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1、S.Y.Technology,Engineering&Construction Co.,LTD.谭 佳 卿2023.5.20设计在高科技绿色工厂水务系统建构中的实践与探索设计在水务系统建构中面临的挑战世源科技在高科技工厂水务系统建构领域的实践010203目录Content新形势下绿色工厂水务系统的设计方向与探索世源科技在高科技工厂水务系统建构领域的实践01S.Y.Technology,Engineering&Construction Co.,LTD.世源科技工程有限公司(SYC)成立于2003年8月,是中国电子工程设计院为追求“科技型企业、集团化管理、国际工程公司”的企业发展目标、整合集团工业
2、板块资源而改制创建的国际型工程公司。公司简介S.Y.Technology,Engineering&Construction Co.,LTD.电子院成立重工业部电信工业管理局设计处成立(电子院前身),同年4月,电信工业局更名为第二机械工业部第十局电子部“十院”中央决定第四机械工业部改为电子工业部,设计院更名为电子工业部第十设计研究院0200320091953机械电子部“十院”国家组建机械电子工业部,设计院更名为机械电子工业部第十设计院,明确第二名称为中国电子工程设计院国务院国资委批准中国电子工程设计院整体并入国家开发投资公司并入国投集团电子院完成业务重组,由国务院国有资产监
3、督管理委员会管理。整合电子院工业板块成立世源科技工程有限公司世源科技成立脱离信息产业部,由中央大型企业工作委员会管理,事业单位改制为企业,对外使用单一名称:中国电子工程设计院隶属中央企业工委世源科技传承电子院70年品牌文化,是电子院为追求“科技型企业、集团化管理、国际工程公司”的企业发展目标、整合集团工业板块资源而改制创建的国际型工程公司历史沿革“十院”“世源”2023S.Y.Technology,Engineering&Construction Co.,LTD.依靠丰富的经验和持续领先的技术,为高科技领域的工程建设提供全方位、全过程的解决方案前瞻性、高技术战略性产业:以新型显示、半导体为代表
4、的先进制造业;大数据产业;生物医药及健康产业;依托主业开展的水处理、废气处理等节能环保产业,以及电子化学品、特气等精细化工产业等屏 新型显示芯 半导体云 数据中心人 生命科学水处理节能环保自动化微振动电子化学品业务领域合肥京东方第10.5代TFT-LCD项目l建设地点:合肥l项目规模:139万 m2,投资额400亿元l服务范围:咨询、设计、项目管理l全球首条10.5代TFT-LCD生产线项目l用水规模:5.5万m3/d项目展示广州华星光电项目(t9)l建设地点:广州市黄埔区l项目规模:180K片/月,120万m2l服务范围:咨询、设计l项目特点:G8.6,TFT-LCDl用水规模:5.5万m3
5、/d中芯京城12英寸项目l建设地点:北京l项目规模:40万 m2l服务范围:工程设计l项目特征:12英寸先进逻辑l用水规模:一、二期3.5万m3/d长江存储国家存储器基地项目l总投资:240 亿美元(一期80 亿美元)l建设地点:武汉l项目规模:170万 m2(一期62万m2)l服务范围:EPC总包l项目特征:12英寸 3D NAND Flashl本土企业第一条12英寸3D NAND闪存生产线l用水规模:4.5万m3/d西安三星12英寸闪存芯片项目l建设地点:西安高新区l项目规模:900,000l服务范围:咨询总包/工程设计l项目特点:3D NAND闪存l用水规模:一期2.2万m3/d长鑫集电
6、项目-12寸晶圆制造厂l项目规模:560,000 m2l建设地点:北京经济技术开发区l项目时间:2021年l服务范围:前期咨询/工程设计/EPCMl项目特征:12寸晶圆;DRAMl用水规模:4.8万m3/d福建晋华存储器生产线项目l建设地点:福建晋江l项目规模:490,000 m2l服务范围:咨询、EPC总包l项目特征:12英寸DRAMl生产能力:6万片/月(一期)l用水规模:1.3万m3/d杭州富芯12英寸项目l建设地点:杭州l项目规模:26万 m2l服务范围:EPC总包l项目特征:12英寸高端模拟l用水规模:1.4万m3/d广州粤芯12英寸项目(FAB2)l项目规模:440,000 m2l
7、建设地点:广州市 l项目时间:2022年l服务范围:EPCl项目特征:12英寸晶圆l用水规模:3.6万m3/d广州增芯12英寸导体项目l建设地点:广州增城l项目规模:190,000 l项目时间:2022年l服务范围:工程设计l项目特点:MEMSl用水规模:1.2万m3/d润鹏半导体12英寸项目l建设地点:深圳l项目规模:24万 m2l服务范围:EPCl生产能力:4万片/月l用水规模:2.1万m3/d厦门士兰微项目-12寸晶圆制造厂l项目规模:250,000 m2l建设地点:厦门海沧区l项目时间:2018年l服务范围:可研/工程设计/EPCMl项目特征:12寸晶圆;化合物半导体l用水规模:600
