一种半导体废水处理方法及系统技术方案

技术编号:37971889 阅读:8 留言:0更新日期:2023-06-30 09:47
本发明专利技术公开了一种半导体废水处理方法及系统。该半导体废水处理方法包括:分类收集:将半导体废水分为酸性废水、碱性废水、含氟废水、含砷废水和有机废水进行收集;分质预处理:中和酸性废水和碱性废水,去除含砷废水中的三价砷和单质磷,去除含氟废水中的氟离子;MBR膜处理:将分质预处理后的酸性废水、碱性废水、含砷废水、含氟废水和有机废水进入MBR膜生物反应器,初步去除废水中的污染物;RO分离净化:将经MBR膜生物反应器处理后的废水进入RO分离净化器,去除废水中残余的杂质,得到干净的回收水。本发明专利技术先将各种废水进行分质预处理,实现各类污染物的分级去除,再依次经MBR膜处理、RO分离净化处理,产水回用率达90%。产水回用率达90%。产水回用率达90%。

【技术实现步骤摘要】
一种半导体废水处理方法及系统


[0001]本专利技术属于工业废水处理
,具体涉及一种半导体废水处理方法及系统。

技术介绍

[0002]随着电动汽车、智能电子设备的迅速发展,半导体产业需求量日趋增加,其部件生产清洗和电镀产生大量废水,水中含有大量重金属成分,对生态环境和人类健康会产生极大危害,造成环境污染,半导体行业生产企业急需解决废水处理问题。
[0003]半导体生产废水主要分为高浓废水和低浓度污水,高浓废水主要来源于半导体生产线,分为除臭系统酸碱废液,含砷废液,含氟废液,含磷废水,含有机废水,低浓污水主要来源于冲洗污水、清洗污水以及生活污水。其中有机废水的主要来源为光刻、光刻胶除去以及晶片清洗工序,主要的污染物为:COD
Cr
、BOD5等;含砷废水主要来源于湿蚀刻、干蚀刻和晶圆减薄工序,主要的污染物为:PO
43

