Yarım iletken atık su arıtma süreci

Elektronik bilgi teknolojisindeki sürekli değişikliklerle,Yarım iletken teknolojisi endüstrisi giderek gelişmenin "kalbi" haline geldi ve ulusal ekonomik üretim ve yaşamda giderek daha yaygın olarak kullanılıyorBununla birlikte, yarı iletken endüstrisi yüksek su tüketen bir endüstridir.ve su tüketimi ve atık su salınımı ne kadar büyükse.

Örneğin, Pekin'deki bir yarı iletken şirketi ve Tayvan'daki bir yarı iletken şirketi sırasıyla 1346x104m23 ve 7000x104m2 su tüketirken, Çin'deki kişi başına su kaynakları 2300m2'dir.^,Bu, sırasıyla 250.000 ve 1.3 milyon nüfusu olan bir kasabanın toplam ev suyu tüketimine eşittir.

Yarım iletken üretiminde üretilen atık suların geri dönüştürülmesi, sadece su kaynaklarına olan talebi ve üretim maliyetlerini azaltmakla kalmaz,aynı zamanda kirleticilerin salınımını ve çevre üzerindeki yükü azaltmakShanqing Environment, fluor, nitrojen, fosfor, organik madde, ağır metal iyonları ve asit ve alkali içeren yarı iletken atık suların arıtma sürecini paylaştı.Aynı zamanda yarı iletken atık sulardan kirleticilerin çıkarılmasında farklı süreçlerin avantajları .

Yarım iletken atık suyun özellikleri ve sınıflandırılması

1.1 Atık suların özellikleri

• Yüksek derecede bulanık ve karmaşık bileşik, fluorlu bileşikler, organik madde, azot bileşikleri ve ağır metal iyonları gibi kirleticilerden oluşur.ve yüksek düzeyde kimyasal oksijen talebi (COD) ve büyük miktarlarda (silikatlar) ve (alüminatlar) içerir..

(2) Güçlü renk, yüksek COD, yüksek uçucu organik bileşik içeriği ve ağır metal iyonları, toksik organik madde,ve hidroflorik asit gibi koroziv maddeler atık suyun biyolojik bozulma performansını düşük hale getirir, ve geleneksel aktif çamur yöntemi kullanılarak işlenmeye uygun değildir.

(3) Fluorür iyonları (F^-) ve fulvik asit maddeleri, ağır metal iyonları ile reaksiyona geçip istikrarlı kompleksler oluşturabilir ve ağır metal iyonları organik madde, silikat ve diğer maddelerle kolayca etkileşime girer.Yani atık sulardaki kirleticiler karmaşık ve çeşitlidir..

Bu nedenle, atık su kalitesi türüne göre süreci seçmek ve arıtmayı yönlendirmek çok önemlidir.

1.2Atık susınıflandırma ve tedavi

1.2.1Fluorür içeren atık suların arıtılması

Yarım iletkenli florür içeren atık sular, esas olarak çip üretim sürecinde difüzyon ve CMP işlemlerinden gelir.Fluorür içeren atık su temizleme yöntemlerinin mevcut endüstriyel uygulamalar, esas olarak kimyasal yağmurlama içerir., adsorpsiyon, membran ayrımı vb.

Şekil 1 Fluorür içeren atık su arıtma süreci ve avantajları ve dezavantajları

a.Kimyasal çökme, yüksek konsantrasyonlu florür içeren atık suların arıtılması için uygundur.^-Reaksiyon çözünmez CaF2 üretiyor. Bu nedenle, kalsiyum tuz çökme yöntemi, yarı iletken endüstrisinde florür içeren atık sularda en yaygın olarak kullanılmaktadır.

b. İki adsorpsiyon yöntemi vardır: doğrudan adsorpsiyon ve elektrosorpsiyon.atık sudaki iyonları ve yüklü parçacıkları emici olarak kullanan bir yöntemdir., böylece kirleticiler zenginleştirilir ve su arıtma amacına ulaşmak için elektrot yüzeyinde yoğunlaşır.Aktif karbon ve kil gibi., düşük emicilik kapasitesi, zayıf seçicilik, çevreye ikincil kirlilik ve kötü akışkan kalitesi gibi sorunlara sahiptir.

c. Membran ayırma yöntemleri esas olarak elektrodiyaliz ve ters osmoz içerir.Elektrodiyaliz, potansiyel farkı üretmek için seçkin geçirgen zarın her iki tarafına da akım uygulamak için elektrotları kullanmaktır., bu da anyonların ve katyonların membran üzerinden seçici olarak nüfuz etmesini teşvik eder. Ters osmöz, su moleküllerini ve F'yi filtrelemek için membranın her iki tarafındaki basınç farkını kullanmaktır.^-YöntemAyrılık.

1.2.2Azot içeren atık suların arıtılması

Azot içeren atık sular esas olarak kazma işleminde kullanılan amonyak suyundan ve amonyum florüründen gelir ve esas olarak amonyak azot şeklinde bulunur.Amonyak nitrojen atık sularının temel arıtma yöntemleri arasında hava temizlemesi bulunur., adsorpsiyon, nötralize, kırılma noktası klorlama, biyolojik yöntem vb.

