Tecnologia elettronica di trattamento delle acque reflue a semiconduttore

Tipi di acque reflue
Poiché i prodotti finali delle aziende di semiconduttori sono diversi, i tipi di acque reflue generate nel processo produttivo di ciascuna azienda sono diversi e anche la classificazione delle fonti di acque reflue generate da ciascuna azienda è diversa. In totale, le acque reflue nell'industria dei semiconduttori possono essere suddivise in acque reflue contenenti fluoro, acque reflue contenenti fosforo, acque reflue organiche, acque reflue macinanti, acque reflue con azoto ammoniacale e acque reflue acido-base.

Fonte di acque reflue
Le acque reflue contenenti fluoro provengono principalmente dal processo di diffusione e dal processo di macinazione chimico-meccanica nel processo di produzione dei trucioli. L'acido fluoridrico è anche usato molte volte nel processo di pulizia dei wafer di silicio e dei relativi utensili. Ha un forte effetto distruttivo sulle mucose, sulle prime vie respiratorie, sugli occhi e sui tessuti cutanei. Gli inquinanti sono principalmente ioni fluoruro.
Le acque reflue contenenti fosforo provengono principalmente da soluzioni di incisione dell'alluminio nell'ingegneria di produzione.
Le acque reflue organiche, a causa dei diversi processi di produzione, la quantità di solventi organici utilizzati nell'industria dei semiconduttori ha un grande divario. Tuttavia, come agenti di pulizia, i solventi organici sono ancora ampiamente utilizzati in tutti gli aspetti della produzione di imballaggi. Parte del solvente diventa scarico di acque reflue organiche. Le acque reflue organiche provengono principalmente da solvente IPA, sviluppatore, soluzione di incisione ITO, acque reflue acido-base dalle torri di decapaggio e acque reflue organiche dalle torri di decapaggio. Le acque reflue di macinazione provengono principalmente dal successivo processo di pulizia dopo il taglio e la lucidatura dei wafer. I principali inquinanti sono i solidi sospesi. Le acque reflue di azoto ammoniacale provengono principalmente da acqua ammoniacale e fluoruro di ammonio utilizzati nel processo di incisione e pulizia con acqua ad alta purezza. Le acque reflue acido-base provengono principalmente dal processo di pulizia nel processo di produzione; l'acqua di controlavaggio del filtro multimediale e del filtro a carboni attivi nell'impianto ad acqua pura, l'acqua di pulizia dopo la rigenerazione del letto misto; il drenaggio della torre di raffreddamento.

Tecnologia di trattamento delle acque reflue
Trattamento delle acque reflue fluorurate
La tecnologia di trattamento delle acque reflue contenenti fluoro è principalmente la precipitazione chimica più il metodo di precipitazione della coagulazione, ovvero l'aggiunta di sostanze chimiche per formare precipitazione di fluoro o fluoruro che viene adsorbito nel precipitato formato e co-precipitazione, quindi separando il solido precipitato per rimuovere il fluoro. importa. Nell'industria dei semiconduttori, l'aggiunta di Ca(OH)2 o una miscela di NaOH e CaCl2 provoca la precipitazione di CaF2 insolubile. A causa degli elevati requisiti ambientali delle fabbriche di semiconduttori, utilizziamo spesso CaCl2 come reagente. La reazione chimica della precipitazione di CaCl2 è:
2F più Ca2 più → CaF2↓
Alla concentrazione stechiometrica del calcio, la massima solubilità teorica del fluoruro di calcio è di circa 8 mg/l. Pertanto, le concentrazioni di fluoruro di calcio che superano questo limite di solubilità danno luogo a precipitati. In genere, il tempo di residenza è considerato 0,5 ore. Lo svantaggio della precipitazione di CaF2 è che il sedimento ha scarse caratteristiche di sedimentazione, quindi dopo la precipitazione chimica, vengono generalmente aggiunti coagulanti (PAC e PAM) per formare ulteriormente un precipitato più grande e infine il sedimento viene rimosso in una vasca di sedimentazione. Se si aggiunge calce o CaCl2 in eccesso, la concentrazione di fluoruro può essere ulteriormente ridotta. Di solito, nel serbatoio di reazione è impostato un misuratore di fluoro per controllare il dosaggio del calcio.

