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반도체 폐기물 처리 방법: 분리, 화학 처리 및 물 재사용
반도체 폐수는 하나의 종류의 산업 폐수가 아닙니다. 반도체 공장은 플루오라이드를 포함하는 물, 산성 및 알칼리성 흐름, 암모니아 폐수,유기농 폐수, CMP 매물 폐수, 구리, 니켈 또는 다른 금속을 포함하는 폐수.
이 흐름은 다른 화학적 특성을 가지고 있으며 하나의 보편적인 처리 과정으로 처리되어서는 안됩니다.
생산 과정 을 시작
폐수 처리 시스템을 설계하거나 최적화하기 전에 운영자는 각 폐수 흐름의 생산원, 화학적 구성 및 하류 영향을 식별해야합니다.
원천 및 화학
- 어떤 제조 과정이 폐수를 생성합니까?
- 어떤 화학 물질이 그 과정에 사용됩니까?
- 스트림에 복합성 물질이 포함되어 있는지
프로세스 안정성
- 폐수가 생산 대량 사이에 변동하는지 여부
- 어떤 오염 물질이 하류 시스템에 영향을 미치는가
재활용 및 재사용
- 가치 있는 재료를 회수 할 수 있는지
- 처리 된 물이 재사용 될 수 있는지
반도체 폐수의 권장 분류
실용적인 분류 체계는 폐수를 주류 오염 물질과 필요한 처리 메커니즘에 따라 분리합니다.
| 폐수 흐름 | 전형적 오염물질 | 일반적인 치료 방법 |
|---|---|---|
| 플루오리드 폐수 | 플루오라이드 이온, 산 및 미세 퇴적물 | 칼슘 소금 침전, 응고 및 플록클레이션 |
| 산성 및 알칼리성 폐수 | 미네랄산, 알칼리산 및 용해된 소금 | 공평화 및 중화 |
| 암모니아 폐수 | 암모니아 질소 및 알칼리 화합물 | 분해, 생물학적 질소 제거 또는 복합 처리 |
| 유기 폐수 | 광 저항성, 개발성, 용매 및 표면활성 물질 | 물리화학 전처리 및 생물학적 처리 |
| CMP 폐수 | 실리카, 알루미나, 세리아, 금속 입자 및 닦기 화학물질 | 응고, 류류, 정화 및 필터레이션 |
| 중금속 폐수 | 구리, 니켈 및 기타 금속 | 화학 침수, 금속 포착 또는 이온 교환 |
| 오염이 낮은 닦는 물 | 낮은 수 suspension 고체 및 용해 오염물질 | 담수 처리 및 물 재사용 |
플루오라이드 폐수 처리
플루오라이드를 함유 한 폐수는 웨이퍼 제조에서 가장 일반적인 흐름 중 하나입니다.
용해된 플루오라이드를 칼슘 플루오라이드 침착물로 변환하기 위해 칼슘 과산화, 칼슘 염화 또는 다른 칼슘 기반 반응제를 첨가할 수 있습니다.
그러나 새로 형성 된 칼슘 플루오라이드 입자는 작고 정착하기가 어려울 수 있습니다. 따라서 응고제와 플록 융제는 고체-액체 분리를 강화하기 위해 종종 사용됩니다.
주요 운영 원칙
최적의 pH 및 화학적 복용량은 생산 라인 간에 폐수 구성이 달라질 수 있기 때문에 테스트를 통해 확인되어야 합니다.
CMP 폐수 처리
CMP 폐수에는 실리카, 알루미나 또는 세리움 옥시드와 같은 매우 미세한 가열 입자가 포함되어 있습니다. 이러한 입자는 표면이 유사한 전기 전하를 가지고 있기 때문에悬浮에 남아있을 수 있습니다.
충전 중화
카티온성 응고제는 입자의 반기를 줄이고 суспен션을 불안정화시킬 수 있습니다.
- 폴리다드맥
- 폴리아민
- 폴리알루미늄 염화물
- 다른 무기 또는 유기 응고제
잎겨드랑이 형성
불안정화 된 후, 폴리아크릴라마이드는 미세한 입자를 연결하여 더 쉽게 정착하거나 떠있는 더 큰 무리를 형성 할 수 있습니다.
일반적으로 응고 물질을 분산시키기 위해 강한 혼합을 사용하지만 느린 혼합은 파편이 깨지지 않고 성장 할 수 있습니다.
중금속 폐수 처리
중금속 폐수에는 금속, 니켈, 아연 또는 접착, 발열, 포장 및 IC 기판 공정에서 나오는 다른 금속이 포함될 수 있습니다.
일반적 인 치료 는 보통 pH 를 조정 하여 용해 된 금속 이 용해 되지 않는 하이드록시드 를 형성 하는 것 을 포함한다. 그 후 응고 와 방류 를 사용하여 침착 된 입자를 제거 한다.
왜 일반적 인 강수 는 실패 할 수 있는가
EDTA, 암모니아, 시트라트 또는 다른 복합화 물질은 금속을 녹여두고 침수 효율을 줄일 수 있습니다.
추가 치료 방법
- 금속 복합체를 깨거나 약화시키는 것
- 중금속을 포착하는 특화된 물질
- 황화물 기반의 침수
- 이온 교환 또는 선택적 흡수
- 세포막 농도
- 금속 복원 기술
산성, 알칼리성 및 암모니아성 폐수 처리
산성 및 알칼리성 폐수
산성 및 알칼리성 폐수는 일반적으로 평형 및 중화로 처리됩니다.