8、0m3/d芯粤能半导体SiC器件项目l建设地点:广东省广州市l项目规模:200,000 m2l服务范围:EPCl项目特点:SiC器件l用水规模:1.1万m3/d西安奕斯伟项目12寸硅片l建设地点:西安l项目规模:330,000l服务范围:可研/工程设计/EPCMl项目特点:12英寸硅片l用水规模:1.8万m3/dS.Y.Technology,Engineering&Construction Co.,LTD.n 经过20年国家在高科技制造领域的大力投入,传统的显示器件、晶圆厂投资逐渐放缓,建设项目有向着多样化、小型化转变的趋势。n 在对半导体全产业链自主可控的新形势驱动下,高端封测、化合物半导体
9、、国产化工艺设备、硅片、光刻胶、光罩等电子材料、电子化学品项目发展迅速。n 随着项目的类型的多样化,导致工厂的水量规模、水质要求、污染物特征等都随之变化,进而对整个工厂水务系统的构建提出了新的挑战世源科技近年来在高科技绿色工厂水务系统建构领域的实践02设计在水务系统建构中面临的挑战S.Y.Technology,Engineering&Construction Co.,LTD.相比二十年前,我们的设计手段、建厂经验都有了很大的提升,建构一座高科技工厂的水务系统,是变得更简单了还是更困难了?设计在高科技绿色工厂水务系统建构过程中面临的挑战S.Y.Technology,Engineering&Con
10、struction Co.,LTD.高科技工厂水务系统的典型架构超纯水制备系统工艺制程用水纯水回收系统废水收集系统回用水系统LSR系统Local Scrubber冷却塔生活给水系统市政自来水废水处理系统生活用水废气处理塔放流、监测排放冷凝水回收系统雨水回收系统绿化浇洒PCWMAU废水回收系统水源?水质是否稳定?用水规模多大?供应能力如何?用水水质如何?用水量?是否分质供水?工艺分区?LOOP规划?特殊要求?是否有LEED认证?是否有绿建?海绵城市要求?废水收集系统如何分类?考虑预留扩充?特殊问题?纯水系统的设计规模?是否分期实施?纯水回收率多少?是否分质供水?工艺流程?附加循环量?排放去向?排
11、放标准?接口在哪?生产生活是否合并?设置哪些处理系统?处理能力?分期实施?工艺流程?是否回用?应急处置措施?厂务用水的水质要求?厂务设施排水的去向?是否设置专门的处理系统(LSR)?对于防止水质污染有哪些需要规避的风险?S.Y.Technology,Engineering&Construction Co.,LTD.高科技工厂水务系统的水量平衡高科技工厂水务系统以纯废水系统为核心,往往由几十个子系统组成,这些系统相对独立又彼此紧密联系。设计必须站在全厂的总体高度上,在充分考虑各系统的水量、能量、物料平衡后,将这些系统组合形为有机的整体,一座工厂的水务系统才基本搭建完成S.Y.Technology
12、,Engineering&Construction Co.,LTD.水务系统建构中与各专业的联系建筑结构工艺暖通供电总图电照通信自控化配其他动力工艺管线空管站房布局、层高、柱网、搬入通道、竖井、集水坑、排水沟、围堰、墙洞荷载、基础、埋件、防水套管、楼板洞、降板、防微振换气次数、温度、用水条件、排水条件、冷热水需求各类评价报告、市政部门、系统包、相关单位工艺用水品质、用量、工艺废水种类、水质及水量冷热负荷、冷却水量、用水条件、排水条件、节能措施室外管线、构筑物、水池、海绵城市纯水、废水、PCW接口位置各系统通信接口需求设备用电量、用电类型、是否变频、控制柜管线空间、公共管架、管道井的协调用水需求
13、、防泄漏沟、洗眼器各系统的控制要求各系统用电需求、用电类型S.Y.Technology,Engineering&Construction Co.,LTD.案例一:某厂在选址时遇到的废水排放标准偏严的问题n 2019年某厂选址地处高氟地区,当地排水部门坚持要求废水排放标准执行F3ppm,TDS1500ppm;n 由于当地原水水质较差,过严的排放标准将对项目的投资和运行带来巨大的影响;n 设计院与业主协商后提出项目整体执行电子工业污染物排放标准(二次征求意见稿),并针对含F废水提标至3ppm专管排放,不将TDS列为特征污染物的方案;n 但由于当地排水部门坚持TDS指标,导致项目没有落地成功;n 最
