nguyên giá trị theo bảng kết quả thực hiện của dự án.

Chi phí vận hành hệ thống

Dự án ghi nhận chi phí điện năng và hóa chất theo mỗi mét khối nước đầu vào như sau:

Chi phí thực tế của một hệ thống tái sử dụng nước rửa máy có thể phụ thuộc vào lưu lượng vận hành, đặc tính nước đầu vào, liều lượng hóa chất và chu kỳ thay thế vật tư lọc.

Giá trị của dự án đối với nhà máy linh kiện bán dẫn

Với lưu lượng 20 m³/giờ, hệ thống tạo điều kiện thu hồi nguồn nước phát sinh sau quá trình rửa máy. Nước sau xử lý được đưa về bồn chứa và cấp lại, qua đó hình thành một vòng sử dụng nước khép kín hơn trong phạm vi nhà máy.

Quy trình sử dụng các công nghệ quen thuộc gồm điều chỉnh pH, keo tụ, tạo bông, lắng, khử trùng và lọc tinh. Cấu hình này thuận lợi cho việc kiểm tra từng công đoạn, theo dõi hóa chất và thay thế vật tư lọc trong quá trình vận hành.

Việc thu hồi nước sau sử dụng cũng phù hợp với định hướng sử dụng tài nguyên hiệu quả và phát triển mô hình tuần hoàn. Đây là hướng tiếp cận gắn với Đề án Phát triển kinh tế tuần hoàn ở Việt Nam theo Quyết định 687/QĐ-TTg của Thủ tướng Chính phủ.

Đối với các doanh nghiệp có nhiều nguồn nước phát sinh riêng biệt, giải pháp tái sử dụng nước thải công nghiệp có thể được thiết kế theo từng dòng nước và mục đích cấp lại, thay vì sử dụng một cấu hình chung cho toàn bộ nhà máy.

Công Thành – Envitech triển khai hệ thống theo nguồn nước thực tế

Với hơn 28 năm kinh nghiệm, Công Thành – Envitech cung cấp giải pháp từ khảo sát, lấy mẫu, phân tích nước, thiết kế công nghệ đến chế tạo thiết bị, lắp đặt, chạy thử và đào tạo vận hành.

Đối với hệ thống tái sử dụng nước rửa máy, công nghệ cần được lựa chọn dựa trên đặc tính nước đầu vào, lưu lượng phát sinh và yêu cầu của điểm sử dụng nước sau xử lý. Envitech tiến hành tính toán đồng bộ bể phản ứng, thiết bị lắng, hệ châm hóa chất, cấp lọc và bồn chứa để bảo đảm các công đoạn có thể phối hợp ổn định.

Năng lực thiết kế và thi công hệ thống xử lý nước thải trọn gói giúp Envitech chủ động từ giai đoạn lựa chọn công nghệ đến quá trình vận hành thực tế.

Hệ thống chi nhánh tại TP.HCM, Hà Nội và Đà Nẵng giúp Envitech phối hợp khảo sát, triển khai và hỗ trợ kỹ thuật cho doanh nghiệp trên phạm vi toàn quốc.