2024-12-17
電子情報技術の継続的な変化により半導体技術産業は,ますます開発の"心臓"になり,国民経済生産と生活において,ますます広く使用されていますしかし,半導体産業は水分消費量が高い産業です. 製造プロセスの進歩が進むほど,表面の清潔性に対する要求は高くなります.水の消費量と排水量が大きいほど.
例えば 北京の半導体会社と台湾の半導体会社はそれぞれ1346×104m23と7000×104m2の水を消費していますが 中国では一人当たりの水資源は2300m2です,これは25万人と1300万人の住民の町で 消費される水量に相当します
半導体製造で生成される廃水がリサイクルされれば 水資源の需要と生産コストを削減するだけでなく汚染物質の排出量や環境への負荷も削減します半導体廃棄水の処理過程について 共有しました フッ素,窒素,リン,有機物,重金属イオン,酸とアルカリを含む半導体の廃水から汚染物質を除去する際の異なるプロセスの利点も.
半導体廃棄水の特性と分類
1.1 廃水の特徴
(2) 濃い色,高COD,高揮発性有機化合物含有量,重金属イオン,有毒有機物質,水素フッ素酸などの腐食性物質は,廃水の生物分解性能を低下させます.伝統的な活性泥処理には適さない.
(3) フッ化物イオン (F)-) とフルブ酸物質は重金属イオンと反応して安定した複合体を形成し,重金属イオンは有機物,シリケートおよび他の物質と簡単に相互作用します.汚染物質は複雑で多様です.
そのため,処理方法を選択し,廃棄水の質の種類に応じて処理を切り替えるのが重要です.
1.2廃棄水分類と処理
1.2.1フロアードを含む廃水の処理
半導体フッ素を含む廃水は主にチップ製造プロセスにおける拡散とCMPプロセスから来ますフロアードを含む廃水除去方法の現在の産業用用途には,主に化学降水が含まれています吸着,膜分離など
図 1 フロアードを含む排水処理プロセスとその利点とデメリット
a.化学降水は高濃度フッ化物を含む廃水の処理に適しています.他の降水剤と比較して,カルシウム塩は比較的安価で,-この反応により溶けないCaF2が生成される.したがって,カルシウム塩沉降法は半導体産業におけるフッ素を含む廃水で最も広く使用されている.
b.直接吸着と電離吸着の2つの吸着方法があります.電離吸着は,容量化離離化技術としても知られています.充電電極を用いて排水中のイオンと充電粒子を吸収する方法汚染物質が電極表面に濃縮され,水浄化目的を達成するために,活性炭や粘土など吸収能力が低く,選択性が悪くて,環境への二次汚染や下水質が悪い問題がある.
c.膜分離方法には主に電圧透析と逆オスモスが含まれます.選択的浸透性膜の両側に電流を適用する電極を使用して,潜在的な違いを生成することです逆オスモスは,膜の両側にある圧力差を水分とFをフィルターするために使用する.- 方法離婚の理由
1.2.2窒素を含む廃水の処理
窒素を含む廃水は,主に採掘プロセスで使用されるアンモニア水とアンモニアフッ化物から得られ,主にアンモニア窒素の形で存在します.アモニア窒素廃棄水の主要処理方法には,空気の除去が含まれます.吸収,中和,断点塩化,生物学的方法など
図2 排水処理の方法とその利点とデメリット
蒸気蒸気蒸気蒸気蒸気蒸気蒸気蒸気蒸気蒸気蒸気蒸気濃度が高い廃水に適しています.
b.吸附方法は,一般的に低濃度アンモニア窒素の廃水のみに適用されます.高濃度アンモニア窒素の廃水では,深いデニトリフィケーション処理を行うために他のプロセスと協調することが多い..
c.断点塩化デニトリフィケーションプロセスは,単一のデニトリフィケーションプロセスまたはデニトリフィケーションプロセスの深層処理に使用することができる.
1.2.3リンを含む廃水の処理
主に生産過程でアルミのエッチング液体から得られ,PO43の形で存在します-リンを含む廃水の処理方法は,化学降水,生物学的方法,吸収方法,結晶化方法,離子交換方法を含む.
図3 リンを含む廃水処理方法とその利点とデメリット
(1) 伝統的な吸附剤は,高い交換コストと低い吸附能力などの問題を抱えています.低コストの産業廃棄物を化学的に変形して 高性能アドソルベンツを作りました.
(2) 化学降水と比較して,結晶化降水によって生成される降水物は,二次利用価値が高く,植物肥料として使用できます.また,リンゴの除去性能も良好です..
1.2.4有機廃棄物の処理
CMPプロセスは生産中であり,主に同プロピルアルコール,プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート,アセトン,キシレンなどの溶媒を含み,CODが高く,生物分解性が低い.現在生物廃棄水の主要処理方法は,生物学的方法と先進的な酸化方法です.
(1) 廃棄水の処理には,バイオリアクターと化学的および生物学的組み合わせの方法がしばしば使用されています.
(2) 高級酸化処理 (AOP) プロセスは,高酸化速度と高鉱化効率のため,有機廃棄水の処理に最適な方法と考えられています.
図 4 有機廃棄物処理プロセスとその利点とデメリット
1.2.5重金属廃棄物の処理
半導体の重金属廃棄水は主に電気化学塗装 (ECP) とCMPプロセスから,主に銅とコバルト,主にケラティング剤によって形成された複合体として存在する複合重金属廃棄水の主要処理方法には,吸収,化学降水,イオン交換,酸化-減少などがあります.
図 5 重金属廃棄物処理プロセスとその利点とデメリット
(1) シェラート降水は,重金属と溶けない塩分を形成するために重金属のシェラティング剤 (アミノおよびディチオカルボキシルグループなど) を使用して重金属を除去する方法である.
(2) 先進的な酸化方法では,重金属イオンとリガンド内の特定の機能群の間の強い化学結合を破壊し,重金属イオンを解放するために強い酸化的自由基を使用します..
(3) 吸収方法には重金属と有機酸の共同除去と重金属抽出が含まれます.有機酸共同除去技術とは 汚染物質を排水から除去するプロセスで 複合体を吸収剤に吸収します.
1.2.6酸性およびアルカリ性廃棄水の処理
半導体の製造過程で大量の酸性またはアルカリ性物質が放出され 廃棄水のpH値は低すぎたり高くなり環境に害を及ぼすことは容易です現在,この種の廃水の処理は,通常,pH値を調整するために3段階の中和技術を採用しています.値は6.0-7.5の後排放です.
半導体産業は水分消費が大きい産業で 廃棄水のリサイクルが 半導体産業の水危機を解決する効果的な方法の一つです費用や技術上の問題により比較的質の高い廃水はリサイクルできるが,比較的複雑な質の廃水はリサイクルできる.