Resim 2 Amonyak nitrojen atık su arıtma süreci ve avantajları ve dezavantajları

a.İki tür temizleme yöntemi vardır: hava temizleme ve buhar temizleme.Hava temizleme ile karşılaştırıldığında, buhar temizleme,% 90'dan fazlaya ulaşabilecek daha yüksek bir amonyak azot çıkarma oranına sahiptir.ve daha yüksek konsantrasyonlu atık sular için uygundur .

b.Adsorpsiyon yöntemi genellikle sadece düşük konsantrasyonlu amonyak azot atık suya uygulanabilir. Yüksek konsantrasyonlu amonyak azot atık suya,Derin denitrifikasyon işlemini gerçekleştirmek için genellikle diğer işlemlerle koordine edilir..

c. Klorlama kesinti noktası denitrifikasyon süreci tek bir denitrifikasyon süreci için veya bir denitrifikasyon sürecinin derin işlenmesi için kullanılabilir.

1.2.3Fosfor içeren atık suların arıtılması

Çoğunlukla üretim sürecinde alüminyum kazım sıvısından elde edilir. PO43 şeklinde bulunur^-Fosfor içeren atık suların arıtma yöntemleri arasında kimyasal çökme, biyolojik yöntem, adsorpsiyon yöntemi, kristalleştirme yöntemi ve iyon değişimi yöntemi bulunur.

Resim 3 Fosfor içeren atık su arıtma süreci ve avantajları ve dezavantajları

1) Geleneksel adsorbantların yüksek yedekleme maliyeti ve düşük adsorpsiyon kapasitesi gibi sorunları vardır.Birçok bilim adamı düşük maliyetli endüstriyel atıkları kimyasal olarak değiştirerek yüksek performanslı emici maddeler ürettiler..

(2) Kimyasal yağışla karşılaştırıldığında, kristalleme yağışıyla üretilen yağış daha yüksek ikincil kullanım değerine sahiptir ve bitki gübresi olarak kullanılabilir.Fosfor için iyi bir çıkarma performansı da gösterebilir..

1.2.4Organik atık suların arıtılması

Ve üretimdeki CMP işlemi, ve esas olarak yüksek COD ve düşük biyolojik ayrışıklılık ile izopropil alkol, propilen glikol monometil eter asetat, aseton, ksilen vb. gibi çözücüler içerir.Şu anda, organik atık suların ana arıtma yöntemleri biyolojik yöntemler ve gelişmiş oksidasyon yöntemlerini içerir.

(1) Atık suların arıtılmasında biyoreaktörler ve kimyasal ve biyolojik kombinasyon yöntemleri sıklıkla kullanılır.

2) Gelişmiş oksidasyon tedavisi (AOP) süreci, hızlı oksidasyon hızı ve yüksek mineralizasyon verimliliği nedeniyle organik atık suyu arıtmak için en iyi yöntem olarak kabul edilir.

Şekil 4 Organik atık su arıtma süreci ve avantajları ve dezavantajları

1.2.5Ağır metal atık suyunun arıtılması

Yarım iletkenlerdeki ağır metal atık suları esas olarak elektrokimyasal plakalama (ECP) ve CMP süreçlerinden gelir, esas olarak bakır ve kobalt,Çoğunlukla chelatör maddeler tarafından oluşturulan kompleksler şeklinde bulunurlar.Kompleks ağır metal atık sularının ana arıtma yöntemleri, adsorpsiyon, kimyasal yağışlama, iyon değişimi, oksidasyon-ükütme vb.

Şekil 5 Ağır metal atık su arıtma süreci ve avantajları ve dezavantajları

(1) Kelat çökeltmesi, ağır metallerle çözünmez tuzlar oluşturmak için ağır metal kelatörleri (amino ve dithiokarboksil grupları gibi) kullanarak ağır metalleri ortadan kaldırma yöntemidir.

2) Gelişmiş oksidasyon yöntemi, ağır metal iyonları ile liganddaki belirli fonksiyonel gruplar arasındaki güçlü kimyasal bağları yok etmek için ağır metal iyonlarını serbest bırakmak için güçlü oksidatif serbest radikaller kullanır..

3) Adsorpsiyon yöntemleri ağır metallerin ve organik asitlerin birlikte çıkarılması ve ağır metal ekstraksiyonunu içerir.Organik asit birlikte çıkarma teknolojisi, tüm kompleksin bir emiciye adsorpsiyon yaparak atık sudan kirletici maddeleri çıkarma işlemidir..

1.2.6Asitli ve alkali atık su arıtma

Yarım iletken üretim süreci büyük miktarda asidik veya alkali madde salır. Bu da atık suyun pH değerini çok düşük veya çok yüksek hale getirir.Çevreye zarar vermek kolaydır.Şu anda, bu tür atık suların arıtılması genellikle pH değerini ayarlamak için üç aşamalı nötralizasyon teknolojisini benimsiyor. Değeri 6.0-7.5 geri emisyon.

Yarım iletken endüstrisi yüksek su tüketimi endüstrisi ve atık su geri dönüşümü yarım iletken endüstrisinde su krizini çözmenin etkili bir yoludur.maliyet ve teknik sorunlar nedeniyle , nispeten iyi su kalitesine sahip atık su geri dönüştürülebilirken, nispeten karmaşık su kalitesine sahip atık su geri dönüştürülebilir.