案例一
上海華力微電子有限公司
單位概況
上海華力微電子有限公司（以下簡稱“華力微”）成立于2010年1月，位于浦東新區張江高科技園區高斯路568號，建有一條12英寸集成電路芯片制造生產線。華力微建立健全“黨政同責、一崗雙責、齊抓共管、失職追責”的生態環境保護責任制，制定用水管理制度，落實節水管理職責。為加強用水和節水管理，成立節水專項工作小組，推進節水工作。華力微積極開展節水型企業創建，目前已開展水平衡測試、用水審計及水效對標等工作，獲評上海市節約用水示范（標桿）企業、上海市工業水重復利用優秀案例一等獎。
節水工作情況
（一）廢水選別回收項目
華力微高度重視節水工作，生產廠房設計之初秉承綠色、生態、文明的思想，同時基于能資源互助的理念，總結同類項目先進節水經驗，并結合工廠實際建造各類回收水系統。同步建設選別回收系統，通過分質分流，及時對多種類回收廢水進行篩選，精準回收，提高工藝用水的循環、回用率。
圖1 企業廢水回用系統示意圖
（1）無機廢水（RCL）回收系統
可回收無機廢水先經過活性碳過濾器過濾，再經各類離子樹脂交換器處理，出水后用于制備超純水，年節水量達64萬m⊃3;。
圖2 無機回收水處理系統示意圖
（2）有機廢水（RCM）回收系統
可回收有機廢水經過調節pH值后進入生化處理槽去除有機物，再經過加壓氣浮處理和多介質過濾器過濾處理，后輸送至冷卻塔和廢氣洗滌塔做補水回用，年節水量達22.60萬m⊃3;。
圖3 有機回收水處理系統示意圖
（二）反滲透濃水（Brine-RO）回收項目
純水處理機組制備超純水的過程中會產生大量一級反滲透濃水。將其收集后通過反滲透處理工藝處理，再回用至前處理系統重新利用，達到提高產水率的目的，節水效益可達20.90萬m⊃3;/年。
圖4 反滲透濃水回收處理系統示意圖
（三）節水管理
華力微建有動力中控FMCS管理系統，將用水水表和重點用水單元納入中控系統，對廠內的水耗實時監控，并對水耗數據進行統計和分析，從而實現精細化管理，為運行優化控制及節水挖潛提供有力支撐。
企業持續開展節水技改工作，不斷挖掘節約用水潛力。近幾年完成了多項節水改造工作，在動力設備方面，通過提高循環冷卻水濃縮倍數、優化洗滌塔清洗循環時間、夏季工況下新風空調增加冷凝水回收量以減少RO補水量等措施節約用水；在工藝設備方面，通過軟水系統pH檢測用儀表水再回收使用、工藝清洗關閉部分功能節水等措施節約工業用水。2023年全年節水量約1.50萬m⊃3;。
（四）節水宣傳
為加強企業員工的節能節水意識，規范員工日常的用水行為，華力微開展了豐富多樣的節水意識宣傳活動，制作公司卡通形象力寶動態表情包，開設《力寶講環保》專欄進行環保知識宣導，其中第一期就以“節約用水”作為主題開展宣傳。與此同時，華力微持續通過內網宣導節水相關知識，如“世界水日”“中國水周”主題宣傳、全國城市節約用水宣傳周主題宣傳。另外，華力微積極組織技術人員開展節水培訓相關活動，培養員工節水意識的同時，共同探討節水優化方案，提升企業用水效率。
圖5 企業節水宣傳示意圖
節水成效
華力微通過不斷加強節約用水管理，在水效指標方面獲得了顯著的節水成效：2020-2022年華力微單位產品用水量均優于《2022年上海市用水定額修訂（第一批）》中電子芯片（12英寸芯片）用水定額先進值，工業用水重復利用率、間接冷卻水循環率、廢水回用率均達到較高水平。
案例二
臺積電（中國）有限公司
單位概況