Trattamento delle acque reflue del fosforo
Il trattamento delle acque reflue contenenti fosforo viene applicato principalmente mediante il metodo di precipitazione chimica e il metodo biologico. La maggior parte del trattamento di produzione viene utilizzato per trattare le acque reflue di fosforo organico. Le acque reflue contenenti fosforo generate nell'industria dei semiconduttori esistono principalmente sotto forma di fosfato, che viene trattato con il metodo di precipitazione chimica. L'agente precipitante adotta un agente di calcio o un agente di alluminio. Il metodo che utilizziamo consiste nel precipitare prima il fosfato con CaCl2, quindi aggiungere il PAC per la coagulazione.
La formula di reazione di CaCl2 e PO43- è:
Ca2 più PO43-→ Ca3(PO4)2↓
La solubilità teorica del fosfato di calcio è di circa 20 mg/L. Il successivo trattamento di coagulazione forma ulteriormente sedimenti più grandi, che vengono infine rimossi in una vasca di sedimentazione. La reazione viene generalmente eseguita a condizione che il pH sia controllato a 8-10.

Trattamento organico delle acque reflue
Esistono molti metodi di trattamento per le acque reflue organiche, come il metodo dei fanghi attivi, il metodo del biofilm, il metodo della membrana MBR, ecc. Attualmente, utilizziamo principalmente il metodo di ossidazione per contatto per il trattamento, il metodo di trattamento anaerobico più aerobico. Questo metodo ha un effetto di trattamento stabile e un basso investimento ed è preferito dai proprietari.

Trattamento delle acque reflue di macinazione
I principali inquinanti nelle acque reflue di macinazione sono solidi, ma queste particelle solide sono piccole e difficili da precipitare. Generalmente, il diametro delle particelle viene aumentato mediante coagulazione per rendere le particelle più facili da depositare.

Acque reflue di azoto ammoniacale
I metodi di trattamento delle acque reflue di azoto ammoniacale includono il metodo di stripping, il metodo del punto di rottura del cloro, il metodo biologico, il metodo di neutralizzazione, il metodo di precipitazione, il metodo di scambio ionico e il metodo di stripping del vapore. Il metodo di stripping utilizzato per trattare le acque reflue di azoto ammoniacale ad alta concentrazione presenta i vantaggi di un processo semplice, un effetto di trattamento stabile, un basso costo di costruzione del capitale e costi operativi e ha una forte praticabilità. Quando la concentrazione di azoto ammoniacale nelle acque reflue è relativamente alta (più di qualche centinaio), la concentrazione di azoto ammoniacale viene ridotta al di sotto di 100 mg/L mediante il metodo di stripping e l'azoto ammoniacale estratto viene assorbito dall'aggiunta di acido nel solfato di ammonio e spedito. Le acque reflue di azoto ammoniacale nell'industria dei semiconduttori hanno un basso contenuto di carbonio e il metodo biochimico non è adatto. Il metodo di stripping e il metodo di precipitazione sono adatti per acque reflue di azoto ammoniacale ad alta concentrazione. Il metodo di neutralizzazione non può rimuovere completamente l'inquinamento da azoto ammoniacale ed espellere l'azoto ammoniacale dalle acque reflue, ma deve essere dotato di una torre di assorbimento aggiuntiva per l'assorbimento, che è un investimento relativamente elevato per progetti con capacità di trattamento ridotta. Alcuni impianti di semiconduttori hanno una piccola quantità di acque reflue di azoto ammoniacale e una bassa concentrazione. Quando la concentrazione è 100-200 mg/L, le acque reflue di azoto ammoniacale vengono trattate con il metodo del punto di rottura del cloro. Questo metodo richiede investimenti bassi, ingombro ridotto e attrezzature relativamente semplici. Un misuratore di cloro è impostato nel serbatoio di reazione per controllare il dosaggio del cloro e dell'agente riducente.

Acque reflue acido-base
Il metodo di trattamento delle acque reflue acido-base è molto semplice, il metodo di neutralizzazione acido-base può soddisfare i requisiti e il pH nel serbatoio di reazione può essere controllato in modo che sia 6-9 per soddisfare lo standard di scarico. Un pHmetro è impostato nel serbatoio di reazione per controllare il dosaggio delle sostanze chimiche.

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