لماذا تفصل UMC مياه الصرف عند نقطة التصريف
تبدأ UMC تصميم معالجة مياه الصرف في مصانعها بإبقاء التيارات غير المتوافقة منفصلة عند نقطة التصريف، بدلًا من الاعتماد على المعالجة في نهاية خط الإنتاج. توضح إفصاحات الشركة الهندسية أن «مناطق المصانع الجديدة» تُوجّه مياه الصرف إلى ما يصل إلى 27 فئة منفصلة؛ وهذا المستوى من التفصيل يسمح بمعالجة كل تيار وفق مواصفاته الخاصة بدلًا من خلطه في تيار واحد متجانس (وفقًا لمجلة Semiconductor Engineering، يناير 2026). في عملية تصنيع رقاقة بقياس 28 نانومتر أو 14 نانومتر، تختلف التيارات المهيمنة كيميائيًا وفيزيائيًا: نفايات حمأة الصقل الميكانيكي الكيميائي (CMP) المحتوية على النحاس، ونفايات المحاليل الحفّاسة المحتوية على الفلوريد (غالبًا بتركيز >1,000 mg/L F⁻ عند المصدر)، ونفايات محلول تطوير المقاوم الضوئي المحتوي على مذيبات، ومياه شطف العمليات العامة التي قد تكون قريبة من جودة مياه الشرب. يجبر خلط هذه التيارات المشغلين على إزالة كل ملوث من كل تيار، فتترفع جرعات الكواشف وتزداد أحجام الحمأة، وتخرج المياه المعالجة النهائية غير مطابقة لأي مواصفة إعادة استخدام.
يحمي منطق الفصل الأصول في المراحل اللاحقة أيضًا. يُلحق النحاس والفلوريد وهيدروكسيد رباعي ميثيل الأمونيوم (TMAH) الضرر بالمعالجة البيولوجية إذا ما دخلت خزان الحمأة المنشطة بنوبات تركيز مرتفعة. وتوجيه هذه التيارات أولًا إلى خطوط معالجة فيزيائية-كيميائية مخصصة يحافظ على كفاءة المرحلة البيولوجية ويبقي تصريف محطة المعالجة البلدية المحلية ضمن حدود التصريف المسموح بها. وكما أشار رئيس الاستدامة العالمي في Ovivo، تستخدم UMC «التحكم الذكي في معالجة مياه الصرف لتقليل استهلاك المواد الكيميائية» — ولا تنجح هذه الفلسفة إلا إذا كان الفصل في المنبع نظيفًا (وفقًا لمجلة Semiconductor Engineering، يناير 2026). عمليًا، يحمل حامل أنابيب المصنع الجديد مصارف منفصلة للأحماض/القلويات، والفلوريد، ونفايات CMP المحتوية على النحاس، والمذيبات، ومياه تفريغ جهاز غسل الغازات، ومياه الشطف العامة؛ وكل مصرف مرمّز بالألوان ومربوط بخزان معادلة خاص به قبل إضافة أي مواد كيميائية.
داخل سلسلة معالجة مياه الصرف في مصنع UMC
تتبع الوحدات التشغيلية تسلسلًا متعارفًا يمتد من المعالجة الفيزيائية-الكيميائية إلى البيولوجية فالتنقية النهائية، مع سلسلة مستقلة لكل فئة من فئات التيارات. تُعدّ المعادلة الخطوة المشتركة الأولى: يُكتم تذبذب التدفق ودرجة الحموضة في خزانات تخزين مخصصة لتستقبل المراحل اللاحقة تغذية مستقرة. بعد المعادلة، يدخل كل تيار مرحلة فيزيائية-كيميائية مصممة خصيصًا له. بالنسبة لمياه صرف CMP المحتوية على النحاس وللأحمال العامة من المواد الصلبة العالقة، يُستخدم التخثير بكلوريد الحديديك أو كلوريد البولي ألومنيوم (PACl)، يليه التلبد ثم إما الترسيب أو وحدة التعويم بالهواء المذاب لإزالة السيليكا الغروية وبقايا الحمأة والدهون والزيوت. تعمل وحدات DAF في تطبيقات مياه صرف المصانع عادةً بهيدروليكا في نطاق 15–25 m³/m²·h مع إعادة تدوير المُشبَّع بنسبة 20–30% عند ضغط 4–6 bar؛ وتتراوح نسبة الهواء إلى المواد الصلبة بين 0.02 و0.05.