、AsO
33

、SS等;含氟废水的主要来源是化学气相沉积和干法蚀刻,主要的污染物为:F

、NH3等;酸性废水的主要来源是金属膜蒸发和湿法蚀刻,主要的污染物为Cl

等。
[0004]综上所述,半导体废水种类多,成分复杂,废水量大,产水量波动大,且为连续排放,处理难度大。因此,亟需一种针对半导体废水的处理方法和处理系统。

技术实现思路

[0005]针对上述技术问题,本专利技术的目的在于提供一种半导体废水处理方法及系统。本专利技术先将各种废水进行分质预处理,实现各类污染物的分级去除,再依次经过MBR膜处理、RO分离净化处理,产水回用率可达90%,实现了半导体废水的净化再生。
[0006]为实现上述目的,本专利技术通过如下技术方案实现:
[0007]一种半导体废水处理方法,包括以下步骤:
[0008]分类收集:将半导体废水分为酸性废水、碱性废水、含氟废水、含砷废水和有机废水进行收集;
[0009]分质预处理:中和酸性废水和碱性废水,去除含砷废水中的三价砷和单质磷,去除含氟废水中的氟离子;
[0010]MBR膜处理:将分质预处理后的酸性废水、碱性废水、含砷废水、含氟废水和有机废水混合后进入MBR膜生物反应器,去除废水中的COD、有机物、氨氮、总氮、总磷和部分重金属;
[0011]RO分离净化:将经过MBR膜生物反应器处理后的废水进入RO分离净化器,去除废水中残余的杂质,得到干净的回收水。
[0012]进一步地,上述半导体废水处理方法还包括将经RO分离净化器处理后的不满足回收标准的废水进入DTRO分离净化器进行分离浓缩得到浓缩液,并将不满足回收标准的浓缩液进入蒸发结晶系统或RO分离净化器进行处理。
[0013]进一步地,分质预处理过程中,去除含砷废水中的三价砷和单质磷的方法为:以次
氯酸钠或双氧水为氧化剂将三价砷氧化为五价砷,将单质磷氧化成磷酸盐,然后以PAC、PFS、PAM、有机硫中的一种或多种为絮凝剂,沉淀五价砷和磷酸盐。
[0014]进一步地,分质预处理过程中,去除含氟废水中氟离子的方法为:加入氯化钙以及熟石灰和/或氢氧化钠生成氟化钙,以PAC、PFS、PAM、有机硫中的一种或多种为絮凝剂,沉淀氟化钙。
[0015]一种上述半导体废水处理方法使用的半导体废水处理系统,包括酸性废水收集灌、碱性废水收集灌、含砷废水收集灌、含氟废水收集灌、有机废水收集灌,与酸性废水收集灌和碱性废水收集灌连接的酸碱中和罐,与含砷废水收集灌连接的两级除砷反应罐,与含氟废水收集灌连接的两级除氟反应罐,以及依次连接的废水中和调理罐、MBR膜生物反应器、RO分离净化器和产水回用罐。
[0016]进一步地,两级除砷反应罐包括一级氧化反应区,一级絮凝区,一级沉淀池和二级氧化反应区,二级絮凝区,二级沉淀池;两级除氟反应罐包括一级除氟反应区,一级氟絮凝沉淀区,一级氟沉淀池,二级除氟反应区,二级氟絮凝沉淀区,二级氟沉淀池。
[0017]进一步地,MBR膜生物反应器包括依次设置的反硝化区、碳化区、硝化区、沉淀区和外置式管式超滤单元;RO分离净化器的膜材料为聚酰胺复合膜,膜通量10