臺積電（中國）有限公司（簡稱臺積電）是全球最大的專業集成電路制造服務公司，主要生產8英寸集成電路芯片，生產工序包括原料（硅片）投入、芯片制程（氧化、擴散、光刻、離子注入、刻蝕、CMP研磨等）、產品檢測等。企業主要產品屬于《國民經濟行業分類》（GB/T 4754-2017）中C397電子器件制造行業。企業近三年8英寸芯片單位產品用水單耗分別為2.10m⊃3;/片、1.97m⊃3;/片、1.87m⊃3;/片，優于《2022年上海市用水定額（第一批）》中C397電子器件制造—電子芯片制造（8英寸）規定的2.20m⊃3;/片的先進值要求。
節水工作情況
（一）節水工藝改造
由于電子芯片生產行業的水量消耗較大，為善用每一滴水資源，臺積電自建廠至今持續開展節水項目，強化中水回用、串聯用水等水資源的重復利用，近幾年開展的節水項目包括：含氟廢水回用、含氨廢水回用、化學研磨（CMP）廢水回用、高階有機廢水（AOR）回用、清潔酸堿廢水（DIR）回用、晶背研磨（BG）廢水回用、反滲透系統（RO）濃水回用、純水系統反沖洗系統回用、空調排水及冷凝水系統（MAU）廢水回用、廢氣洗滌塔的排水回收利用等。企業根據上述中水的水質情況分別進行重復利用，如將水質較好的反滲透系統（RO）濃水、前道清潔酸堿廢水（DIR）、研磨廢水（CMP）處理后的清水作為超純水系統的原水進行純水制備，而水質相對較差的含氟廢水、含氨廢水、砂濾反沖洗水、研磨廢水（CMP）處理后的濃水、高階有機廢水（AOR）作為冷卻塔補水以及廢氣洗滌塔的洗滌用水；此外空調排水經處理后回用至空調系統，部分排水及冷凝水系統（MAU）廢水作為辦公樓沖廁用水等，生活廢水回用處理后再用于綠化澆灌用水等。
圖1 企業中水回用系統示意圖
企業各套中水處理回用系統的具體情況如下所示：
（1）含氟廢水回用
含氟廢水回收處理系統的水源為低濃度的含氟廢水，主要來源于生產工藝中氫氟酸清洗槽的排放廢水、純水清洗槽的沖洗水，以及其他含有氫氟酸的廢水。含氟廢水回收系統日均回收水量為534m⊃3;。
圖2 含氟廢水回收系統示意圖
圖3 含氟廢水回收處理系統示意圖
（2）含氨廢水回用
含氨廢水回收處理系統的水源為低濃度的含氨廢水，主要來源于生產工藝中使用含氨化學品的沖洗廢水、化學機械研磨后的沖洗水，以及其他含有氨的廢水。含氨廢水回收系統日均回收水量為449m⊃3;。
圖4 含氨廢水回收系統示意圖
圖5 含氨廢水回收處理系統示意圖
（3）反滲透系統（RO）濃水回用
企業純水處理機組制備生產所用的超純水過程中，產生大量濃水，企業將這部分濃水收集后作如下回用：①部分濃水回收至生產水箱中，用于重新制備超純水，達到提高產水率的目的。②部分濃水排放至回用水箱Ⅱ，與其他水源混合后作為廢氣洗滌塔補水。反滲透系統（RO）濃水回收系統日均回收水量為2267m⊃3;。
（4）純水的砂濾、炭濾反沖洗水回用
企業純水制備的預處理工藝如砂濾、炭濾反沖洗過程中排放大量反沖洗污水，企業將這部分反沖洗水收集后經沉降、過濾處理后排放至回用水箱Ⅰ，與其他水源混合后作為冷卻塔補水。純水的砂濾、炭濾反沖洗水回收系統日均回收水量為510m⊃3;。
圖6 反沖洗水回收系統示意圖
（5）純水的砂濾、炭濾正沖洗水回用
企業一期、一期擴充、二期的純水砂濾、炭濾正沖洗水的水質相對較好，經處理后全部回用至12000m⊃3;和5000m⊃3;的工業水箱，用于重新制備超純水。純水的砂濾、炭濾正沖洗水回收系統日均回收水量為3530m⊃3;。
（6）化學研磨（CMP）廢水回用
企業生產工藝中需要采用化學腐蝕和機械研磨的結合作用達到芯片表面全局平坦的目的，該工藝過程中會排放大量化學研磨廢水，目前部分化學研磨廢水已通過超濾、微濾、反滲透的方式處理后將制得的中水排放至純水制備工藝的中間水箱，用于制備生產用的超純水；而反滲透后的濃水排放至回用水箱Ⅰ，與其他水源混合后作為冷卻塔補水。化學研磨（CMP）回收系統日均回收水量為206m⊃3;。
