CN104671590A - 芯片生产线的废水处理方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种芯片生产线的废水处理方法，包括如下步骤：接收来自于芯片生产线的废水，所述废水中包含纳米级悬浮颗粒物；对所述废水进行调节曝气混合处理，以调匀废水的PH值；对所述废水进行好氧处理，以在废水中培养微生物及活性污泥和曝气处理，以增加废水中的溶氧量；在废水中加入悬浮物污泥物质，以吸附废水中的纳米级颗粒物，形成微米级以上的悬浮颗粒物；对所述废水进行膜生物反应器处理，以去除废水中的悬浮颗粒物。通过本发明，以解决现有技术存在的处理方式过于单一，这常常导致过滤物质很快堵塞的问题。

Description

芯片生产线的废水处理方法

技术领域

本发明涉及废水处理的技术领域，尤其涉及一种芯片生产线的废水处理方法。

背景技术

在半导体制造技术中，通过一系列的光刻、刻蚀、沉积、离子注入、研磨、清洗等工艺形成具有各种功能的半导体芯片，然后将所述半导体芯片进行封装和电性测试，并最终形成终端产品。目前，在半导体芯片的制造过程中，会产生大量的工业废水。

在现有的废水处理过程中，通常单独使用序列间歇式活性污泥法(SBR)或生物接触氧化法或曝气生物滤池(BAF)，均只能对废水进行单一的处理，例如为过滤或微生物反应或去除毒性等，由于处理方式过于单一，这常常导致过滤物质很快堵塞的问题。因此，废水处理仍有改善的空间。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种芯片生产线的废水处理方法，以解决现有技术存在的处理方式过于单一，这常常导致过滤物质很快堵塞的问题。

为解决上述问题，本发明实施例提供一种芯片生产线的废水处理方法，包括如下步骤：接收来自于芯片生产线的废水，所述废水中包含纳米级悬浮颗粒物；对所述废水进行调节曝气混合处理，以调匀废水的PH值；对所述废水进行好氧处理，以在废水中培养微生物及活性污泥和曝气处理，以增加废水中的溶氧量；在废水中加入悬浮物污泥物质，以吸附废水中的纳米级颗粒物，形成微米级以上的悬浮颗粒物；对所述废水进行膜生物反应器处理，以去除废水中的悬浮颗粒物。

其中，所述溶氧量为1-2PPM。

其中，所述悬浮物污泥物质的浓度为500-1200PPM。

其中，所述废水中加入悬浮物污泥物质的步骤之后进一步包括：检测所述悬浮物污泥物质的浓度；若所述悬浮物污泥物质的浓度超过预设浓度，对所述悬浮物污泥物质进行排放。

其中，所述膜生物反应器包括中空纤维膜。

其中，所述废水中加入悬浮物污泥物质的步骤之前进一步包括：在废水中加入PH值调节物质，以使得所述废水的PH值呈弱酸性、中性或弱碱性；对废水进行过滤，以滤除废水中的颗粒物体。

其中，所述废水的PH值的范围为6.5-8.5

其中，所述对废水进行过滤采用过滤器，其中所述过滤器的目数为60-100目。

其中，所述对所述废水进行膜生物反应器处理的步骤之后进一步包括：在通过膜生物反应器处理的废水中加入细菌抑制剂，以抑制废水中的细菌滋生。

其中，所述细菌抑制剂包括次氯酸钠。

其中，所述次氯酸钠的余氯浓度为0.5-0.8PPM。

其中，所述废水处理方法进一步包括：对所述膜生物反应器表面进行空气冲刷。

根据本发明的技术方案，通过对所述废水进行调节曝气混合处理、好氧处理和曝气处理以及膜生物反应器处理，并于膜生物反应器处理前，加入悬浮物污泥物质。如此一来，可达到水资源的回收再利用的效果，并可避免膜生物反应器堵塞的情况发生。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1是根据本发明第一实施例的芯片生产线的废水处理方法的流程图；

图2是根据本发明第二实施例的芯片生产线的废水处理方法的流程图；

图3是根据本发明第三实施例的芯片生产线的废水处理方法的流程图；

图4是根据本发明第四实施例的芯片生产线的废水处理系统的示意图；

图5是根据本发明第五实施例的芯片生产线的废水处理系统的示意图；

图6是根据本发明第六实施例的芯片生产线的废水处理系统的示意图。

具体实施方式

本发明的主要思想在于，基于通过对所述废水进行调节曝气混合处理、好氧处理和曝气处理以及膜生物反应器处理，并于膜生物反应器处理前，加入悬浮物污泥物质。如此一来，可达到水资源的回收再利用的效果，并可避免膜生物反应器堵塞的情况发生。

