Tecnologia de tractament d'aigües residuals de semiconductors electrònics

Tipus d'aigües residuals
Com que els productes finals de les empreses de semiconductors són diferents, els tipus d'aigües residuals generades en el procés de producció de cada empresa són diferents i la classificació de les fonts d'aigües residuals generades per cada empresa també és diferent. En total, les aigües residuals de la indústria dels semiconductors es poden dividir en aigües residuals que contenen fluor, aigües residuals que contenen fòsfor, aigües residuals orgàniques, aigües residuals de mòlta, aigües residuals de nitrogen amoníac i aigües residuals àcids.

Font d'aigües residuals
Les aigües residuals que contenen fluor provenen principalment del procés de difusió i del procés de mòlta mecànica química en el procés de fabricació de xip. L'àcid fluorhídric també s'utilitza moltes vegades en el procés de neteja de plaques de silici i estris relacionats. Té un fort efecte destructiu sobre les mucoses, el tracte respiratori superior, els ulls i els teixits de la pell. Els contaminants són principalment ions fluor.
Les aigües residuals que contenen fòsfor provenen principalment de la solució de gravat d'alumini en enginyeria de producció.
Aigües residuals orgàniques, a causa dels diferents processos de producció, la quantitat de dissolvents orgànics utilitzats a la indústria dels semiconductors té un gran buit. Tanmateix, com a agents de neteja, els dissolvents orgànics encara s'utilitzen àmpliament en tots els aspectes de la fabricació d'envasos. Una part del dissolvent es converteix en descàrrega d'aigües residuals orgàniques. Les aigües residuals orgàniques provenen principalment del dissolvent IPA, el revelador, la solució de gravat ITO, les aigües residuals àcid-base de les torres de decapat i les aigües residuals orgàniques de les torres de decapat. Les aigües residuals de mòlta provenen principalment del procés de neteja posterior després del tall i poliment de les hòsties. Els principals contaminants són els sòlids en suspensió. Les aigües residuals de nitrogen amoníac provenen principalment d'aigua d'amoníac i fluorur d'amoni utilitzats en el procés de gravat i neteja amb aigua d'alta puresa. Les aigües residuals àcid-base provenen principalment del procés de neteja en el procés de fabricació; l'aigua de rentat del filtre multimèdia i el filtre de carbó activat al sistema d'aigua pura, l'aigua de neteja després de la regeneració del llit mixt; drenatge de la torre de refrigeració.

Tecnologia de tractament d'aigües residuals
Tractament d'aigües residuals fluoradas
La tecnologia de tractament de les aigües residuals que contenen fluor és principalment la precipitació química més el mètode de precipitació per coagulació, és a dir, afegir productes químics per formar precipitació de fluor o que s'adsorbeix el fluor en el precipitat format i co-precipita, i després separa el precipitat sòlid per eliminar el fluor. matèria. A la indústria dels semiconductors, l'addició de Ca(OH)2 o una barreja de NaOH i CaCl2 provoca la precipitació de CaF2 insoluble. A causa dels alts requisits ambientals de les fàbriques de semiconductors, sovint utilitzem CaCl2 com a reactiu. La reacció química de la precipitació de CaCl2 és:
2F més Ca2 més → CaF2↓
A la concentració estequiomètrica de calci, la solubilitat màxima teòrica del fluorur de calci és d'uns 8 mg/l. Per tant, les concentracions de fluorur de calci que superen aquest límit de solubilitat donen lloc a precipitats. En general, el temps de residència es considera 0,5 h. El desavantatge de la precipitació de CaF2 és que el sediment té unes característiques de sedimentació pobres, de manera que després de la precipitació química, generalment s'afegeixen coagulants (PAC i PAM) per formar encara més un precipitat més gran i, finalment, el sediment s'elimina en un dipòsit de sedimentació. Si s'afegeix un excés de calç o CaCl2, la concentració de fluor es pot reduir encara més. Normalment, s'instal·la un mesurador de fluor al dipòsit de reacció per controlar la dosi de calci.

