Làm thế nào để xử lý nước thải bán dẫn: Phân tách, xử lý hóa học và tái sử dụng nước
Nước thải bán dẫn không phải là một loại nước thải công nghiệp duy nhất. Một nhà máy bán dẫn có thể thải nước chứa fluoride, dòng chảy axit và kiềm, nước thải amoniac,nước thải hữu cơ, nước thải bùn CMP, và nước thải có chứa đồng, niken hoặc kim loại khác.
Các luồng này có tính chất hóa học khác nhau và không nên được xử lý bằng một quy trình xử lý phổ biến.
Bắt đầu với quá trình sản xuất
Trước khi thiết kế hoặc tối ưu hóa hệ thống xử lý nước thải, các nhà khai thác nên xác định nguồn sản xuất, thành phần hóa học và tác động hạ lưu của mỗi dòng nước thải.
Nguồn gốc và hóa học
- Quá trình sản xuất nào tạo ra nước thải
- Những hóa chất nào được sử dụng trong quá trình đó
- Liệu dòng có chứa chất phức tạp hay không
Sự ổn định của quá trình
- Liệu nước thải có dao động giữa các lô sản xuất hay không
- Những chất gây ô nhiễm nào ảnh hưởng đến hệ thống hạ lưu
Phục hồi và tái sử dụng
- Liệu các vật liệu có giá trị có thể được phục hồi hay không
- Có thể tái sử dụng nước xử lý hay không
Phân loại khuyến cáo của nước thải bán dẫn
Một hệ thống phân loại thực tế phân loại nước thải theo các chất gây ô nhiễm chủ đạo và cơ chế xử lý cần thiết.
| Dòng nước thải | Các chất gây ô nhiễm điển hình | Cách tiếp cận điều trị chung |
|---|---|---|
| Nước thải fluor | Các ion fluor, axit và chất lắng đọng tinh tế | Lụt canxi, đông máu và phồng |
| Nước thải axit và kiềm | Các axit khoáng chất, kiềm và muối hòa tan | Phân bằng và trung hòa |
| Nước thải amoniac | Amoniac nitơ và hợp chất kiềm | Cắt bỏ, loại bỏ nitơ sinh học hoặc xử lý kết hợp |
| Nước thải hữu cơ | Photovoltaic, phát triển, dung môi và chất hoạt động bề mặt | Phương pháp xử lý trước bằng vật lý hóa học và xử lý sinh học |
| Nước thải CMP | Silica, alumina, ceria, hạt kim loại và hóa chất đánh bóng | Dây đông máu, phồng, làm rõ và lọc |
| Nước thải kim loại nặng | Đồng, niken và kim loại khác | Sự kết tủa hóa học, bắt kim loại hoặc trao đổi ion |
| Nước rửa ô nhiễm thấp | Các chất rắn lơ lửng thấp và các chất gây ô nhiễm hòa tan | Điều trị màng và tái sử dụng nước |
Điều trị nước thải fluoride
Nước thải có chứa fluor là một trong những dòng chảy phổ biến nhất trong sản xuất miếng.
Calcium hydroxide, calcium chloride hoặc các phản ứng dựa trên canxi khác có thể được thêm để chuyển đổi fluoride hòa tan thành các trầm tích canxi fluoride.
Tuy nhiên, các hạt fluorua canxi mới hình thành có thể nhỏ và khó lắng đọng.
Nguyên tắc hoạt động chính
PH tối ưu và liều lượng hóa học nên được xác nhận thông qua thử nghiệm vì thành phần nước thải có thể khác nhau giữa các dây chuyền sản xuất.
CMP xử lý nước thải
Nước thải CMP chứa các hạt mài cực kỳ mịn như silica, alumina hoặc cerium oxide. Những hạt này có thể vẫn còn lơ lửng vì bề mặt của chúng mang các điện tích tương tự.
Phân hòa điện tích
Một chất đông máu cation có thể làm giảm sự đẩy lùi hạt và làm mất ổn định dung dịch.
- PolyDADMAC
- Polyamine
- Polyaluminium clorua
- Các chất đông máu vô cơ hoặc hữu cơ khác
Sự hình thành của bông
Sau khi mất ổn định, polyacrylamide có thể tạo cầu nối các hạt mịn và tạo thành các lớp lớn hơn lắng đọng hoặc nổi dễ dàng hơn.
Trộn mạnh thường được sử dụng để phân tán chất đông máu, trong khi trộn chậm hơn cho phép các bông mọc mà không bị vỡ.
Điều trị nước thải kim loại nặng
Nước thải kim loại nặng có thể chứa đồng, niken, kẽm hoặc các kim loại khác từ các quy trình mạ, khắc, đóng gói và nền IC.
Điều trị thông thường thường bao gồm điều chỉnh độ pH để các kim loại hòa tan tạo thành hydroxit không hòa tan.
Tại sao mưa thông thường có thể thất bại
EDTA, amoniac, citrate hoặc các tác nhân phức tạp khác có thể giữ kim loại hòa tan và làm giảm hiệu quả mưa.
Các phương pháp điều trị bổ sung
- Phá vỡ hoặc làm suy yếu các phức hợp kim loại
- Các chất đặc biệt để bắt kim loại nặng
- Lượng mưa dựa trên sulfure
- Chuyển đổi ion hoặc hấp thụ chọn lọc
- Nồng độ màng
- Công nghệ phục hồi kim loại
Điều trị nước thải axit, kiềm và amoniac
Nước thải axit và kiềm
Nước thải axit và kiềm thường được xử lý bằng cách cân bằng và trung hòa.
