Erzeugung von Reinstwasser

Veranlassung

Bei der Herstellung von Solarzellen werden zu Beginn aus kristallinem Silizium bestehende Stangen in Waver geschnitten, die im Anschluss verschiedene nasschemische Prozesse durchlaufen. Nach jedem dieser Prozesse, die einen abgeschlossenen Produktionsschritt bedeuten, muss eine Spülung mit Reinstwasser vorgenommen werden, damit keine chemischen Stoffe von einem Produktionsschritt in den anderen verschleppt werden. Das hierfür benötigte Reinstwasser muss eine Leitfähigkeit von <0,1 µS/cm aufweisen. Dies war die Vorgabe des Kunden an die WEIL Wasseraufbereitung. Die Anlage in Werk 4 sollte zudem die doppelte Kapazität der Werke 2 und 3 bereitstellen (20 m3/h), wobei aus Gründen der Produktionssicherheit die Anlage zweistraßig mit je 10 m³/h ausgeführt werden sollte.

Reinstwasseranlage für Solarzellenproduktion

Die Verfahrensschritte sind größtenteils identisch mit denen der Werke 2 und 3, unterscheiden sich aber in der Konstruktion der Umkehrosmoseanlage: Das Trinkwasser, aus dem das Reinstwasser für die Produktion erzeugt werden soll, wird in einem ersten Schritt einer Doppelenthärtung zugeführt, bevor es in eine Umkehrosmose und anschließend in eine Elektrodeionisation geleitet wird. Das Konzentrat der Umkehrosmose wird über eine weitere Membranstufe (Nanofiltration) aufbereitet und kann so zu 50 % wiederverwendet werden. Die Ausbeute der beiden Umkehrosmoseanlagen steigt dadurch auf 88 %. Nach diesen Behandlungsschritten wird das Wasser in einen Tank geführt, der mit einer CO2-Falle und einer sterilen Be- und Entlüftung ausgestattet ist. Aus diesem Tank wird das Wasser in eine Ringleitung gepumpt, an deren Anfang es weitere Aufbereitungsschritte durchläuft. Als Erstes passiert das Wasser zwei in Reihe geschaltete Polisher-Mischbettharze und danach eine UV-Desinfektion. Genau wie in den Werken 2 und 3 wird dann das Wasser einer Hohlfaser-Ultrafiltration (0,02 µm) zugleitet, die regelmäßig automatisch gespült wird. Nach diesen Aufbereitungsschritten wird das Wasser durch die Ringleitung zu unterschiedlichen Verbrauchsstellen und anschließend wieder in den Tank geleitet. Da der Volumenstrom variiert, sorgt ein Frequenzumformer dafür, dass der Druck in der Ringleitung konstant gehalten wird.