تُوجَّه التيارات القابلة للتحلل البيولوجي — عادة مياه العمليات العامة وبعض مياه تفريغ جهاز غسل الغازات — إلى الحمأة المنشطة أو إلى المفاعل الحيوي الغشائي MBR. تنتج أغشية MBR المغمورة المصنوعة من PVDF بمسامية اسمية <1 μm مياهًا خارجة منخفضة في المواد الصلبة العالقة والعكارة بما يكفي لإدخالها مباشرة في مرحلة التنقية النهائية، مما يقصر سلسلة إعادة الاستخدام ويقلل البصمة الأرضية. تُغلق مرحلة التنقية النهائية الحلقة: تُخفض المرشحات متعددة الطبقات العكارة المتبقية إلى أقل من 1 NTU، ويمتص الكربون المنشط المواد العضوية التي صمدت أمام الأكسدة البيولوجية، ويرفع التناضح العكسي (RO) المياه إلى مواصفة إعادة استخدام يمكن مزجها مجددًا في تغذية المياه فائقة النقاوة (UPW) أو في مياه تعويض أبراج التبريد. بالنسبة لتيارات CMP تحديدًا، يُعدّ التناضح العكسي الركيزة الأساسية — ويوضح تحليلنا المعمّق لـ معالجة مياه صرف CMP بالتناضح العكسي لماذا يكتسب رفض السيليكا بنسبة 99% أهمية بالغة عند وصول بقايا الحمأة إلى الأغشية.
أكدت الصناعة ما يمكن أن يحققه الاستخدام المُستهدف على نطاق واسع. تُبلّغ Lam Research عن وفورات تراكمية بلغت 80.6 مليون جالون من المياه منذ عام 2019 عبر عملياتها التصنيعية ومختبراتها (وفقًا لمجلة Semiconductor Engineering، يناير 2026)، مما يثبت أن الاستخدام المنضبط يسترد حجومًا حقيقية. التحفظ الواجب على أي مشترٍ: يعزز تفريغ السوائل الصفري (ZLD) فرص إعادة الاستخدام لكنه يضيف البصمة الكربونية والمخاطر التشغيلية، إذ يجب إعادة تنقية جزء من المياه المعالجة لتصل إلى مواصفات UPW، مما يستلزم طاقة إضافية وأغشية إضافية وتحكمًا كيميائيًا أكثر إحكامًا في جميع المراحل (وفقًا لمجلة Semiconductor Engineering، يناير 2026).
أرقام المياه وإعادة الاستخدام لكل مصنع من مصانع UMC
تنشر UMC بيانات لكل مصنع تتيح المقارنة المرجعية مع المسابك الأخرى. استخدم مصنع Fab 12i في سنغافورة نحو 4.0 مليون طن من المياه المستصلحة في عام 2024، لتغطية 97.6% من إجمالي سحبه المائي (وفقًا لمجلة Semiconductor Engineering، يناير 2026). وأضاف مصنع Fab 12A في تايوان نحو 0.58 مليون طن من الإمداد المستصلح بعد تشغيل نظامه في أواخر عام 2022. وبلغ إجمالي استخدام المصنعين معًا 4.58 مليون طن من المياه المستصلحة في عام 2024، بزيادة سنوية قدرها 16.9%. وعلى مستوى الشركة، يبلغ معدل إعادة تدوير مياه العمليات لدى UMC 84.3%، وتفصل مناطق المصانع الجديدة مياه الصرف إلى ما يصل إلى 27 فئة عند نقطة التصريف (وفقًا لمجلة Semiconductor Engineering، يناير 2026).