Sự trung hòa nên được thực hiện dần dần với trộn đầy đủ.
Tại sao kiểm soát độ pH lại quan trọng
- Lụt kim loại
- Loại bỏ fluoride
- Hiệu quả đông máu
- Hiệu suất polymer
- Tính ổn định của phương pháp xử lý sinh học
Nước thải amoniac-nitơ
Nồng độ thấp đến trung bình có thể được xử lý sinh học thông qua nitrification và denitrification.
PH ổn định, độ kiềm, nhiệt độ và oxy hòa tan rất quan trọng.
Điều trị nước thải hữu cơ
Nước thải hữu cơ bán dẫn có thể chứa:
- Chất dư quang kháng
- Các nhà phát triển
- Các chất hòa tan
- Các chất hoạt tính bề mặt
- Chất hóa học làm sạch
- Isopropyl alcohol
- Các hợp chất hữu cơ hòa tan khác
Chọn phương pháp điều trị
Nước thải phân hủy sinh học có thể được xử lý thông qua các quy trình sinh học sau khi cân bằng và điều chỉnh pH.
Các luồng chứa nồng độ cao các dung môi, hợp chất độc hại hoặc chất hữu cơ phân hủy kém có thể yêu cầu xử lý trước bằng vật lý hóa học, oxy hóa cao cấp hoặc phục hồi riêng biệt.
Các chất đông máu có thể giúp loại bỏ các chất hữu cơ luồng và không hòa tan một phần, nhưng không nên mong đợi chúng loại bỏ tất cả các chất ô nhiễm hữu cơ hòa tan.
Xả nước từ bùn
Việc xử lý nước thải bằng chất bán dẫn có thể tạo ra bùn có chứa canxi fluoride, hydroxit kim loại, hạt CMP, trầm tích chất đông máu vô cơ và chất rắn sinh học.
Thiết bị khử nước thông thường
- Máy nén lọc
- Máy nén bộ lọc dây đai
- Máy ly tâm
- Máy ép vít
Mục tiêu lựa chọn polymer
Polyacrylamide cationic hoặc anionic có thể được chọn theo thành phần bùn và thiết bị khử nước.
Sản phẩm phù hợp nên cung cấp các lớp vỏ mạnh, lọc rõ ràng, thoát nước nhanh hơn và độ ẩm bùn thấp hơn.
Cơ hội tái sử dụng nước
Không phải tất cả nước thải bán dẫn nên được hướng đến cùng một hệ thống xả cuối cùng.
Xử lý trước
Làm rõ, lọc đa phương tiện hoặc lọc hộp mực.
Phân tách màng
Ultrafiltration và đảo chiều.
Sơn mài cao cấp
Làm bóng, khử trùng hoặc oxy hóa tiên tiến nếu cần thiết.
Khả năng tái sử dụng
Tháp làm mát, máy lọc, làm sạch cơ sở, hệ thống tiện ích hoặc nước cung cấp để làm sạch thêm.
Chọn hóa chất xử lý nước
Việc lựa chọn hóa học nên xem xét mục tiêu xử lý toàn bộ chứ không phải giá mỗi kg.
Bluwat Chemicals có thể cung cấp các loại khác nhau của PAC, PolyDADMAC, polyamine, polyacrylamide và các chất thu giữ kim loại nặng để đánh giá trong phòng thí nghiệm.
Phương pháp thử nghiệm bình được khuyến cáo
Một thử nghiệm bình trong phòng thí nghiệm có thể giúp xác định sự kết hợp hóa học hiệu quả nhất cho mỗi dòng nước thải tách biệt.
Các giải pháp hóa học Bluwat cho nước thải bán dẫn
Polyaluminium clorua
Sử dụng để đông máu, loại bỏ chất rắn lơ lửng, làm rõ và xử lý một số dòng nước thải fluoride hoặc CMP.
PolyDADMAC
Một chất đông máu hữu cơ cationic có điện tích cao được sử dụng để trung hòa điện tích, làm mất ổn định hạt mịn và làm rõ.
Polyamine
Thích hợp cho đông máu và loại bỏ một số chất gây ô nhiễm luồng hoặc hữu cơ.
Polyacrylamide
Có sẵn trong các loại anionic, cationic và non-ionic để làm phồng, làm rõ, làm dày bùn và khử nước.
Thuốc bắt kim loại nặng
Được thiết kế để hỗ trợ việc loại bỏ đồng, niken và các kim loại nặng khác, đặc biệt là khi chỉ có mưa thông thường là không đủ.
Máy khử bọt
Sử dụng để kiểm soát bọt trong bể cân bằng, các đơn vị xử lý sinh học và các quy trình nước thải khác.
Kết luận
Việc xử lý nước thải bán dẫn hiệu quả phụ thuộc vào mối liên hệ giữa sản xuất và quản lý nước.
Fluoride, hạt CMP, chất ô nhiễm hữu cơ, amoniac và kim loại nặng cư xử khác nhau và yêu cầu các chiến lược xử lý khác nhau.Thu thập tách biệt có thể làm giảm tiêu thụ hóa chất, cải thiện sự ổn định xử lý, hỗ trợ phục hồi tài nguyên và tạo ra nhiều cơ hội sử dụng lại nước.
Bluwat Chemicals hỗ trợ các dự án xử lý nước thải bán dẫn thông qua lựa chọn hóa học, thử nghiệm mẫu và tối ưu hóa liều lượng cho nước thải công nghiệp đầy thách thức.