Tractament d'aigües residuals amb fòsfor
El tractament d'aigües residuals que contenen fòsfor s'aplica principalment mitjançant el mètode de precipitació química i el mètode biològic. La major part del tractament de producció s'utilitza per tractar aigües residuals de fòsfor orgànic. Les aigües residuals que contenen fòsfor generades a la indústria dels semiconductors existeixen principalment en forma de fosfat, que es tracta mitjançant el mètode de precipitació química. L'agent precipitant adopta un agent de calci o un agent d'alumini. El mètode que utilitzem és precipitar primer fosfat amb CaCl2 i després afegir PAC per a la coagulació.
La fórmula de reacció de CaCl2 i PO43- és:
Ca2 més més PO43-→ Ca3(PO4)2↓
La solubilitat teòrica del fosfat de calci és d'uns 20 mg/L. El tractament de coagulació posterior forma encara més sediments més grans, que finalment s'eliminen en un dipòsit de sedimentació. La reacció es realitza generalment amb la condició que el pH estigui controlat a 8-10.

Tractament orgànic d'aigües residuals
Hi ha molts mètodes de tractament d'aigües residuals orgàniques, com ara el mètode de fangs activats, el mètode de biofilm, el mètode de membrana MBR, etc. Actualment, utilitzem principalment el mètode d'oxidació de contacte per al tractament, el mètode de tractament anaeròbic i aeròbic. Aquest mètode té un efecte de tractament estable i una inversió baixa, i és afavorit pels propietaris.

Tractament d'aigües residuals de mòlta
Els principals contaminants de les aigües residuals de mòlta són sòlids, però aquestes partícules sòlides són petites i difícils de precipitar. Generalment, el diàmetre de les partícules augmenta per coagulació per facilitar la sedimentació de les partícules.

Aigües residuals amb nitrogen amoníac
Els mètodes de tractament de les aigües residuals amb nitrogen d'amoníac inclouen el mètode de separació, el mètode del punt de ruptura del clor, el mètode biològic, el mètode de neutralització, el mètode de precipitació, el mètode d'intercanvi iònic i el mètode d'eliminació de vapor. El mètode d'eliminació utilitzat per tractar aigües residuals de nitrogen d'amoníac d'alta concentració té els avantatges d'un procés senzill, efecte de tractament estable, baix cost de construcció de capital i cost d'operació, i té una forta viabilitat. Quan la concentració d'aigües residuals de nitrogen d'amoníac és relativament alta (més d'uns quants centenars), la concentració de nitrogen d'amoníac es redueix a menys de 100 mg/L mitjançant el mètode d'eliminació, i el nitrogen d'amoníac eliminat s'absorbeix mitjançant l'addició d'àcid al sulfat d'amoni i enviat. Les aigües residuals de nitrogen d'amoníac a la indústria dels semiconductors tenen un baix contingut de carboni i el mètode bioquímic no és adequat. El mètode de separació i el mètode de precipitació són adequats per a aigües residuals de nitrogen amoníac d'alta concentració. El mètode de neutralització no pot eliminar completament la contaminació del nitrogen amoníac i expulsar el nitrogen amoníac de les aigües residuals, però ha d'estar equipat amb una torre d'absorció addicional per a l'absorció, que és una inversió relativament elevada per a projectes amb una petita capacitat de tractament. Algunes plantes de semiconductors tenen una petita quantitat d'aigües residuals de nitrogen amoníac i una concentració baixa. Quan la concentració és de 100-200 mg/L, les aigües residuals de nitrogen amoníac es tracten pel mètode del punt d'interrupció del clor. Aquest mètode requereix poca inversió, una petita empremta i un equip relativament senzill. S'instal·la un comptador de clor al dipòsit de reacció per controlar la dosificació del clor i de l'agent reductor.

Aigües residuals àcid-base
El mètode de tractament de les aigües residuals àcid-base és molt senzill, el mètode de neutralització àcid-base pot complir els requisits i el pH del dipòsit de reacció es pot controlar perquè sigui 6-9 per complir l'estàndard de descàrrega. S'instal·la un mesurador de pH al dipòsit de reacció per controlar la dosi dels productes químics.

https://www.biocell-enviro.com/