تستهلك المصانع المتقدمة في المناخات الحارة والجافة حصة أكبر من سحوبها مقارنة بالمصنع نفسه في مناخ أكثر برودة ورطوبة، لأن الفقد بالتبخر يتناسب طرديًا مع درجة الحرارة المحيطة ودرجة الحرارة الجافة (وفقًا لمجلة Semiconductor Engineering، يناير 2026). لذلك لا تُقارن نسبة استصلاح 97.6% في سنغافورة مباشرة بنسبة 97.6% في أريزونا. استخدم رقم UMC البالغ 84.3% على مستوى الشركة كمقياس لشدة الحلقة الداخلية، واستخدم حصة الاستصلاح لكل مصنع لقراءة مزيج الإمداد الخارجي.
| المؤشر | Fab 12i (سنغافورة) | Fab 12A (تايوان) | نقطة تصميم المصنع الجديد |
|---|---|---|---|
| استخدام المياه المستصلحة (2024) | ~4.0 مليون طن | ~0.58 مليون طن | مصمم لحصة استصلاح مرتفعة |
| حصة الاستصلاح من السحب المائي | 97.6% | أضيفت أواخر 2022؛ نمو مشترك 12i+12A بنسبة 16.9% سنويًا | المستهدف: 18% بحلول 2025 و32% بحلول 2030 (على مستوى الشركة) |
| فئات الفصل عند نقطة التصريف | تشغيل قائم | تشغيل قائم | حتى 27 فئة |
| إعادة تدوير مياه العمليات (على مستوى الشركة) | 84.3% | 84.3% | خط أساس 84.3%؛ المقايضة في ZLD ترفع استهلاك الطاقة لكل m³ |
التحكم الذكي وتحسين المواد الكيميائية في مصانع UMC
تُحوّل طبقة التحكم الذكي في UMC عملية الفصل إلى وفورات كيميائية قابلة للقياس. وفقًا لتعليقات Ovivo، تستخدم الشركة «التحكم الذكي في معالجة مياه الصرف لتقليل استهلاك المواد الكيميائية، وتُطبق الإدارة الذكية على أنظمة المبردات لزيادة كفاءة الطاقة» (وفقًا لمجلة Semiconductor Engineering، يناير 2026). ويكتسب ربط المبردات أهمية خاصة لأن طلب المياه المبردة يرتبط ارتباطًا مباشرًا بإنتاج المياه فائقة النقاوة وحجم مياه الصرف؛ إذ ينقل جدول المبردات الذكي الحمل الحراري بعيدًا عن أوقات الذروة ويخفض استهلاك الطاقة وحجم مياه تفريغ أبراج التبريد التي تتحول إلى نفايات.
للمشتر الذي يترجم ذلك إلى مواصفات معدات، يتمحور الهدف العملي حول نظام حقن كيميائي تلقائي يُدار عبر PLC ويرتبط بالتدflow ومحللات online (pH، ORP، الفلوريد، النحاس، TOC)، بدلًا من مضخات بمعدل ثابت تعمل بالساعة فقط. تسمح حلقات التغذية الراجعة بتعديل جرعة الكاوستيك أو البوليمر وفق الحمل الفعلي، مما يخفض استهلاك المواد الكيميائية عادةً بنسبة 15–30% مقارنة بالجرع بمعدل ثابت. اعتبر النقاء قيدًا على مستوى المصنع بأكمله: تنتج مصابيح UV المستخدمة لمعالجة TOC فوق أكسيد الهيدروجين (H₂O₂) الذي يضر بأدوات الإنتاج، لذا يُعدّ اختيار الكواشف وضبط الجرعات قبل حلقة التنقية النهائية حمايةً للعائد الإنتاجي (وفقًا لمجلة Semiconductor Engineering، يناير 2026). يغطي دليلنا حول اتجاهات الذكاء الاصطناعي في معالجة مياه الصرف هذه الفلسفة التحكمية من منظور المشتري.