14、终,该项目重新选址后落地实施;S.Y.Technology,Engineering&Construction Co.,LTD.案例一:某厂在选址时遇到的废水排放标准偏严的问题S.Y.Technology,Engineering&Construction Co.,LTD.案例二:某厂在使用再生水遇到的TOC超标的问题n 某厂所处开发区要求使用市政再生水作为纯水制备水源,使用过程中会遇到终端TOC突然超标的问题;n 此类情况一旦发生,需要对系统内收到污染的水进行置换,更大的问题在于此时系统内已无洁净的水可供置换,厂务人员只能通过从原水池开始,逐步操作,水质恢复周期非常长;n 设计院为其新厂设计时充
15、分考虑此风险,在系统建构上即进行针对性设计,提出:设置自来水、回用水两套原水供应系统、设置进水水质监测池、原水系统预留针对TOC的专项处理系统、纯水系统过程水池全部采用两格并可独立运行、TOC-UV增加设计冗余等一系列措施;n 这些措施,极大地降低了风险,一旦发生风险,系统也可实现快速恢复S.Y.Technology,Engineering&Construction Co.,LTD.案例二:某厂在使用再生水遇到的TOC超标的问题自来水原水池纯水中间水池再生水原水池自来水进水监测池再生水进水监测池S.Y.Technology,Engineering&Construction Co.,LTD.新规
16、范实施对水务系统建构的影响n 海绵城市建设的相关要求是需要关注的问题S.Y.Technology,Engineering&Construction Co.,LTD.新规范实施对水务系统建构的影响n 建筑附属机电设备的抗震是需要关注的问题S.Y.Technology,Engineering&Construction Co.,LTD.设计在高科技绿色工厂水务系统建构过程中面临的挑战n我们的直观感受是,虽然相比二十年前技术手段的进步提升了效率,建厂经验的积累帮助我们少走了不少弯路,但面对日益增多的内外部需求,高科技工厂水务系统的建构依然是一项极具挑战性的工作n尤其是加上绿色二字,这项挑战就变得更加艰
17、巨了新形势下绿色工厂水务系统的设计方向与探索03S.Y.Technology,Engineering&Construction Co.,LTD.新形势下高科技绿色工厂水务系统建构的设计方向与探索n党的十九大报告中提出“建立健全绿色低碳循环发展的经济体系”为新时代下高质量发展指明了方向,从根本上说高质量发展要解决的是从“有没有”到“好不好”的问题n过去二十年的发展,高科技工厂的水务系统建设从引进、学习到自主建设,基本上解决了“有没有”的问题,未来我们要努力实现水务系统的绿色化,解决“好不好”的问题S.Y.Technology,Engineering&Construction Co.,LTD.新形
18、势下高科技绿色工厂水务系统建构的设计方向与探索主要生产用水UPW辅助生产用水纯水制备系统废水处理系统纯水回收系统废水回用系统附属生产用水生活给水系统生活排水系统雨水系统绿化浇洒系统生活热水系统雨水收集利用系统循环冷却水系统冷凝水回收系统厂务设施供水系统主要生产用水:指主要生产系统的用水一般占全厂新鲜水耗用的70%以上辅助生产用水:指为主要生产系统服务的设施的用水一般占全厂新鲜水耗用的20%左右附属生产用水:指厂区内为生产提供各种服务的用水一般占全厂新鲜水耗用的5%以下绿色工厂对于不同用水系统关注的侧重点不同S.Y.Technology,Engineering&Construction Co.,
19、LTD.新形势下高科技绿色工厂水务系统建构的设计方向与探索主要生产用水n 进一步了解工艺设备用水、排水特性,为水务系统的合理规划提供原始依据;n 合理规划主要生产用水的规模、指标;辅助生产用水n 提高纯水回收水至纯水制备系统的比例;n 提高纯水系统产水率;n 废水资源化利用;n 合理提升废水回用比例;n 提高循环水浓缩倍数;附属生产用水n 提高非传统水源(雨水、冷凝水)的使用比例;n 合理利用市政管网压力;n 控制管网漏损;n 控制使用点水压;科技引领:充分利用先进技术、先进手段开展设计;提效率:开展标准化、模块化设计研究;降风险:加强风险辨识、夯实底线思维;S.Y.Technology,Engineering&Construction Co.,LTD.结尾n系统的建构如同基因,决定了一座工厂最初的模样,也将在工厂未来的岁月里长久的发挥影响。设计作为水务系统建构的参与者,希望同各方一努力为每一座工厂植入绿色的基因n高科技工厂水务系统的建构从来都不是一件易事,在高质量发展的新形势下将变得更具挑战n我们坚信“做难事,必有所得”!科技引领高价值服务.助力产业高质量发展S.Y.Technology,Engineering&Construction Co.,LTD.