芯片制造过程中需要大量耗水,特别是在清洗和冷却等步骤中。例如,生产一片12英寸的晶圆(晶圆是芯片的“母体”,芯片则是从晶圆上切割或蚀刻而成的单个元件。),耗水量约为4-5吨。如果一家晶圆厂每个月生产2万片晶圆,则需要将近10万吨的水。芯片生产过程中产生的废水类型多样,包括有机废水、酸碱废水、含氟废水、研磨废水等。这些废水中含有各种污染物,如重金属、有机物、酸碱物质等,对环境和人体健康构成潜在威胁。
格林环保总结芯片废水的处理工艺及方案可以分为几个阶段:
1. 预处理阶段
调节池:将废水收集到调节池中,进行均质和调酸碱度处理,为后续处理做好准备。
油水分离:使用物理方法去除废水中的浮油和悬浮物,减少有机负荷。
2. 化学处理阶段
混凝沉淀:加入混凝剂和助凝剂,通过化学反应使废水中的悬浮颗粒和胶体聚集,形成易于沉淀的大颗粒物质,随后通过沉淀池去除。
氧化/还原处理:针对含氰、含铬废水,采用氧化还原反应,如次氯酸钠氧化去除氰化物,硫酸亚铁还原六价铬为三价铬,再通过沉淀去除。
3. 生物处理阶段
活性污泥法:适用于可生物降解有机物的去除,通过曝气池中微生物的代谢活动,将有机物转化为无害的二氧化碳和水。
生物膜法:利用固定在载体上的生物膜处理废水,适合处理低浓度、持续排放的有机废水。
4. 深度处理阶段
高级氧化工艺:如Fenton氧化、臭氧氧化或光催化氧化,这些技术通过产生强氧化剂,高效分解难降解有机物,特别适用于去除生物难降解的有机污染物。
膜分离技术:通过物理筛分作用,去除废水中的悬浮物、溶解物等。
5. 其他物理方法
曝气法、沉淀法、过滤法、蒸馏法:这些物理方法可以用于进一步净化水质,虽然处理后的水质已经大幅度净化,但仍然需要进一步的化学或生物处理。
芯片废水的处理是一个复杂而严格的过程,需要综合运用物理、化学和生物等多种方法。具体的处理工艺和方案需要根据废水的性质、处理要求以及当地的环境保护要求来确定。通过有效的处理工艺和方案,可以确保芯片废水经过处理后符合排放标准,同时实现资源化利用,减少对环境的影响。
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