إلى أين يتجه برنامج UMC: مستهدفات 2025 و2030
تُضفي المستهدفات المستقبلية لـ UMC الطابع الرسمي على تحول مزيج الإمداد الذي تظهره بالفعل أرقام 12i و12A. تعتزم الشركة أن تصل المياه المستصلحة والمحلاة إلى 18% من إجمالي السحب على مستوى الشركة بحلول عام 2025 و32% بحلول عام 2030 (وفقًا لمجلة Semiconductor Engineering، يناير 2026). مقابل معدل إعادة التدوير البالغ 84.3% على مستوى الشركة، يغطي المقياسان نطاقين مختلفين: يقيس معدل 84.3% شدة الحلقة الداخلية (إعادة استخدام المياه داخل حدود المصنع)، بينما يقيس المستهدف 18%/32% مزيج الإمداد الخارجي (حصة السحب غير الصالح للشرب).
المقايضة التي ينبغي على المشتري تسعيرها هي جزاء ZLD. تتطلب زيادة إعادة الاستخدام عادةً طاقة أكبر لكل متر مكعب مُعالَج، لأن جزءًا من المياه المنقاة يجب إعادة تنقيته إلى مواصفات UPW، مما يضيف عبئًا على التناضح العكسي وضخًا إضافيًا وتحكمًا كيميائيًا أكثر إحكامًا (وفقًا لمجلة Semiconductor Engineering، يناير 2026). للاطلاع على حجم هذا التحوّل لدى مشغّل مصانع رئيسي آخر، يُظهر تقريرنا عن خطة سامسونج لإعادة استخدام 330,000 طن/يوم من مياه الصرف المعالجة اتجاهاً مماثلاً بأحجام مطلقة أكبر. تركّز أسئلة المتابعة الهندسية أدناه على أرقام UMC المحددة التي سيحتاج إليها المحلل.
الأسئلة الشائعة
ما هو معدل إعادة تدوير مياه العمليات لشركة UMC على مستوى الشركة؟
تُبلّغ UMC عن معدل إعادة تدوير لمياه العمليات على مستوى الشركة يبلغ 84.3% (وفقًا لمجلة Semiconductor Engineering، يناير 2026). يقيس هذا المؤشر شدة الحلقة الداخلية — أي حجم المياه التي أُعيد استخدامها داخل حدود المصنع عبر دورات تشغيلية متعددة قبل تصريفها.
كم فئة من مياه الصرف تفصلها UMC عند نقطة التصريف؟
تُوجّه مناطق المصانع الجديدة في UMC مياه الصرف إلى ما يصل إلى 27 فئة منفصلة، لإبقاء نفايات CMP المحتوية على النحاس، ونفايات الحفر المحتوية على الفلوريد، ومطور المقاوم الضوئي المحتوي على المذيبات، وتيارات العمليات العامة على خطوط أنابيب منفصلة قبل إضافة أي مواد كيميائية (وفقًا لمجلة Semiconductor Engineering، يناير 2026).
ما هي حصة المياه المستصلحة من سحب Fab 12i في عام 2024؟
استخدم مصنع Fab 12i في سنغافورة نحو 4.0 مليون طن من المياه المستصلحة في عام 2024، لتغطية 97.6% من إجمالي سحبه المائي (وفقًا لمجلة Semiconductor Engineering، يناير 2026). وأضاف مصنع Fab 12A في تايوان نحو 0.58 مليون طن من الإمداد المستصلح.
بكم ارتفع الاستخدام المستصلح المجمع لـ 12i و12A سنويًا؟
بلغ الاستخدام المستصلح المجمع لمصنعي Fab 12i وFab 12A نحو 4.58 مليون طن في عام 2024، بزيادة سنوية قدرها 16.9% (وفقًا لمجلة Semiconductor Engineering، يناير 2026). وقد أدخل Fab 12A نظام الاستصلحة الخاص به إلى الخدمة في أواخر عام 2022، مما دفع الرقم المجمع إلى التسارع حتى عام 2024.
ما هي مستهدفات UMC للمياه المستصلحة والمحلاة لعامي 2025 و2030؟
تعتزم UMC أن تصل المياه المستصلحة والمحلاة إلى 18% من إجمالي السحب على مستوى الشركة بحلول عام 2025 و32% بحلول عام 2030 (وفقًا لمجلة Semiconductor Engineering، يناير 2026). تقيس هذه المستهدفات مزيج الإمداد الخارجي، منفصلًا عن معدل إعادة التدوير الداخلي البالغ 84.3%.