圖7 化學研磨（CMP）廢水回收系統示意圖
圖8 化學研磨系統排水回收處理系統示意圖
（7）晶背研磨（BG）廢水回用
企業生產過程中的晶背研磨廢水中雜質含量較低，經浸沒式平板膜處理后作為廢氣洗滌塔系統的補水串聯利用。企業通過管網改造將晶背研磨廢水排放至回用水箱Ⅱ，與其他水源混合后作為廢氣洗滌塔補水。晶背研磨（BG）廢水回收系統日均回收水量為32m⊃3;。
圖9 晶背研磨（BG）廢水回收系統示意圖
（8）高階有機（AOR）廢水回用
企業生產過程中的高階低濃度有機廢水中含有一定大量的去離子水（總排水量約1200m⊃3;/d），水量較大且水質較好，且具有較好的經濟效益。企業通過管網改造將高階低濃度和反洗水回收系統的產水，一同作為回收水進入回用水箱Ⅰ，用于冷卻塔的補水水源，從而減少對自來水的耗用。高階有機（AOR）廢水回收系統日均回收水量為1312m⊃3;。
（9）清潔酸堿（DIR）廢水回用
企業生產過程中需頻繁對芯片材料進行多道清洗和漂洗，產生大量的清潔酸堿廢水，該類廢水主要為清洗漂洗廢水，不同工藝段的廢水水質略有差異，廢水回用點情況如下：①后道漂洗用水的水質較好，不用處理即可回收至純水制備工藝的中間水箱，用于重新制備超純水。②中道漂洗廢水水質仍可作為廢氣洗滌塔補水實現串聯利用。經兩道回收后剩余的清潔酸堿廢水水質較差，處理成本較高，這部分廢水直接排放。清潔酸堿（DIR）廢水回收系統日均回收水量為6651m⊃3;。
（10）廢氣洗滌塔排水處理后重復利用
企業生產過程中會產生大量的酸性及堿性氣體，需采用濕式廢氣洗滌塔吸收并經處理后納管排放。由于企業內部設有大量的廢氣洗滌塔，補水總量達到2500~3000m⊃3;/天；企業建有一套廢氣洗滌塔自身排水重復利用系統，將廢氣洗滌塔排水經收集及超濾、反滲透處理后收集至回用水箱Ⅱ，廢氣洗滌塔主要采用自身排水經處理后的回用水和生產過程中收集的中水作為補水。廢氣洗滌塔排水處理后重復利用日均回收水量為1779m⊃3;。
圖10 廢氣洗滌塔廢水回收系統示意圖
圖11 廢氣洗滌塔排水回收處理系統示意圖
（11）空調系統（MAU）廢水回用
企業生產車間需要嚴格控制恒溫、恒濕的環境，因此生產車間中需要大量空調加濕用水的同時也排放了大量的分機盤管回流排水及冷凝水，考慮到該部分的空調系統排水水質較好，僅含一定量的懸浮顆粒物，因此企業空調排水經沉降及砂濾處理后回用至三個用水點：①空調排水經過處理后大部分重新回用至空調加濕系統，回用至空調加濕系統；②作為辦公樓洗手間的沖廁用水重復利用；③排放至回用水箱Ⅰ，與其他水源混合后作為冷卻塔補水。空調系統（MAU）廢水回收系統日均回收水量為730m⊃3;。
圖12 空調排水回收系統示意圖
圖13 空調廢水回收處理系統示意圖
（12）生活廢水處理后重復利用
生活廢水經收集處理后重復用于綠化澆灌等。生活廢水處理后重復利用日均回收水量為88m⊃3;。
（13）新反洗水回用系統
新反洗水回收處理系統的水源為超純水前處理的多介質過濾器和活性炭過濾器的反洗廢水該廢水中含有大量自來水的顆粒物、膠狀物、懸浮物等。該回收系統采用“UF超濾”的處理工藝，處理后的回用水目前用于冷卻塔補水，后續等水質穩定后用于超純水前處理補水。新反洗水回收系統日均回收水量為93m⊃3;。
圖14 新反洗水回收系統示意圖
圖15 反洗水回收處理系統示意圖
