Water treatment for electronics manufacturing berperan penting dalam menjaga kualitas proses, mengelola air limbah, dan mendukung penggunaan air yang lebih efisien. Mulai dari pembersihan dan pembilasan wafer hingga proses pendinginan dan kebutuhan utilitas lainnya, manufaktur elektronik membutuhkan air dengan karakteristik yang terkontrol.
Seiring semakin berkembangnya proses manufaktur, pengelolaan kualitas air pada berbagai tahapan produksi menjadi semakin penting.
Pentingnya Pengolahan Air dalam Manufaktur Elektronik
Air digunakan dalam berbagai proses manufaktur elektronik dan semikonduktor, tetapi setiap aplikasi membutuhkan tingkat kualitas air yang berbeda. Beberapa proses membutuhkan ultrapure water (UPW), sementara proses lainnya dapat menggunakan air yang telah diolah dengan spesifikasi yang tidak terlalu ketat.
Berikut beberapa alasan mengapa pengolahan air penting:
1. Menjaga Kualitas Air untuk Proses Produksi
UPW umumnya digunakan dalam proses semikonduktor yang sensitif, seperti:
- Pembersihan wafer
- Pembilasan
- Fotolitografi
- Etching
- Electroplating
Bahkan konsentrasi kontaminan yang sangat rendah dapat memengaruhi proses manufaktur yang sensitif. Karena itu, sistem UPW menggunakan beberapa tahapan pengolahan untuk mengendalikan parameter seperti ion terlarut, senyawa organik, padatan tersuspensi, dan mikroorganisme.
Tergantung pada kualitas air baku dan spesifikasi yang dibutuhkan, proses pengolahan dapat mencakup:
- Pretreatment dan filtrasi
- Reverse osmosis
- Ion exchange
- Ultraviolet treatment
- Membrane filtration
- Degasification
Rangkaian pengolahan perlu dirancang berdasarkan kualitas air yang dibutuhkan, bukan menggunakan satu konfigurasi standar untuk semua fasilitas.
Baca Juga: Apa Itu Dissolved Air Flotation (DAF) dalam Pengolahan Air Limbah?
2. Mengelola Air Limbah Manufaktur yang Kompleks
Pengolahan air juga diperlukan setelah air digunakan dalam proses produksi.
Fasilitas elektronik dan semikonduktor dapat menghasilkan air limbah dari berbagai proses, seperti:
- Pembersihan dan pembilasan wafer
- Chemical mechanical polishing (CMP)
- Etching
- Grinding
- Pembersihan peralatan
Tergantung pada prosesnya, air limbah dapat mengandung padatan tersuspensi, silika, fluoride, senyawa nitrogen, senyawa organik, dan kontaminan lainnya.
Karena karakteristiknya dapat berbeda antaraliran proses, pengolahan air limbah mungkin membutuhkan beberapa tahapan, bukan hanya satu teknologi pengolahan. Penelitian terbaru telah mengeksplorasi kombinasi koagulasi, filtrasi membran, adsorpsi, dan pengolahan biologis untuk air limbah industri semikonduktor.
3. Mendukung Penggunaan Kembali Air
Penggunaan kembali air menjadi salah satu aspek yang dapat dipertimbangkan dalam pengelolaan air yang lebih efisien.
Air limbah yang telah diolah berpotensi digunakan kembali untuk aplikasi tertentu apabila kualitasnya memenuhi kebutuhan penggunaan tersebut. Misalnya, fasilitas dapat mengevaluasi air hasil pengolahan untuk:
- Sistem pendinginan dan kebutuhan utilitas
- Pencucian peralatan
- Proses produksi tertentu
- Pengolahan lanjutan sebagai sumber air untuk menghasilkan air dengan kemurnian tinggi
Penelitian juga telah mengeksplorasi penggunaan reclaimed water sebagai sumber untuk produksi UPW. Namun, pengolahan tambahan mungkin diperlukan karena reclaimed water dapat mengandung senyawa organik dan kontaminan lain yang dapat memengaruhi proses pemurnian berikutnya.
Kuncinya adalah menyesuaikan kualitas air dengan kebutuhan penggunaannya, bukan mengolah semua aliran air hingga spesifikasi yang sama.
4. Meningkatkan Pengendalian Siklus Air Secara Keseluruhan
Strategi pengelolaan air yang efektif perlu mempertimbangkan lebih dari sekadar peralatan pengolahan.
