集成电路行业废水处理新工艺及中水回用的研究与实践
|
摘要
国内半导体行业近几年来的发展令人注目,特别是大型芯片制造企业在上海等沿海地区蓬勃发展。芯片制造过程中要消耗大量的水,同时使用大量的化学试剂和特殊气体,排放的废水中成分十分复杂,因此如何选择废水处理系统,使废水处理达标,并降低其处理费用,同时充分做好中水回用,降低单位产品的能耗,节约水资源,是我们的研究重点。含铬废水是芯片制造业排放的毒性最大的废水,对该股废水一般都采用酸性还原工艺。本文研究了pH值对Cr6+还原效果的影响,采用能斯特方程分别计算pH=7和pH=2时的Cr6+还原为Cr3+氧化还原反应电位,结果表明,在pH=7时电位差比pH=2时还要大,因此更有利于Cr6+还原为Cr3+,通过实验证实了这个结果。从而改进了含铬废水处理工艺,即便酸性还原为中性直接还原,这一改变不但减少了工艺步骤,而且还节省仪器仪表及加药系统投资近15万元,同时每年可节约酸碱费用30万元,少向水体排放盐分211吨。
针对行业中含氨废水的已有处理工艺,即吹脱法去除氨氮。本文通过研究温度对脱除效率的影响,提出采用双塔方案,从而解决了冬季除氨效果不佳的问题,并选用新型除沫器解决填料及风管中硫酸铵结晶问
With the development of semiconductor in mainland, increased foundry was invested in the east of China. A lot of water is consumed for wafer manufacture. Many chemicals and special gases are also supplied to Fab. The wastewater’s component is very complex. Choice wastewater treatment process, controls the discharge spec, reuses middle water and save running cost is essential.
The chromium-containing wastewater is the most toxic. Deoxidize in acid environment is existing treatment process. The effect of pH value on deoxidization of Cr6+ when treating chromium-containing wastewater from Fab was investigated, and the electric potential of the radox reaction which deoxidize Cr6+ into Cr3+ which pH value of 7 and 2 are calculated using Nernst formula respectively. The result showed that the electric potential difference was larger with pH 7 than with pH 2, thus benefited the transfer of Cr from Cr6+to Cr3+, and the above results has been confirmed through the
针对行业中含氨废水的已有处理工艺,即吹脱法去除氨氮。本文通过研究温度对脱除效率的影响,提出采用双塔方案,从而解决了冬季除氨效果不佳的问题,并选用新型除沫器解决填料及风管中硫酸铵结晶问
With the development of semiconductor in mainland, increased foundry was invested in the east of China. A lot of water is consumed for wafer manufacture. Many chemicals and special gases are also supplied to Fab. The wastewater’s component is very complex. Choice wastewater treatment process, controls the discharge spec, reuses middle water and save running cost is essential.
The chromium-containing wastewater is the most toxic. Deoxidize in acid environment is existing treatment process. The effect of pH value on deoxidization of Cr6+ when treating chromium-containing wastewater from Fab was investigated, and the electric potential of the radox reaction which deoxidize Cr6+ into Cr3+ which pH value of 7 and 2 are calculated using Nernst formula respectively. The result showed that the electric potential difference was larger with pH 7 than with pH 2, thus benefited the transfer of Cr from Cr6+to Cr3+, and the above results has been confirmed through the
引文
[1] 上海市信息化委员会,2005 年上海集成电路产业发展研究报告,上海,上海教育出版社,2005,5~29
[2] 章晓文,国外军用超大规模集成电路的应用与发展趋势,半导体技术,2005,(8):13~14
[3] 半导体制程技术概述,创芯,2002,No.2 Jan., 13~14
[4] 彭志辉,黄其煜 半导体代工厂的特气工艺系统探讨 半导体技术 2005 年 8 月 38~44
[5] Sumitomo CDS/SDS Handbook
[6] 李静萍,杜亚利;铬对人体的作用;甘肃科技,2003/12。
[7] 徐盈等 电镀废水处理与回用 材料保护 2000 (12) 33～34
[8] 汤清家,用二氧化硫处理含铬废水。 化工环保,1998,(2):3～5
[9] 汤心虎等 铁屑腐蚀电池在工业废水治理中的应用 工业水处理 1998,(6), 4～6
[10] J.A.S Tenorio, et al. Treatment of chromium plating process effluents with ion exchange resins. Waste Management,2001,(21):637～642
[11] 周军等,电解法处理废水的研究进展 电镀与环保 2000 (3) 130～135
[12] 黄国林,活性炭吸附处理含铬废水的研究 林产化工通讯 1999 (5): 24～27
[13] Rengaraj, S., Yeon, K.-H., Moon, S.-H. Removal of chromium from water and wastewater by ion exchange resins (2001) Journal of Hazardous Materials, 87 (1-3), pp. 273-287
[14] 兰善红等,沉淀浮洗法处理电镀废水中Cr6+的研究 广东工业大学学报 1999,(4)74～78
[15] Swami,D et al. Removal of contaminants from industrial wastewater through various non-conventional technologies International Journal of Environment and Pollution Volume 27, Issue 4, 2006, Pages 324-346
[16] 孙锦宜 含氮废水处理技术与应用;化学工业出版社 2003
[17] 夏定松 含氨废水处理方法的探讨 化工设计 2002/12/5
[18] 钱易 现代废水处理新技术[M] 中国科学技术出版社 1993
[19] 武小鹰 膜-生物消化反应器处理含氨废水效能的研究 生物工程学报2005/21/2
[20] 吴满芳 膜生物反应器在含氨废水处理中的应用 江西化工 2003/1
[21] 林涛 新型的脱氮工艺—SHARON 工艺 环境污染与防治 2003/25/3
[22] 沈耀良 高浓度含氨废水的厌氧脱氨研究进展 中国给水排水 2002/18/11
[23] 蒋卫刚 芯片生产废水处理技术讨论 给水排水,2006/32/7
[24] 厉晓华 浅析集成电路产业的节水 半导体技术 Vol.31 No9 2006 P653
[25] 罗利家 中水回用于循环冷却水系统的研究 中国电力 2006/39/11
[26] 夏清 化学还原法处理含铬废水工艺条件研究[J];无机盐工业,2003,35(3):37～39。
[27] 廖亮 含铬废水治理技术的应用;环境技术, 2002,01:19～24
[28] F 布雷夏,J 阿伦茨,H 麦斯利希等,化学基础[M],北京:冶金工业出版社,1983.
