Tecnología de tratamiento de aguas residuales con semiconductores electrónicos

Tipos de aguas residuales
Debido a que los productos finales de las empresas de semiconductores son diferentes, los tipos de aguas residuales generadas en el proceso de producción de cada empresa son diferentes y la clasificación de las fuentes de aguas residuales generadas por cada empresa también es diferente. En total, las aguas residuales en la industria de semiconductores se pueden dividir en aguas residuales que contienen flúor, aguas residuales que contienen fósforo, aguas residuales orgánicas, aguas residuales de molienda, aguas residuales de nitrógeno amoniacal y aguas residuales de base ácida.

Fuente de aguas residuales
Las aguas residuales que contienen flúor provienen principalmente del proceso de difusión y del proceso de molienda química mecánica en el proceso de fabricación de chips. El ácido fluorhídrico también se usa muchas veces en el proceso de limpieza de obleas de silicio y utensilios relacionados. Tiene un fuerte efecto destructivo sobre las membranas mucosas, el tracto respiratorio superior, los ojos y los tejidos de la piel. Los contaminantes son principalmente iones de fluoruro.
Las aguas residuales que contienen fósforo provienen principalmente de la solución de grabado de aluminio en la ingeniería de producción.
Aguas residuales orgánicas, debido a los diferentes procesos de producción, la cantidad de solventes orgánicos utilizados en la industria de semiconductores tiene una gran brecha. Sin embargo, como agentes de limpieza, los solventes orgánicos todavía se usan ampliamente en todos los aspectos de la fabricación de envases. Parte del solvente se convierte en descarga de aguas residuales orgánicas. Las aguas residuales orgánicas provienen principalmente del solvente IPA, el revelador, la solución de grabado ITO, las aguas residuales a base de ácido de las torres de decapado y las aguas residuales orgánicas de las torres de decapado. Las aguas residuales de la molienda provienen principalmente del proceso de limpieza posterior al corte y pulido de las obleas. Los principales contaminantes son los sólidos en suspensión. Las aguas residuales con nitrógeno amoniacal provienen principalmente del agua amoniacal y el fluoruro amónico utilizados en el proceso de grabado y limpieza con agua de alta pureza. Las aguas residuales ácido-base provienen principalmente del proceso de limpieza en el proceso de fabricación; el agua de retrolavado del filtro multimedios y el filtro de carbón activado en el sistema de agua pura, el agua de limpieza después de la regeneración del lecho mixto; el drenaje de la torre de enfriamiento.

Tecnología de tratamiento de aguas residuales
Tratamiento de aguas residuales fluoradas
La tecnología de tratamiento de las aguas residuales que contienen flúor es principalmente el método de precipitación química más precipitación por coagulación, es decir, la adición de productos químicos para formar la precipitación de fluoruro o el fluoruro que se adsorbe en el precipitado formado y coprecipita, y luego se separa el precipitado sólido para eliminar el flúor. asunto. En la industria de los semiconductores, la adición de Ca(OH)2 o una mezcla de NaOH y CaCl2 da como resultado la precipitación de CaF2 insoluble. Debido a los altos requisitos ambientales de las fábricas de semiconductores, a menudo usamos CaCl2 como reactivo. La reacción química de la precipitación de CaCl2 es:
2F más Ca2 más → CaF2↓
A la concentración estequiométrica de calcio, la solubilidad máxima teórica del fluoruro de calcio es de aproximadamente 8 mg/l. Por lo tanto, las concentraciones de fluoruro de calcio que exceden este límite de solubilidad dan como resultado precipitados. Generalmente, el tiempo de residencia se considera 0.5hr. La desventaja de la precipitación de CaF2 es que el sedimento tiene malas características de sedimentación, por lo que después de la precipitación química, generalmente se agregan coagulantes (PAC y PAM) para formar un precipitado más grande y, finalmente, el sedimento se elimina en un tanque de sedimentación. Si se agrega cal en exceso o CaCl2, la concentración de fluoruro se puede reducir aún más. Por lo general, se coloca un medidor de flúor en el tanque de reacción para controlar la dosificación de calcio.