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，以下结合附图及具体实施例，对本发明作进一步地详细说明。

根据本发明的实施例，提供了一种芯片生产线的废水处理方法。

图1是根据本发明第一实施例的芯片生产线的废水处理方法的流程图。

在步骤S102中，接收来自于芯片生产线的废水，所述废水中包含纳米级悬浮颗粒物。所述纳米级悬浮颗粒物例如为二氧化硅、硅粉、金属物质等。

在步骤S104中，对所述废水进行调节曝气混合处理，以调匀废水的PH值。也就是说，可将废水引入曝气调节池中，并调节、曝气及混合使废水达到酸碱中和，以调匀废水的PH值，可利于后续的微生物及活性污泥的培养。

在步骤S106中，对所述废水进行好氧处理，以在废水中培养微生物及活性污泥和曝气处理，以增加废水中的溶氧量。也就是说，将曝气调节后的废水引入好氧池中，并通过好氧池中的好氧性微生物与废水相接触，可利于在废水中培养微生物及活性污泥，且通过鼓风机提供适当的空气量，以增加废水中的溶氧量。其中，所述溶氧量可为1-2PPM。

在步骤S108中，在废水中加入悬浮物污泥物质，以吸附废水中的纳米级颗粒物，形成微米级以上的悬浮颗粒物。由于芯片生产线所排出的废水的悬浮颗粒物(SS)会含有非常细小的颗粒和金属离子(例如SS<30)，若是直接对所述废水进行膜生物反应器(MBR)处理，会使得膜生物反应器容易堵塞。因此，通过添加悬浮物污泥物质，可以让大颗粒的悬浮物污泥物质吸附废水中的细小颗粒的悬浮颗粒物，使得膜生物反应器不会堵塞。其中，悬浮物污泥物质的浓度例如为500-1200PPM。较佳地，悬浮物污泥物质的浓度可为800-1000PPM，以增进悬浮物污泥物质吸附废水中的细小颗粒的悬浮颗粒物的效果。并且，悬浮物污泥物质可为污水活性污泥。

在步骤S110中，对所述废水进行膜生物反应器处理，以去除废水中的悬浮颗粒物。也就是说，对废水中的活性污泥和大分子物质进行截留的处理以有效去除废水中的化学需氧量(COD)以及悬浮颗粒物(SS)等。其中，膜生物反应器处理可包括中空纤维膜，且中空纤维膜的材料可为聚偏氟乙烯(PVDF)、聚乙烯(PE)或其复合材料。

芯片生产过程中会产生大量的纳米级非常细微的悬浮颗粒物，例如二氧化硅、硅粉、金属物质等，这些纳米级的悬浮颗粒物质会全部进入废水中。由于这种含有大量纳米级的悬浮颗粒物的废水，若仅使用膜生物反应器(MBR)对废水进行处理，纳米级的微小悬浮颗粒物极容易堵塞中空纤维膜的孔径和透过中空纤维膜，会影响产水水质，且一些纳米级的微小颗粒会堵塞在中空纤维膜的内部产水侧，从而使中空纤维膜彻底堵死，不能化学清洗再生利用，导致中空纤维膜报废。因此，本实施例采用在膜生物反应器处理前添加悬浮物污泥物质，以吸附前述纳米级的微小悬浮颗粒物以长大成微米级以上，从而让这些微米级以上的悬浮颗粒物不能进入中空纤维膜的孔径和内部，只停留在中空纤维膜的表面，而不会透过中空纤维膜。然后，可进一步通过对膜生物反应器表面(即中空纤维膜的表面)进行空气冲刷，使前述微米级以上的悬浮颗粒物沉淀在膜生物反应器处理的膜池底部，这样保证了产水水质，且同时有效的解决中空纤维膜堵塞问题，从而保护好中空纤维膜。