중화 는 적당 한 혼합 을 통해 점진적 으로 수행 해야 합니다. 목표 pH 를 초과 하는 것 은 화학물질 소비 를 증가 시킬 수 있고 특정 오염물질 을 다시 해소 시킬 수 있습니다.
pH 조절 이 중요 한 이유
- 금속 침수
- 플루오라이드 제거
- 응고 효율성
- 폴리머 성능
- 생물학적 처리 안정성
암모니아-질소 폐수
낮은 농도에서 중간 농도에는 질소화 및 비질화로 생물학적 처리 할 수 있습니다. 고 농도의 흐름에는 암모니아 제거 또는 별도의 사전 처리가 필요할 수 있습니다.
안정적 인 pH, 알칼리성, 온도 및 용해 된 산소가 중요합니다. 독성 유기물 및 높은 염도도 모니터링해야합니다.
유기농 폐수 처리
반도체 유기 폐수는 다음을 포함할 수 있습니다.
- 광 저항성 잔류
- 개발자
- 용매
- 표면활성 물질
- 청소 화학물질
- 이소프로필 알코올
- 다른 용해된 유기 화합물
치료 방법 선택
생분해 가능한 폐수는 평형화 및 pH 조정 후 생물학적 과정을 통해 처리 할 수 있습니다.
용매, 독성 화합물 또는 저하 생물 분해성 유기물질의 고 농도를 포함하는 스트림은 물리 화학 전처리, 고급 산화 또는 별도의 재활용이 필요할 수 있습니다.
응고제는 콜로이드 및 부분 불분해 유기 물질을 제거하는 데 도움이 될 수 있지만 모든 용해 된 유기 오염 물질을 제거 할 것으로 기대해서는 안됩니다.
찌꺼기 의 수분 제거
반도체 폐수 처리는 칼슘 플루오라이드, 금속 하이드록시드, CMP 입자, 무기 혈전 물질 침전물 및 생물학적 고체 등을 포함하는 진흙을 생성 할 수 있습니다.
전형적 인 탈수 장비
- 필터 프레스
- 벨트 필터 프레스
- 원심분리기
- 스루프프레스
폴리머 선택 목표
카티온 또는 애니온 폴리아크릴라미드는 진흙의 성분과 탈수 장비에 따라 선택할 수 있습니다.
올바른 제품은 강한 플라크, 맑은 필트레이트, 더 빠른 배수 및 더 낮은 진흙 수분을 제공해야합니다.
물 재사용 기회
모든 반도체 폐수는 같은 최종 배출 시스템에 전달되어서는 안 됩니다. 비교적 깨끗한 닦는 물과 처리 된 공정 물은 단계적 처리 열을 통해 복원 될 수 있습니다.
전처리
명확화, 멀티미디어 필터링 또는 카트리지 필터링
선반 분리
울트라 필터레이션과 역오스모스
첨단 닦기
필요한 경우 고급 닦기, 살균 또는 산화.
재사용 가능성
냉각 타워, 스크러버, 시설 청소, 유틸리티 시스템 또는 추가 정화를 위한 공급 물.
물 처리 화학물질 선택
화학적 선택은 킬로그램당 가격보다는 전체 처리 목표를 고려해야합니다.
블루와트 케미컬스는 실험실 평가를 위해 다양한 수준의 PAC, PolyDADMAC, 폴리아민, 폴리아크릴라마이드 및 중금속 캡처 에이전트를 제공할 수 있습니다.
추천된 항아리 시험 절차
실험실 용기 테스트는 분리된 폐수 흐름마다 가장 효과적인 화학 조합을 식별하는 데 도움이 될 수 있습니다.
블루와트 반도체 폐수를 위한 화학 솔루션
폴리알루미늄 염화물
응고, 서스펜션 고체 제거, 명확화 및 특정 플루오라이드 또는 CMP 폐수 흐름을 처리하는 데 사용됩니다.
폴리다드맥
높은 전하의 카티온 유기 응고 물질로 전하 중립, 미세 입자 불안정화 및 명확화를 위해 사용됩니다.
폴리아민
응고 및 특정 콜로이드 또는 유기 오염 물질 제거에 적합합니다.
폴리아크라이라미드
플록클레이션, 정화, 진흙 두꺼움 및 탈수용으로 애니온, 카티온 및 비아니온 등급으로 제공됩니다.
중금속 포착제
구리, 니켈 및 다른 중금속의 제거를 지원하도록 설계된, 특히 일반적인 침착만으로 충분하지 않은 경우.
비누 제거기
평준화 탱크, 생물학적 처리 장치 및 다른 폐수 공정에서 폼을 제어하는 데 사용됩니다.
결론
효과적인 반도체 폐수 처리는 생산과 수자원 관리 사이의 연결에 달려 있습니다.
플루오라이드, CMP 입자, 유기 오염물질, 암모니아 및 중금속은 서로 다르게 행동하고 다른 처리 전략을 요구합니다.분리된 수집은 화학물질 소비를 줄이고 처리 안정성을 향상시키고 자원 회수를 지원하며 물을 재사용하는 더 많은 기회를 만들 수 있습니다.
블루와트 화학은 화학적 선택, 샘플 테스트 및 도전적인 산업 폐기물 용 용량 최적화를 통해 반도체 폐수 처리 프로젝트를 지원합니다.