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1、S.Y.Technology,Engineering&Construction Co.,LTD.譚 佳 卿2023.5.20設計在高科技綠色工廠水務系統建構中的實踐與探索設計在水務系統建構中面臨的挑戰世源科技在高科技工廠水務系統建構領域的實踐010203目錄Content新形勢下綠色工廠水務系統的設計方向與探索世源科技在高科技工廠水務系統建構領域的實踐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,是中國電子工程設計院為追求“科技型企業、集團化管理、國際工程公司”的企業發展目標、整合集團工業
2、板塊資源而改制創建的國際型工程公司。公司簡介S.Y.Technology,Engineering&Construction Co.,LTD.電子院成立重工業部電信工業管理局設計處成立(電子院前身),同年4月,電信工業局更名為第二機械工業部第十局電子部“十院”中央決定第四機械工業部改為電子工業部,設計院更名為電子工業部第十設計研究院197619872000200320091953機械電子部“十院”國家組建機械電子工業部,設計院更名為機械電子工業部第十設計院,明確第二名稱為中國電子工程設計院國務院國資委批準中國電子工程設計院整體并入國家開發投資公司并入國投集團電子院完成業務重組,由國務院國有資產監
3、督管理委員會管理。整合電子院工業板塊成立世源科技工程有限公司世源科技成立脫離信息產業部,由中央大型企業工作委員會管理,事業單位改制為企業,對外使用單一名稱:中國電子工程設計院隸屬中央企業工委世源科技傳承電子院70年品牌文化,是電子院為追求“科技型企業、集團化管理、國際工程公司”的企業發展目標、整合集團工業板塊資源而改制創建的國際型工程公司歷史沿革“十院”“世源”2023S.Y.Technology,Engineering&Construction Co.,LTD.依靠豐富的經驗和持續領先的技術,為高科技領域的工程建設提供全方位、全過程的解決方案前瞻性、高技術戰略性產業:以新型顯示、半導體為代表
4、的先進制造業;大數據產業;生物醫藥及健康產業;依托主業開展的水處理、廢氣處理等節能環保產業,以及電子化學品、特氣等精細化工產業等屏 新型顯示芯 半導體云 數據中心人 生命科學水處理節能環保自動化微振動電子化學品業務領域合肥京東方第10.5代TFT-LCD項目l建設地點:合肥l項目規模:139萬 m2,投資額400億元l服務范圍:咨詢、設計、項目管理l全球首條10.5代TFT-LCD生產線項目l用水規模:5.5萬m3/d項目展示廣州華星光電項目(t9)l建設地點:廣州市黃埔區l項目規模:180K片/月,120萬m2l服務范圍:咨詢、設計l項目特點:G8.6,TFT-LCDl用水規模:5.5萬m3
5、/d中芯京城12英寸項目l建設地點:北京l項目規模:40萬 m2l服務范圍:工程設計l項目特征:12英寸先進邏輯l用水規模:一、二期3.5萬m3/d長江存儲國家存儲器基地項目l總投資:240 億美元(一期80 億美元)l建設地點:武漢l項目規模:170萬 m2(一期62萬m2)l服務范圍:EPC總包l項目特征:12英寸 3D NAND Flashl本土企業第一條12英寸3D NAND閃存生產線l用水規模:4.5萬m3/d西安三星12英寸閃存芯片項目l建設地點:西安高新區l項目規模:900,000l服務范圍:咨詢總包/工程設計l項目特點:3D NAND閃存l用水規模:一期2.2萬m3/d長鑫集電
6、項目-12寸晶圓制造廠l項目規模:560,000 m2l建設地點:北京經濟技術開發區l項目時間:2021年l服務范圍:前期咨詢/工程設計/EPCMl項目特征:12寸晶圓;DRAMl用水規模:4.8萬m3/d福建晉華存儲器生產線項目l建設地點:福建晉江l項目規模:490,000 m2l服務范圍:咨詢、EPC總包l項目特征:12英寸DRAMl生產能力:6萬片/月(一期)l用水規模:1.3萬m3/d杭州富芯12英寸項目l建設地點:杭州l項目規模:26萬 m2l服務范圍:EPC總包l項目特征:12英寸高端模擬l用水規模:1.4萬m3/d廣州粵芯12英寸項目(FAB2)l項目規模:440,000 m2l
7、建設地點:廣州市 l項目時間:2022年l服務范圍:EPCl項目特征:12英寸晶圓l用水規模:3.6萬m3/d廣州增芯12英寸導體項目l建設地點:廣州增城l項目規模:190,000 l項目時間:2022年l服務范圍:工程設計l項目特點:MEMSl用水規模:1.2萬m3/d潤鵬半導體12英寸項目l建設地點:深圳l項目規模:24萬 m2l服務范圍:EPCl生產能力:4萬片/月l用水規模:2.1萬m3/d廈門士蘭微項目-12寸晶圓制造廠l項目規模:250,000 m2l建設地點:廈門海滄區l項目時間:2018年l服務范圍:可研/工程設計/EPCMl項目特征:12寸晶圓;化合物半導體l用水規模:600