15L/(m2·
h)。
[0018]进一步地,RO分离净化器还依次连接有DTRO分离净化器和蒸发结晶系统,DTRO分离净化器和蒸发结晶系统的清液出口均连接产水回用罐。
[0019]进一步地,DTRO分离净化器包括过滤器、高压泵、减震器、DTRO膜组件和循环泵;蒸发结晶系统包括两级低温蒸发系统和低温刮板蒸发系统。
[0020]进一步地,两级低温蒸发系统包括冷凝水罐,进料罐,一级预热器,二级预热器,一级闪蒸罐,一级换热器,二级闪蒸罐,二级换热器,膨胀罐,冷凝水罐,冷却循环水池,母液罐,排污罐,洗涤罐。低温刮板蒸发系统包括高浓母液罐,消泡剂桶,进料罐,蒸汽发生器,刮板蒸发器,闪蒸罐,冷凝器,冷凝水罐。
[0021]本专利技术的有益效果是:
[0022](1)本专利技术先将各类废水进行分质预处理,实现各类污染物的分级去除,再依次经过MBR膜处理、RO分离净化处理,解决了半导体含氟废水、含砷废水等污染问题,产水回用率达90%,实现了半导体废水的再生处理。
[0023](2)本专利技术通过将经RO分离净化器处理后的不满足回收标准的废水进入DTRO分离净化器进行分离浓缩得到浓缩液,并将不满足回收标准的浓缩液进入蒸发结晶系统或RO分离净化器进行循环处理,产水水质好,可满足生产用水要求。
[0024](3)本专利技术提供的半导体废水处理系统抗水质波动能力强,运行稳定性强,自动化程度高,操作简单,满足对半导体废水进行深度净化的需求。
附图说明
[0025]为了更清楚地说明本专利技术实施例的技术方案,下面将对实施例的附图作简单地介绍。
[0026]图1为本专利技术实施例提供的半导体废水处理方法的工艺流程图;
[0027]图2为两级除砷反应罐示意图;
[0028]图3为两级除氟反应罐示意图;
[0029]图4为MBR膜生物反应器示意图;
[0030]图5为DTRO分离净化器示意图;
[0031]图6为两级低温蒸发系统示意图;
[0032]图7为低温刮板蒸发系统示意图;
[0033]图中,1、酸性废水收集灌;2、碱性废水收集灌;3、含砷废水收集灌;4、含氟废水收集灌;5、有机废水收集灌;6、酸碱中和罐;7、两级除砷反应罐;701、一级氧化反应区;702、一级絮凝区;703、一级沉淀池;704、二级氧化反应区;705、二级絮凝区;706、二级沉淀池;707、排泥管;708、回调区;8、两级除氟反应罐;801、一级除氟反应区;802、一级氟絮凝沉淀区;803、一级氟沉淀池;804、二级除氟反应区;805、二级氟絮凝沉淀区;806、二级氟沉淀池;9、废水综合调理罐;10、MBR膜生物反应器;101、反硝化区;102、碳化区;103、硝化区;104、沉淀区;105、本文档来自技高网
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种半导体废水处理方法,其特征在于,包括以下步骤:分类收集:将半导体废水分为酸性废水、碱性废水、含氟废水、含砷废水和有机废水进行收集;分质预处理:中和所述酸性废水和碱性废水,去除含砷废水中的三价砷和单质磷,去除含氟废水中的氟离子;MBR膜处理:将分质预处理后的酸性废水、碱性废水、含砷废水、含氟废水和有机废水进入MBR膜生物反应器,初步去除废水中的污染物;RO分离净化:将经MBR膜生物反应器处理后的废水进入RO分离净化器,去除废水中残余的杂质,得到干净的回收水。2.根据权利要求1所述的一种半导体废水处理方法,其特征在于,还包括将经RO分离净化器处理后的不满足回收标准的废水进入DTRO分离净化器进行分离浓缩得到浓缩液,并将不满足回收标准的浓缩液进入蒸发结晶系统或RO分离净化器进行再处理。3.根据权利要求1所述的一种半导体废水处理方法,其特征在于,所述分质预处理过程中,去除含砷废水中的三价砷和单质磷的方法为:以次氯酸钠或双氧水为氧化剂将三价砷氧化为五价砷,将单质磷氧化成磷酸盐,然后以PAC、PFS、PAM、有机硫中的一种或多种为絮凝剂,沉淀所述五价砷和磷酸盐。4.根据权利要求1所述的一种半导体废水处理方法,其特征在于,所述分质预处理过程中,去除含氟废水中氟离子的方法为:加入氯化钙、熟石灰和/或氢氧化钠生成氟化钙,以PAC、PFS、PAM、有机硫中的一种或多种为絮凝剂,沉淀所述氟化钙。5.一种如权利要求1所述半导体废水处理方法使用的半导体废水处理系统,其特征在于,包括酸性废水收集灌(1)、碱性废水收集灌(2)、含砷废水收集灌(3)、含氟废水收集灌(4)、有机废水收集灌(5),与所述酸性废水收集灌(1)和碱性废水收集灌(2)连接的酸碱中和罐(6),与所述含砷废水收集灌(3)连接的两级除砷反应罐(7),与所述含氟废水收集灌(4)连接的两级除氟反应罐(8),以及依次连接的废水中和调理罐(9)、MBR膜生物反应器(10)、RO分离净化器(11)和产水回用罐(12)。6.根据权利要求5所述的半导体废水处理系统,其特征在于,所述两级除砷反应罐(7)沿废水流向包括依次连通的一级氧化反应区(701)、一级絮凝区(702)、一级沉淀池(703)和依次连通的二级氧化反应区(704)、二级絮凝区(705)、二级沉淀池(706);所述两级除氟反应罐(8)沿废水流向包括依次连通的一级除氟反应区(801)、一级氟絮凝沉淀区(802)、一级氟沉淀池(803)、二级除氟反应区(804)、二级氟絮凝沉淀区(805)、二级氟沉淀池(806)。7.根据权利要求5所述的半导体废水处理系统,其特征在于,所述MBR膜生物反应器(10)包括依次设置的反硝化区(101)、碳化区(102)、硝化区(103)、沉淀区(104)和外置式管式超滤单元(105);所述RO分离净化器(11)的膜材料...

【专利技术属性】
技术研发人员:冷超群李红李进顾磊吴德明施卓
申请(专利权)人:武汉天源环保股份有限公司
类型:发明
国别省市:

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