此外企業還投入資金約3000萬人民幣，采用多種節水措施，如超濾膜與逆滲透膜組應用于回收洗滌塔洗氣廢水、機械研磨廢水與含氨氮廢水、生物法應用于生活污水處理并將處理水應用于綠化澆灌、電去離子設備應用于空調冷凝水處理并回用、砂濾塔與多介質過濾塔清洗廢水回用于冷卻塔、活性炭與逆滲透膜工藝應用于含氫氟廢水，以及逆滲透濃水回用于工業水箱。結合上述節水改造工作，日均自來水替代量約為1.8萬m⊃3;，年自來水替代量可達657萬m⊃3;，企業通過多種措施減少系統用水量，達到節水的目的。企業各項中水回用系統節水效益如下表所示：
表2 企業中水回用效益一覽表
上述各項節水管理工作和節水整改項目的落實，節約了寶貴的水資源，收到了一定規模的節水效益。臺積電近三年的中水回用情況如下表所示：
表3 企業近三年生產情況表
（二）智慧水務管理
臺積電搭建了智能遠傳抄表系統，目前企業全部生產、生活用水表具均為遠傳水表。企業定期對抄錄的數據進行用水分析，做好企業合理化用水情況的動態分析工作，每日自動取樣分析化驗水質指標。實現了生產線各不同區域的水量變化和走勢的全面、實時掌控，從而形成企業內部用水節點網絡漏損預警管控機制，提高了漏損響應和漏損點定位反應速度，提升用水效率，實現節水目的。
圖16 企業智能水務系統示意圖
圖17 企業用水管理監控平臺照片
（三）節水宣傳
臺積電（中國）有限公司為加強企業員工的節能節水意識，規范員工日常的節水行為，企業將利用各種宣傳形式，廣泛開展節約用水的宣傳。企業結合世界水日的活動，在走廊張貼世界水日的節水宣傳海報，時刻提醒員工和來訪人員，節約用水。同時還在走廊采用多媒體的形式，介紹世界水日的由來、提出節約用水的倡議，起到了很好的宣傳教育作用。
圖18 臺積電（中國）有限公司世界水日節水宣傳
此外臺積電近幾年積極參加社會節水宣傳等活動，將臺積電的節水理念、節水方式推廣到社會，為上海節水工作貢獻自己的力量。
圖19 經開區組織重點排污單位至臺積電參觀學習
圖20 上海市生態環境局執法總隊組織開展2021年第五期執法普法培訓
圖21 重慶市生態環境局兩江新區分局于2023年5月來松江交流
圖22 參加松江區環保集市宣傳公司節水措施
節水成效
臺積電通過不斷加強節約用水管理工作，在單位產品用水量、萬元工業產值取水量、間接冷卻水循環率、廢水回用率等方面獲得了顯著的節水成效，具體水效指標如下：
表4 重點用水企業水效指標表
案例三
上海晶盟硅材料有限公司
單位概況
上海晶盟硅材料有限公司專業從事研發、設計、生產6-12英寸單晶硅外延片。企業近三年單位產品用水量逐年下降，用水水平處于行業先進水平。（見下圖）
圖1 單位產品用水量變化圖
節水工作情況
（一）POU回用項目
企業于2013年投資29.20萬建設POU回收水1期工程，設計利用規模為300m⊃3;/天，1期系統自2013年初建成以來，累計節水量達41萬m⊃3;。企業于2018年下半年又投資65萬建設了POU廢氣回收系統2期項目，采用過濾、調節pH等工藝，將POU系統的水循環使用，設計利用規模為1000m⊃3;/天，2期系統自18年初建成以來，累計節水量達140萬m⊃3;。企業于2022年又投資100萬建設了POU回收水3期，設計利用規模為1500m⊃3;/天，3期系統自22年初建成以來，累計節水量達43萬m⊃3;。企業的POU回收系統產生了顯著的節水效益。
圖2 POU回收系統
（二）清洗機淋洗水回收系統
晶盟硅2018年上半年投資92萬建設了一套清洗機淋洗水回收系統，設計利用規模為400m⊃3;/天，本套系統自18年建成以來，累計節水量達28萬m⊃3;。
圖3 清洗機淋洗水回收系統
（三）智慧水務管理系統