8、0m3/d芯粵能半導體SiC器件項目l建設地點:廣東省廣州市l項目規模:200,000 m2l服務范圍:EPCl項目特點:SiC器件l用水規模:1.1萬m3/d西安奕斯偉項目12寸硅片l建設地點:西安l項目規模:330,000l服務范圍:可研/工程設計/EPCMl項目特點:12英寸硅片l用水規模:1.8萬m3/dS.Y.Technology,Engineering&Construction Co.,LTD.n 經過20年國家在高科技制造領域的大力投入,傳統的顯示器件、晶圓廠投資逐漸放緩,建設項目有向著多樣化、小型化轉變的趨勢。n 在對半導體全產業鏈自主可控的新形勢驅動下,高端封測、化合物半導體
9、、國產化工藝設備、硅片、光刻膠、光罩等電子材料、電子化學品項目發展迅速。n 隨著項目的類型的多樣化,導致工廠的水量規模、水質要求、污染物特征等都隨之變化,進而對整個工廠水務系統的構建提出了新的挑戰世源科技近年來在高科技綠色工廠水務系統建構領域的實踐02設計在水務系統建構中面臨的挑戰S.Y.Technology,Engineering&Construction Co.,LTD.相比二十年前,我們的設計手段、建廠經驗都有了很大的提升,建構一座高科技工廠的水務系統,是變得更簡單了還是更困難了?設計在高科技綠色工廠水務系統建構過程中面臨的挑戰S.Y.Technology,Engineering&Con
10、struction Co.,LTD.高科技工廠水務系統的典型架構超純水制備系統工藝制程用水純水回收系統廢水收集系統回用水系統LSR系統Local Scrubber冷卻塔生活給水系統市政自來水廢水處理系統生活用水廢氣處理塔放流、監測排放冷凝水回收系統雨水回收系統綠化澆灑PCWMAU廢水回收系統水源?水質是否穩定?用水規模多大?供應能力如何?用水水質如何?用水量?是否分質供水?工藝分區?LOOP規劃?特殊要求?是否有LEED認證?是否有綠建?海綿城市要求?廢水收集系統如何分類?考慮預留擴充?特殊問題?純水系統的設計規模?是否分期實施?純水回收率多少?是否分質供水?工藝流程?附加循環量?排放去向?排
11、放標準?接口在哪?生產生活是否合并?設置哪些處理系統?處理能力?分期實施?工藝流程?是否回用?應急處置措施?廠務用水的水質要求?廠務設施排水的去向?是否設置專門的處理系統(LSR)?對于防止水質污染有哪些需要規避的風險?S.Y.Technology,Engineering&Construction Co.,LTD.高科技工廠水務系統的水量平衡高科技工廠水務系統以純廢水系統為核心,往往由幾十個子系統組成,這些系統相對獨立又彼此緊密聯系。設計必須站在全廠的總體高度上,在充分考慮各系統的水量、能量、物料平衡后,將這些系統組合形為有機的整體,一座工廠的水務系統才基本搭建完成S.Y.Technology
12、,Engineering&Construction Co.,LTD.水務系統建構中與各專業的聯系建筑結構工藝暖通供電總圖電照通信自控化配其他動力工藝管線空管站房布局、層高、柱網、搬入通道、豎井、集水坑、排水溝、圍堰、墻洞荷載、基礎、埋件、防水套管、樓板洞、降板、防微振換氣次數、溫度、用水條件、排水條件、冷熱水需求各類評價報告、市政部門、系統包、相關單位工藝用水品質、用量、工藝廢水種類、水質及水量冷熱負荷、冷卻水量、用水條件、排水條件、節能措施室外管線、構筑物、水池、海綿城市純水、廢水、PCW接口位置各系統通信接口需求設備用電量、用電類型、是否變頻、控制柜管線空間、公共管架、管道井的協調用水需求
13、、防泄漏溝、洗眼器各系統的控制要求各系統用電需求、用電類型S.Y.Technology,Engineering&Construction Co.,LTD.案例一:某廠在選址時遇到的廢水排放標準偏嚴的問題n 2019年某廠選址地處高氟地區,當地排水部門堅持要求廢水排放標準執行F3ppm,TDS1500ppm;n 由于當地原水水質較差,過嚴的排放標準將對項目的投資和運行帶來巨大的影響;n 設計院與業主協商后提出項目整體執行電子工業污染物排放標準(二次征求意見稿),并針對含F廢水提標至3ppm專管排放,不將TDS列為特征污染物的方案;n 但由于當地排水部門堅持TDS指標,導致項目沒有落地成功;n 最