Tratamiento de aguas residuales con fósforo
El tratamiento de aguas residuales que contienen fósforo se aplica principalmente mediante el método de precipitación química y el método biológico. La mayor parte del tratamiento de producción se utiliza para tratar aguas residuales con fósforo orgánico. Las aguas residuales que contienen fósforo generadas en la industria de los semiconductores existen principalmente en forma de fosfato, que se trata mediante el método de precipitación química. El agente precipitante adopta agente de calcio o agente de aluminio. El método que usamos es precipitar el fosfato con CaCl2 primero y luego agregar PAC para la coagulación.
La fórmula de reacción de CaCl2 y PO43- es:
Ca2 más más PO43-→ Ca3(PO4)2↓
La solubilidad teórica del fosfato de calcio es de aproximadamente 20 mg/L. El tratamiento de coagulación posterior forma sedimentos más grandes, que finalmente se eliminan en un tanque de sedimentación. La reacción generalmente se lleva a cabo bajo la condición de que el pH se controle en 8-10.

Tratamiento de aguas residuales orgánicas
Existen muchos métodos de tratamiento para aguas residuales orgánicas, como el método de lodo activado, el método de biopelícula, el método de membrana MBR, etc. En la actualidad, utilizamos principalmente el método de oxidación por contacto para el tratamiento, el método de tratamiento anaeróbico y aeróbico. Este método tiene un efecto de tratamiento estable y una baja inversión, y es el preferido por los propietarios.

Tratamiento de aguas residuales de molienda
Los principales contaminantes en las aguas residuales de molienda son sólidos, pero estas partículas sólidas son pequeñas y difíciles de precipitar. Generalmente, el diámetro de las partículas aumenta por coagulación para hacer que las partículas se asienten más fácilmente.

Aguas residuales de nitrógeno amoniacal
Los métodos de tratamiento de las aguas residuales con nitrógeno amoniacal incluyen el método de extracción, el método del punto de ruptura del cloro, el método biológico, el método de neutralización, el método de precipitación, el método de intercambio iónico y el método de extracción con vapor. El método de extracción utilizado para tratar aguas residuales de nitrógeno amoniacal de alta concentración tiene las ventajas de un proceso simple, efecto de tratamiento estable, bajo costo de construcción y costo operativo, y tiene una gran viabilidad. Cuando la concentración de nitrógeno amoniacal en las aguas residuales es relativamente alta (más de unos pocos cientos), la concentración de nitrógeno amoniacal se reduce a menos de 100 mg/L mediante el método de extracción, y el nitrógeno amoniacal extraído se absorbe mediante la adición de ácido en sulfato de amonio y enviado. Las aguas residuales de nitrógeno amoniacal en la industria de semiconductores tienen un bajo contenido de carbono y el método bioquímico no es adecuado. El método de extracción y el método de precipitación son adecuados para aguas residuales de nitrógeno amoniacal de alta concentración. El método de neutralización no puede eliminar por completo la contaminación del nitrógeno amoniacal y expulsar el nitrógeno amoniacal de las aguas residuales, pero debe equiparse con una torre de absorción adicional para la absorción, que es una inversión relativamente alta para proyectos con poca capacidad de tratamiento. Algunas plantas de semiconductores tienen una pequeña cantidad de nitrógeno amoniacal y una baja concentración de aguas residuales. Cuando la concentración es de 100-200 mg/L, las aguas residuales con nitrógeno amoniacal se tratan con el método del punto de quiebre del cloro. Este método requiere una inversión baja, un espacio reducido y un equipo relativamente simple. Se coloca un medidor de cloro en el tanque de reacción para controlar la dosificación de cloro y agente reductor.

Aguas residuales ácido-base
El método de tratamiento de aguas residuales ácido-base es muy simple, el método de neutralización ácido-base puede cumplir con los requisitos y el pH en el tanque de reacción se puede controlar para que sea 6-9 para cumplir con el estándar de descarga. Se coloca un medidor de pH en el tanque de reacción para controlar la dosificación de los productos químicos.

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