图2是根据本发明第二实施例的芯片生产线的废水处理方法的流程图。

在步骤S202中，接收来自于芯片生产线的废水，所述废水中包含纳米级悬浮颗粒物。在步骤S204中，对所述废水进行调节曝气混合处理，以调匀废水的PH值。在步骤S206中，对所述废水进行好氧处理，以在废水中培养微生物及活性污泥和曝气处理，以增加废水中的溶氧量。在步骤S208中，在废水中加入悬浮物污泥物质，以吸附废水中的纳米级颗粒物，形成微米级以上的悬浮颗粒物。在步骤S214中，对所述废水进行膜生物反应器处理，以去除废水中的悬浮颗粒物。其中，图2的步骤S202、S204、S206、S208、S214与图1的步骤S102、S104、S106、S108、S110相同或相似，可参考图1的实施例的说明，故在此不再赘述。

在步骤S210中，检测所述悬浮物污泥物质的浓度。由于悬浮物污泥物质的加入可能是大量且持续性的，并且若是悬浮物污泥物质的浓度过高，可能会影响悬浮物污泥物质吸附小颗粒的悬浮颗粒物的效果，因此进一步检测悬浮物污泥物质的浓度是否超过预设浓度。其中，由于悬浮物污泥物质的浓度较佳为800-1000PPM，因此所述预设浓度可设定为1000PPM。

在步骤S212中，若检测悬浮物污泥物质的浓度超过预设浓度，则对悬浮物污泥物质进行排放。也就是说，通过排放悬浮物污泥物质，以降低悬浮物污泥物质的浓度。并且，在排放过程中，仍会持续检测悬浮物污泥物质的浓度，若是检测悬浮物污泥物质的浓度没有超过预设浓度，则停止对悬浮物污泥物质进行排放。如此一来，使得悬浮物污泥物质的浓度可始终保持在500-1200PPM之间，且较佳为800-1000PPM。

图3是根据本发明第三实施例的芯片生产线的废水处理方法的流程图。在本实施例中，步骤S302、S308、S310、S312、S314与图1的步骤S102、S104、S106、S108、S110相同或相似，可参考图1的实施例的说明，故在此不再赘述。

在步骤S302中，接收来自于芯片生产线的废水，所述废水中包含纳米级悬浮颗粒物。

在步骤S304中，在废水中加入PH值调节物质，以使得所述废水的PH值呈弱酸性、中性或弱碱性。也就是说，通过在废水中加入PH值调节物质，并进行充分的混合后，使得废水的PH值为中性或接近中性，可利于微生物或细菌的生长。由于芯片生产线所排放的废水呈酸性，因此所述PH值调节物质可包括碱性物质，例如氢氧化钠(NaOH)，使废水的PH值调整至6.5-8.5之间。

在步骤S306中，对所述废水进行过滤，以滤除废水中的颗粒物体。也就是说，可采用过滤器对前述加入PH调节物质的废水进行过滤，且此过滤器的目数可为60-100目，用于将废水中的大颗粒物体滤除，例如尖锐物、毛发、碎屑等，以避免大颗粒物体进入后续的处理。

在步骤S308中，对所述废水进行调节曝气混合处理，以调匀废水的PH值。在步骤S310中，对所述废水进行好氧处理，以在废水中培养微生物及活性污泥和曝气处理，以增加废水中的溶氧量。在步骤S312中，在废水中加入悬浮物污泥物质，以吸附废水中的纳米级颗粒物，形成微米级以上的悬浮颗粒物。在步骤S314中，对废水进行膜生物反应器处理，以去除废水中的悬浮颗粒物。

在步骤S316中，在废水中细菌抑制剂，以抑制废水中的细菌滋生。其中，所述细菌抑制剂可包括次氯酸钠，且所述次氯酸钠的余氯浓度可为0.5-0.8PPM。较佳地，所述余氯浓度可为0.6PPM，使得抑制细菌滋生的效果更好。

通过前述芯片生产线的废水处理方法所处理的废水，可以用于芯片厂的冷却塔、洗涤塔、一般的辅助设备或是超纯水系统制程，从而达到水资源的回收再利用的效果。

根据本发明的实施例，提供了一种芯片生产线的废水处理系统。

图4是根据本发明第四实施例的芯片生产线的废水处理系统的示意图。芯片生产线的废水处理系统400包括废水处理池410。

废水处理池410用于接收来自芯片生产线所排放的废水，所述废水中包含纳米级悬浮颗粒物，且废水处理池410中配置有调节曝气组件420、好氧性微生物430、曝气组件431、悬浮物污泥物质440及过滤膜450，以增加废水的溶氧量、在废水中培养微生物及活性污泥、吸附废水中的纳米级颗粒物，形成微米级以上的悬浮颗粒物以及去除废水中的悬浮颗粒物。进一步来说，废水处理池410中的废水依序通过调节曝气组件420、好氧性微生物430及悬浮物污泥物质440和过滤膜450进行处理。