14、終,該項目重新選址后落地實施;S.Y.Technology,Engineering&Construction Co.,LTD.案例一:某廠在選址時遇到的廢水排放標準偏嚴的問題S.Y.Technology,Engineering&Construction Co.,LTD.案例二:某廠在使用再生水遇到的TOC超標的問題n 某廠所處開發區要求使用市政再生水作為純水制備水源,使用過程中會遇到終端TOC突然超標的問題;n 此類情況一旦發生,需要對系統內收到污染的水進行置換,更大的問題在于此時系統內已無潔凈的水可供置換,廠務人員只能通過從原水池開始,逐步操作,水質恢復周期非常長;n 設計院為其新廠設計時充
15、分考慮此風險,在系統建構上即進行針對性設計,提出:設置自來水、回用水兩套原水供應系統、設置進水水質監測池、原水系統預留針對TOC的專項處理系統、純水系統過程水池全部采用兩格并可獨立運行、TOC-UV增加設計冗余等一系列措施;n 這些措施,極大地降低了風險,一旦發生風險,系統也可實現快速恢復S.Y.Technology,Engineering&Construction Co.,LTD.案例二:某廠在使用再生水遇到的TOC超標的問題自來水原水池純水中間水池再生水原水池自來水進水監測池再生水進水監測池S.Y.Technology,Engineering&Construction Co.,LTD.新規
16、范實施對水務系統建構的影響n 海綿城市建設的相關要求是需要關注的問題S.Y.Technology,Engineering&Construction Co.,LTD.新規范實施對水務系統建構的影響n 建筑附屬機電設備的抗震是需要關注的問題S.Y.Technology,Engineering&Construction Co.,LTD.設計在高科技綠色工廠水務系統建構過程中面臨的挑戰n我們的直觀感受是,雖然相比二十年前技術手段的進步提升了效率,建廠經驗的積累幫助我們少走了不少彎路,但面對日益增多的內外部需求,高科技工廠水務系統的建構依然是一項極具挑戰性的工作n尤其是加上綠色二字,這項挑戰就變得更加艱
17、巨了新形勢下綠色工廠水務系統的設計方向與探索03S.Y.Technology,Engineering&Construction Co.,LTD.新形勢下高科技綠色工廠水務系統建構的設計方向與探索n黨的十九大報告中提出“建立健全綠色低碳循環發展的經濟體系”為新時代下高質量發展指明了方向,從根本上說高質量發展要解決的是從“有沒有”到“好不好”的問題n過去二十年的發展,高科技工廠的水務系統建設從引進、學習到自主建設,基本上解決了“有沒有”的問題,未來我們要努力實現水務系統的綠色化,解決“好不好”的問題S.Y.Technology,Engineering&Construction Co.,LTD.新形
18、勢下高科技綠色工廠水務系統建構的設計方向與探索主要生產用水UPW輔助生產用水純水制備系統廢水處理系統純水回收系統廢水回用系統附屬生產用水生活給水系統生活排水系統雨水系統綠化澆灑系統生活熱水系統雨水收集利用系統循環冷卻水系統冷凝水回收系統廠務設施供水系統主要生產用水:指主要生產系統的用水一般占全廠新鮮水耗用的70%以上輔助生產用水:指為主要生產系統服務的設施的用水一般占全廠新鮮水耗用的20%左右附屬生產用水:指廠區內為生產提供各種服務的用水一般占全廠新鮮水耗用的5%以下綠色工廠對于不同用水系統關注的側重點不同S.Y.Technology,Engineering&Construction Co.,
19、LTD.新形勢下高科技綠色工廠水務系統建構的設計方向與探索主要生產用水n 進一步了解工藝設備用水、排水特性,為水務系統的合理規劃提供原始依據;n 合理規劃主要生產用水的規模、指標;輔助生產用水n 提高純水回收水至純水制備系統的比例;n 提高純水系統產水率;n 廢水資源化利用;n 合理提升廢水回用比例;n 提高循環水濃縮倍數;附屬生產用水n 提高非傳統水源(雨水、冷凝水)的使用比例;n 合理利用市政管網壓力;n 控制管網漏損;n 控制使用點水壓;科技引領:充分利用先進技術、先進手段開展設計;提效率:開展標準化、模塊化設計研究;降風險:加強風險辨識、夯實底線思維;S.Y.Technology,Engineering&Construction Co.,LTD.結尾n系統的建構如同基因,決定了一座工廠最初的模樣,也將在工廠未來的歲月里長久的發揮影響。設計作為水務系統建構的參與者,希望同各方一努力為每一座工廠植入綠色的基因n高科技工廠水務系統的建構從來都不是一件易事,在高質量發展的新形勢下將變得更具挑戰n我們堅信“做難事,必有所得”!科技引領高價值服務.助力產業高質量發展S.Y.Technology,Engineering&Construction Co.,LTD.