Fasilitas manufaktur dapat mengevaluasi:
- Air baku: Kontaminan apa yang masuk ke dalam fasilitas?
- Air proses: Kualitas seperti apa yang dibutuhkan setiap tahap produksi?
- Air limbah: Kontaminan apa yang dihasilkan oleh setiap proses?
- Pengolahan: Teknologi apa yang sesuai untuk setiap aliran?
- Penggunaan kembali: Di mana air hasil pengolahan dapat digunakan kembali dengan aman?
- Monitoring: Parameter apa yang perlu dikontrol secara berkala?
Pendekatan ini membantu menghubungkan pengolahan air dengan kebutuhan proses manufaktur dan kondisi operasional yang sebenarnya.
Baca Juga: Memahami Siklus Konsentrasi dalam Menara Pendingin
Membangun Pendekatan Pengolahan yang Tepat
Tidak ada satu konfigurasi pengolahan air yang cocok untuk semua fasilitas manufaktur elektronik.
Strategi pengolahan dapat dipengaruhi oleh:
- Kualitas air yang masuk
Karakteristik air baku menentukan kebutuhan pretreatment dan pemurnian. - Proses produksi
Proses yang berbeda dapat menghasilkan jenis kontaminan dan karakteristik air limbah yang berbeda. - Kualitas air yang dibutuhkan
Air yang digunakan untuk menghasilkan UPW membutuhkan pengolahan yang jauh lebih ketat dibandingkan air untuk kebutuhan utilitas umum. - Kebutuhan pengolahan air limbah
Sistem pengolahan perlu menangani kontaminan spesifik yang terdapat dalam setiap aliran air limbah. - Tujuan penggunaan kembali air
Jika reuse menjadi bagian dari strategi pengelolaan air, sistem pengolahan perlu dirancang berdasarkan kualitas yang dibutuhkan untuk penggunaan tersebut.
Mendukung Sistem Pengolahan Air Manufaktur Elektronik Bersama Lautan Air Indonesia
Bagi fasilitas manufaktur elektronik, pengolahan air tidak hanya berkaitan dengan pemilihan teknologi. Sistem juga perlu berjalan sesuai dengan kebutuhan produksi dan operasional fasilitas.
Lautan Air Indonesia dapat mendukung proyek pengolahan air melalui:
- Engineering dan desain sistem pengolahan
- Peralatan pengolahan air dan air limbah
- Solusi pengolahan berbasis skid
- Monitoring dan kontrol proses
- Dukungan operation & maintenance
- Reuse dan optimasi pengolahan air
Pendekatan pengolahan dapat dikembangkan berdasarkan karakteristik air baku, proses produksi, profil air limbah, dan kebutuhan operasional fasilitas.
Dengan demikian, sistem pengolahan dapat menjadi bagian dari strategi pengelolaan air secara menyeluruh, mulai dari air yang masuk ke fasilitas, proses pengolahan, penggunaan dalam produksi, pengelolaan air limbah, hingga potensi penggunaan kembali.
Pendekatan yang Lebih Terintegrasi untuk Pengelolaan Air
Bagi industri elektronik, pengelolaan air yang efektif membutuhkan perhatian terhadap kualitas air dan pengolahan air limbah.
Pendekatan pengolahan yang tepat dapat membantu fasilitas menjaga kualitas air yang dibutuhkan untuk produksi, mengelola aliran air limbah yang kompleks, serta mengidentifikasi peluang penggunaan kembali air.
Jika Anda sedang mengevaluasi water treatment for electronics manufacturing, hubungi Lautan Air Indonesia untuk mendiskusikan karakteristik air, air limbah, serta kebutuhan pengolahan di fasilitas Anda.
Referensi
- Zhang, X., Yang, Y., Ngo, H. H., Guo, W., Wen, H., Wang, X., Zhang, J., & Long, T. (2021). A critical review on challenges and trend of ultrapure water production process. The Science of the Total Environment, 785, 147254.
- Teow, Y. H., Chiah, Y. H., Ho, K. C., & Mahmoudi, E. (2022). Treatment of semiconductor-industry wastewater with the application of ceramic membrane and polymeric membrane. Journal of Cleaner Production, 337, 130569
- Sim, J., Lee, J., Rho, H., Park, K., Choi, Y., Kim, D., Kim, H., & Woo, Y. C. (2023). A review of semiconductor wastewater treatment processes: Current status, challenges, and future trends. Journal of Cleaner Production, 429, 139570