所述调节曝气组件420通过调节、曝气及混合使废水达到酸碱中和，以调匀废水的PH值，可利于后续的微生物及活性污泥的培养。并且，将废水通过与废水处理池中410的好氧性微生物420相接触，可利于在废水中培养微生物及活性污泥。所述调节曝气组件431可包括鼓风机，以通过鼓风机提供适当的空气量通过前述的曝气调匀，以增加废水中的溶氧量。其中，所述溶氧量可为1-2PPM。

由于芯片生产线所排出的废水的悬浮颗粒物会含有非常细小的颗粒和金属离子(例如SS<30)，若是直接通过过滤膜450对所述废水进行处理，会使得过滤膜450容易堵塞。因此，通过于废水处理池410中配置有悬浮物污泥物质440，可以让大颗粒的悬浮物污泥物质440吸附废水中的细小颗粒的悬浮颗粒物，使得过滤膜450不会堵塞。其中，悬浮物污泥物质440的浓度例如为500-1200PPM。较佳地，悬浮物污泥物质440的浓度可为800-1000PPM，以增进悬浮物污泥物质吸附废水中的细小颗粒的悬浮颗粒物的效果。并且，悬浮物污泥物质可为污水活性污泥。

另外，过滤膜450可包括膜生物反应器，而膜生物反应器可包括中空纤维膜，且中空纤维膜的材料可为聚偏氟乙烯(PVDF)、聚乙烯(PE)或其复合材料，用于对废水中的活性污泥和大分子物质进行截留的处理，以去除废水中的化学需氧量以及悬浮物。

图5是根据本发明第五实施例的芯片生产线的废水处理系统的示意图。芯片生产线的废水处理系统500包括废水处理池510与排放装置520。其中，废水处理池510与图4的废水处理池410相同或相似，故可参考图4的实施例的说明，故在此不再赘述。

排放装置520用于当所述废水处理池中的悬浮物污泥物质的浓度超出预设浓度时对所述悬浮物污泥物质进行排放。其中，排放装置520例如为单向阀，且可设置于废水处理池510的底部或是槽体的至少一侧。也就是说，通过排放装置520的开启或关闭，可调整废水处理池510中的悬浮物污泥物质的浓度。其中，由于悬浮物污泥物质的浓度较佳为800-1000PPM，因此所述预设浓度可设定为1000PPM。

进一步来说，废水处理池510还可包括有检测器，且检测器可配置废水处理池510中，用于检测废水处理池510中的悬浮物污泥物质的浓度，并控制排放装置520的开启与关闭。由于悬浮物污泥物质的加入可能是大量且持续性的，并且若是悬浮物污泥物质的浓度过高，可能会影响悬浮物污泥物质吸附小颗粒的悬浮颗粒物的效果或是阻碍废水处理池510对废水的处理效果，因此可通过检测器检测悬浮物污泥物质的浓度是否超过预设浓度。

另外，在排放过程中，检测器仍会持续检测悬浮物污泥物质的浓度。若是检测器检测悬浮物污泥物质的浓度没有超过预设浓度时，则控制排放装置520关闭，以停止对悬浮物污泥物质进行排放。如此一来，使得悬浮物污泥物质的浓度可始终保持在500-1200PPM之间，且较佳为800-1000PPM。

图6是根据本发明第六实施例的芯片生产线的废水处理系统的示意图。芯片生产线的废水处理系统600包括废水接收管道610、废水处理池620与净水输出管道630。其中，废水处理池620与图4的废水处理池410相同或相似，故可参考图4的实施例的说明，故在此不再赘述。