企業安裝智能遠傳流量計28臺，具備瞬時流量、累計流量實時工控機采集、記錄生成報表功能，極大地提高了用水管理效率。
圖4 智慧水務管理系統界面
（四）節水宣傳
企業利用各種宣傳形式，包括在洗手間等張貼節約用水宣傳標牌，在宣傳欄張貼宣傳海報，在公共場合放置節水宣傳海報，同時利用開展會議等多種形式宣傳節水知識，使節水工作深入人心，使得本企業員工樹立節水意識，自覺規范用水行為，在實際工作中養成良好的節水習慣，為深入開展節水工作奠定基礎。
圖5 宣傳圖片
節水成效
晶盟硅通過不斷加強節約用水管理工作，在單位產品用水量、萬元工業產值取水量、間接冷卻水循環率、工藝水回用率等方面獲得了顯著的節水成效，具體水效指標如下：
案例四
上海新康電子有限公司
單位概況
上海新康電子有限公司主要從事是半導體集成電路后道封裝、制造、開發的企業和表面貼裝半導體器件的封裝和測試。生產的產品主要是表面貼裝的功率電子器件，產品主要用于移動電話、計算機中的DC/AC變換器與負載開關。企業單位產品用水量1.01m⊃3;/萬顆，優于《上海市用水定額（第一批）》（滬水務〔2022〕739號）電子器件（C397）中電子芯片封裝測試（非存儲類）通用值單芯片2.01m⊃3;/萬顆的要求，水重復利用率達到了97.30%，處于行業先進水平。
節水工作情況
（一）智慧水務管理系統
上海新康電子有限公司建設用水在線監測系統，總投資45.50萬元安裝50套智能水表，將廠區內所有用水點納入智能監控范圍內。該平臺采用自動化、信息化技術和集中管理模式，對單位的用水系統的設備、管路、消耗環節實施集中扁平化的動態監控和數字化管理，實現系統性節水的管控一體化。
智能系統上水水表界面
智能系統廢水水表界面
（二）UF反沖洗水回用項目
2017年12月，上海新康電子有限公司投資15萬元，將純水機末端反滲透系統的濃水回用至反滲透前級砂濾和碳濾的預處理罐的反沖洗，通過軟件程序控制，在前兩次沖洗代替自來水，最后一道切回自來水最終反沖一次，日節水量約20m⊃3;。
砂碳濾罐反沖自動切換閥
就地邏輯控制自動反沖控制箱
回用水儲水箱
（三）空調冷凝水回收利用
上海新康電子有限公司配有空調冷凝水回收裝置，空調箱冷凝水通過管路回收至水箱，水箱再用到屋頂冷卻塔進行使用。在夏季冷凝水多且冷卻塔蒸發量大時，兩者互補每天可節水5-8m⊃3;。
（四）工藝水回用
1.電鍍漂洗廢水回用
上海新康電子有限公司將電鍍廢水經處理后達到生產原水水質再重新進入生產工序進行回用，可大幅減少新鮮水的使用和末端污水的排放。企業年節水量約為7200m⊃3;，即可減少7200m⊃3;新鮮水的使用量和廢水的排放量。
電鍍漂洗廢水處理工藝圖
電鍍漂洗廢水回用設施
電鍍漂洗廢水回用水表
2.研磨廢水回用
2023年企業新增研磨廢水回用設施，該方案是將生產線的研磨廢水去除其中的研磨產生的硅屑，然后將水回收至車間出水一級RO產水箱，作為二級RO制備補充水（截至2023年底設備處于試用狀態），日節水量為48m⊃3;。另外企業計劃在2024-2025年度啟動新康電子研磨廢水（二期）項目，研磨廢水將匯集于沉降緩沖池（以下簡稱“沉降池”）。沉降池廢水的上清液進入Dycera動態陶瓷膜機組，高精度分離水中微硅粉、其他懸浮物、膠體等雜質。出陶瓷膜的清水水質可滿足RO進水的要求，經陶瓷膜濃縮的漿渣水進入集束機組進一步進行水渣的分離、濃縮。
研磨廢水處理工藝
節水成效
上海新康電子有限公司通過不斷加強節約用水管理工作，在單位產品用水量、萬元工業產值取水量、間接冷卻水循環率、工藝水回用率等方面獲得了顯著的節水成效，具體水效指標如下：
供水事務中心供稿
