电子半导体废水如何处理

废水的种类及来源

废水的种类

由于半导体公司的最终产品不同，各公司生产过程中产生的废水种类都不一样，各公司对产生的废水来源不一样所进行的分类也不一样。总的来水，半导体行业的废水可以分为含氟废水、含磷废水、有机废水、研磨废水、氨氮废水和酸碱废水。如无锡华润上华没有含磷废水，上海天马没有研磨废水。

废水的来源

含氟废水主要来源于来自于自芯片制造过程中的扩散工序及化学机械研磨工序，在对硅片及相关器皿的清洗过程中也多次用到氢氟酸。对粘膜、上呼吸道、眼睛、皮肤组织有极强的破坏作用。污染物主要为氟离子。

含磷废水主要来源于生产工程中的铝刻蚀液。

有机废水，由于生产工艺的不同，有机溶剂的使用量对于半导体行业而言具有很大的差距。但是作为清洗剂，有机溶剂仍然广泛使用在制造封装的各个环节上。部分溶剂则成为有机废水排放。有机废水主要来源于IPA溶剂、显影液、ITO刻蚀液、酸洗塔酸碱废水、酸洗塔有机废水。研磨废水主要来源于晶圆切割抛光后的后续清洗制程。主要污染物为悬浮固体。氨氮废水主要来源于刻蚀过程中使用的氨水、氟化铵及用高纯水清洗。 酸碱废水主要来源于制造过程中的清洗工艺；纯水系统中多介质过滤器、活性炭过滤器的反冲洗水，混床再生后的清洗水；冷却塔排水。

废水处理技术

含氟废水处理

含氟废水的治理技术主要为化学沉淀+混凝沉淀法，即投加化学药品形成氟化物沉淀或氟化物被吸附于所形成的沉淀物中而共沉淀，然后分离固体沉淀物即可除去氟化物。在半导体行业中，投加Ca(OH)2 或NaOH 和CaCl2 的混合物产生难溶于水的CaF2 沉淀。由于半导体厂对环境要求比较高，我们常存在用CaCl2作为反应物。CaCl2沉淀的化学反应为：

    2F + Ca2+ → CaF2↓

在钙的化学计量浓度下，氟化钙的理论最大溶解度约为8mg/l。因此，氟化钙浓度超过此溶解度极限后即产生沉淀物。一般考虑停留时间为0.5hr。CaF2沉淀的缺陷是沉淀物的沉降特性较差，因此在化学沉淀后，一般加混凝剂(PAC和PAM)进一步形成更大的沉淀体，最后在沉淀池中去除沉淀物。若加多过量石灰或CaCl2，可进一步降低氟化物浓度。通常，会在反应池中设氟表控制钙剂的投加量。

含磷废水处理

含磷废水处理目前应用较多的主要是化学沉淀法和生物法，生产处理多数用于处理有机磷废水，半导体行业中产生的含磷废水主要以磷酸盐的形式存在，采用化学沉淀法处理。沉淀剂采用钙剂或铝剂。我们采用的方法是先用CaCl2沉淀磷酸盐，后加PAC混凝处理。

    CaCl2和PO43-的反应式为：

    Ca2++ PO43-→ Ca3(PO4)2↓

磷酸钙的理论溶解度约为20mg/L。后续混凝处理进一步形成更大的沉淀体，最后在沉淀池中去除沉淀物。一般控制pH在8-10的条件下进行反应。

有机废水处理

有机废水的处理方法很多，如活性污泥法、生物膜法、MBR膜法等。目前，我们主要采用接触氧化法进行处理，厌氧+好氧的处理方式，该方法处理效果稳定，投入低，受业主青睐。

研磨废水处理

研磨废水中的主要污染物为固体，但是这些固体颗粒细小，比较难沉淀，一般通过混凝的方法增大颗粒的直径，使颗粒更易于沉降。

氨氮废水

氨氮废水的处理方法有吹脱法、氯折点法、生物法、中和法、沉淀法、离子交换法、蒸汽气提法。吹脱法用于处理高浓度氨氮废水具有流程简单、处理效果稳定、基建费和运行费较低等优点，实用性较强。当氨氮废水的浓度比较高(几百以上)时，采用吹脱法将氨氮的浓度降低至100mg/L以下，吹脱出的氨氮用加酸吸收成硫酸铵外运。半导体行业中的氨氮废水含碳量低，生化法不适用。吹脱法和沉淀法适合于高浓度的氨氮废水。中和法不能完全去除氨氮的污染，将氨氮从废水中驱逐出来，但是需要另外配置吸收塔进行吸收，这对于处理量小的项目来说，投入比较高。有的半导体厂氨氮废水水量小，浓度不高，在100-200mg/L时，采用氯折点法对氨氮废水进行处理，该种方法要求的投入低、占地面积小、设备比较简单。在反应池设置氯表控制氯和还原剂的投加。

酸碱废水

酸碱废水的处理方法很简单，酸碱中和法就可以满足要求，控制反应池中的pH为6-9即可达到排放标准。反应池中设置pH计控制药剂投加量。

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