废水接收管道610用于接收来自芯片生产线所排放的废水，所述废水中包含纳米级悬浮颗粒物，且废水接收管道610进一步包括PH值调节物质611和过滤器612，用于调节废水中的PH值以及对废水进行过滤。也就是说，废水接收管道610可在流过的废水中加入PH值调节物质，以混合废水与PH值调节物质，使得废水的PH值可呈中性或接近中性(例如弱酸性或弱碱性)，可利于微生物或细菌的生长。其中，由于芯片生产线所排放的废水呈酸性，因此所述PH值调节物可包括碱性物质，例如例如氢氧化钠(NaOH)，使废水的PH值调整至6.5-8.5之间。

另外，过滤器612例如可设置于废水接收管道610的出水口处，且将过滤后的废水输送至废水处理池620进行后续的处理。过滤器612用于对废水进行过滤，以滤除废水中的颗粒物体，例如尖锐物、毛发、碎屑等，从而避免颗粒物体进入废水处理池620中而磨损或破坏废水处理池620中的中空纤维膜。其中，过滤器的目数例如为60-100目。

净水输出管道630连接废水处理池620，以输出所述过滤膜450过滤后的废水。进一步来说，净水输出管道630可包括细菌抑制剂，用于抑制水中的细菌滋生。其中，所述细菌抑制剂可包括次氯酸钠，且所述次氯酸钠的余氯浓度可为0.5-0.8PPM，较佳地，所述余氯浓度可为0.6PPM，使得抑制细菌滋生的效果更好。

综上所述，根据本发明的技术方案，通过对所述废水进行调节曝气混合处理、好氧处理和曝气处理以及膜生物反应器处理，并于膜生物反应器处理前，加入悬浮物污泥物质。如此一来，可达到水资源的回收再利用的效果，并可避免膜生物反应器堵塞的情况发生。

以上所述仅为本发明的实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的权利要求范围之内。

Claims (12)

1.一种芯片生产线的废水处理方法，其特征在于，包括如下步骤：

接收来自于芯片生产线的废水，所述废水中包含纳米级悬浮颗粒物；

对所述废水进行调节曝气混合处理，以调匀废水的PH值；

对所述废水进行好氧处理，以在废水中培养微生物及活性污泥和曝气处理，以增加废水中的溶氧量；

在废水中加入悬浮物污泥物质，以吸附废水中的纳米级颗粒物，形成微米级以上的悬浮颗粒物；

对所述废水进行膜生物反应器处理，以去除废水中的悬浮颗粒物。

2.根据权利要求1所述的芯片生产线的废水处理方法，其特征在于，所述溶氧量为1-2PPM。

3.根据权利要求1所述的芯片生产线的废水处理方法，其特征在于所述悬浮物污泥物质的浓度为500-1200PPM。

4.根据权利要求1所述的芯片生产线的废水处理方法，其特征在于，所述废水中加入悬浮物污泥物质的步骤之后进一步包括：

检测所述悬浮物污泥物质的浓度；

若所述悬浮物污泥物质的浓度超过预设浓度，对所述悬浮物污泥物质进行排放。

5.根据权利要求1所述的芯片生产线的废水处理方法，其特征在于，所述膜生物反应器包括中空纤维膜。

6.根据权利要求1所述的芯片生产线的废水处理方法，其特征在于，所述废水中加入悬浮物污泥物质的步骤之前进一步包括：

在废水中加入PH值调节物质，以使得所述废水的PH值呈弱酸性、中性或弱碱性；

对废水进行过滤，以滤除废水中的颗粒物体。

7.根据权利要求6所述的芯片生产线的废水处理方法，其特征在于，所述废水的PH值的范围为6.5-8.5。

8.根据权利要求6所述的芯片生产线的废水处理方法，其特征在于，所述对废水进行过滤采用过滤器，其中所述过滤器的目数为60-100目。

9.根据权利要求1所述的芯片生产线的废水处理方法，其特征在于，所述对所述废水进行膜生物反应器处理的步骤之后进一步包括：

在通过膜生物反应器处理的废水中加入细菌抑制剂，以抑制废水中的细菌滋生。

10.根据权利要求9所述的芯片生产线的废水处理方法，其特征在于，所述细菌抑制剂包括次氯酸钠。

11.根据权利要求9所述的芯片生产线的废水处理方法，其特征在于，所述次氯酸钠的余氯浓度为0.5-0.8PPM。

12.根据权利要求1所述的芯片生产线的废水处理方法，其特征在于，所述废水处理方法进一步包括：

对所述膜生物反应器表面进行空气冲刷。