[29] 陈金思 影响混流脱氨吸收塔工艺参数实验分析 工业用水与废水 2005/36/4。
[30] 半导体制造业污染防治技术[Z].台湾经济部工业局 1995:7
[31] BUTTERBAUGH J W.缩短批次式清洗周期的策略[J] 半导体技术,2005,30(8):50-53 .
[2] 章晓文,国外军用超大规模集成电路的应用与发展趋势,半导体技术,2005,(8):13~14
[3] 半导体制程技术概述,创芯,2002,No.2 Jan., 13~14
[4] 彭志辉,黄其煜 半导体代工厂的特气工艺系统探讨 半导体技术 2005 年 8 月 38~44
[5] Sumitomo CDS/SDS Handbook
[6] 李静萍,杜亚利;铬对人体的作用;甘肃科技,2003/12。
[7] 徐盈等 电镀废水处理与回用 材料保护 2000 (12) 33～34
[8] 汤清家,用二氧化硫处理含铬废水。 化工环保,1998,(2):3～5
[9] 汤心虎等 铁屑腐蚀电池在工业废水治理中的应用 工业水处理 1998,(6), 4～6
[10] J.A.S Tenorio, et al. Treatment of chromium plating process effluents with ion exchange resins. Waste Management,2001,(21):637～642
[11] 周军等,电解法处理废水的研究进展 电镀与环保 2000 (3) 130～135
[12] 黄国林,活性炭吸附处理含铬废水的研究 林产化工通讯 1999 (5): 24～27
[13] Rengaraj, S., Yeon, K.-H., Moon, S.-H. Removal of chromium from water and wastewater by ion exchange resins (2001) Journal of Hazardous Materials, 87 (1-3), pp. 273-287
[14] 兰善红等,沉淀浮洗法处理电镀废水中Cr6+的研究 广东工业大学学报 1999,(4)74～78
[15] Swami,D et al. Removal of contaminants from industrial wastewater through various non-conventional technologies International Journal of Environment and Pollution Volume 27, Issue 4, 2006, Pages 324-346
[16] 孙锦宜 含氮废水处理技术与应用;化学工业出版社 2003
[17] 夏定松 含氨废水处理方法的探讨 化工设计 2002/12/5
[18] 钱易 现代废水处理新技术[M] 中国科学技术出版社 1993
[19] 武小鹰 膜-生物消化反应器处理含氨废水效能的研究 生物工程学报2005/21/2
[20] 吴满芳 膜生物反应器在含氨废水处理中的应用 江西化工 2003/1
[21] 林涛 新型的脱氮工艺—SHARON 工艺 环境污染与防治 2003/25/3
[22] 沈耀良 高浓度含氨废水的厌氧脱氨研究进展 中国给水排水 2002/18/11
[23] 蒋卫刚 芯片生产废水处理技术讨论 给水排水,2006/32/7
[24] 厉晓华 浅析集成电路产业的节水 半导体技术 Vol.31 No9 2006 P653
[25] 罗利家 中水回用于循环冷却水系统的研究 中国电力 2006/39/11
[26] 夏清 化学还原法处理含铬废水工艺条件研究[J];无机盐工业,2003,35(3):37～39。
[27] 廖亮 含铬废水治理技术的应用;环境技术, 2002,01:19～24
[28] F 布雷夏,J 阿伦茨,H 麦斯利希等,化学基础[M],北京:冶金工业出版社,1983.
[29] 陈金思 影响混流脱氨吸收塔工艺参数实验分析 工业用水与废水 2005/36/4。
[30] 半导体制造业污染防治技术[Z].台湾经济部工业局 1995:7
[31] BUTTERBAUGH J W.缩短批次式清洗周期的策略[J] 半导体技术,2005,30(8):50-53 .