KR0176276B1 - 폐수처리에 의한 초순수 제조방법 - Google Patents
폐수처리에 의한 초순수 제조방법 Download PDFInfo
- Publication number
- KR0176276B1 KR0176276B1 KR1019950035231A KR19950035231A KR0176276B1 KR 0176276 B1 KR0176276 B1 KR 0176276B1 KR 1019950035231 A KR1019950035231 A KR 1019950035231A KR 19950035231 A KR19950035231 A KR 19950035231A KR 0176276 B1 KR0176276 B1 KR 0176276B1
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- water
- treated water
- tank
- wastewater
- final
- Prior art date
Links
- 229910021642 ultra pure water Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 34
- 239000012498 ultrapure water Substances 0.000 title claims abstract description 34
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims abstract description 10
- 238000004065 wastewater treatment Methods 0.000 title claims description 4
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 118
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 80
- 239000002351 wastewater Substances 0.000 claims abstract description 39
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 34
- CBENFWSGALASAD-UHFFFAOYSA-N Ozone Chemical compound [O-][O+]=O CBENFWSGALASAD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 20
- 239000000126 substance Substances 0.000 claims abstract description 19
- 239000007787 solid Substances 0.000 claims abstract description 16
- 238000001914 filtration Methods 0.000 claims abstract description 13
- NWUYHJFMYQTDRP-UHFFFAOYSA-N 1,2-bis(ethenyl)benzene;1-ethenyl-2-ethylbenzene;styrene Chemical compound C=CC1=CC=CC=C1.CCC1=CC=CC=C1C=C.C=CC1=CC=CC=C1C=C NWUYHJFMYQTDRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 10
- 241000894006 Bacteria Species 0.000 claims abstract description 9
- 238000001223 reverse osmosis Methods 0.000 claims abstract description 9
- 238000003860 storage Methods 0.000 claims abstract description 9
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 claims abstract description 8
- 239000000460 chlorine Substances 0.000 claims abstract description 8
- ZAMOUSCENKQFHK-UHFFFAOYSA-N Chlorine atom Chemical compound [Cl] ZAMOUSCENKQFHK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 7
- 229910052801 chlorine Inorganic materials 0.000 claims abstract description 7
- 239000003456 ion exchange resin Substances 0.000 claims abstract description 6
- 229920003303 ion-exchange polymer Polymers 0.000 claims abstract description 6
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 claims abstract description 6
- 230000001954 sterilising effect Effects 0.000 claims abstract description 6
- 239000003957 anion exchange resin Substances 0.000 claims abstract description 5
- 239000003729 cation exchange resin Substances 0.000 claims abstract description 5
- 239000012535 impurity Substances 0.000 claims abstract description 5
- 230000001590 oxidative effect Effects 0.000 claims abstract description 5
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims abstract description 5
- 238000005349 anion exchange Methods 0.000 claims abstract description 4
- 150000001450 anions Chemical class 0.000 claims abstract description 4
- 238000002242 deionisation method Methods 0.000 claims abstract description 4
- 239000011368 organic material Substances 0.000 claims abstract description 4
- 238000011045 prefiltration Methods 0.000 claims abstract description 4
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims abstract description 3
- 230000001877 deodorizing effect Effects 0.000 claims abstract description 3
- 229910052500 inorganic mineral Inorganic materials 0.000 claims abstract description 3
- 239000011707 mineral Substances 0.000 claims abstract description 3
- 238000004659 sterilization and disinfection Methods 0.000 claims abstract description 3
- 241000739883 Pseudotetracha ion Species 0.000 claims abstract 2
- 238000007872 degassing Methods 0.000 claims abstract 2
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 abstract description 6
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 abstract description 6
- 239000012528 membrane Substances 0.000 description 7
- 238000005406 washing Methods 0.000 description 6
- 239000003638 chemical reducing agent Substances 0.000 description 5
- 238000011049 filling Methods 0.000 description 4
- 244000005700 microbiome Species 0.000 description 4
- 230000008929 regeneration Effects 0.000 description 4
- 238000011069 regeneration method Methods 0.000 description 4
- HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M Sodium hydroxide Chemical compound [OH-].[Na+] HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 3
- 150000001768 cations Chemical class 0.000 description 3
- 238000011109 contamination Methods 0.000 description 3
- 230000006378 damage Effects 0.000 description 3
- 239000005416 organic matter Substances 0.000 description 3
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 3
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000011001 backwashing Methods 0.000 description 2
- 238000007599 discharging Methods 0.000 description 2
- 239000008214 highly purified water Substances 0.000 description 2
- 239000012510 hollow fiber Substances 0.000 description 2
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 2
- 238000001471 micro-filtration Methods 0.000 description 2
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 2
- 238000012856 packing Methods 0.000 description 2
- 239000008213 purified water Substances 0.000 description 2
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 2
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 2
- 238000001179 sorption measurement Methods 0.000 description 2
- 241000195493 Cryptophyta Species 0.000 description 1
- RHZUVFJBSILHOK-UHFFFAOYSA-N anthracen-1-ylmethanolate Chemical compound C1=CC=C2C=C3C(C[O-])=CC=CC3=CC2=C1 RHZUVFJBSILHOK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000003830 anthracite Substances 0.000 description 1
- 125000004429 atom Chemical group 0.000 description 1
- 230000004888 barrier function Effects 0.000 description 1
- 238000007664 blowing Methods 0.000 description 1
- 239000000356 contaminant Substances 0.000 description 1
- 238000000354 decomposition reaction Methods 0.000 description 1
- 230000003111 delayed effect Effects 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 239000003344 environmental pollutant Substances 0.000 description 1
- 244000144992 flock Species 0.000 description 1
- 239000003673 groundwater Substances 0.000 description 1
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 1
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 1
- 229910010272 inorganic material Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011147 inorganic material Substances 0.000 description 1
- 230000000813 microbial effect Effects 0.000 description 1
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 1
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 1
- 125000004430 oxygen atom Chemical group O* 0.000 description 1
- 231100000719 pollutant Toxicity 0.000 description 1
- 238000004321 preservation Methods 0.000 description 1
- 238000002203 pretreatment Methods 0.000 description 1
- 238000000746 purification Methods 0.000 description 1
- 238000004064 recycling Methods 0.000 description 1
- 230000001172 regenerating effect Effects 0.000 description 1
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 1
- 239000011343 solid material Substances 0.000 description 1
- 238000005507 spraying Methods 0.000 description 1
- 230000001502 supplementing effect Effects 0.000 description 1
- -1 that is Substances 0.000 description 1
- 238000004148 unit process Methods 0.000 description 1
- 238000011144 upstream manufacturing Methods 0.000 description 1
- 238000009423 ventilation Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F9/00—Multistage treatment of water, waste water or sewage
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
- C02F1/20—Treatment of water, waste water, or sewage by degassing, i.e. liberation of dissolved gases
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
- C02F1/28—Treatment of water, waste water, or sewage by sorption
- C02F1/283—Treatment of water, waste water, or sewage by sorption using coal, charred products, or inorganic mixtures containing them
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
- C02F1/30—Treatment of water, waste water, or sewage by irradiation
- C02F1/32—Treatment of water, waste water, or sewage by irradiation with ultraviolet light
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
- C02F1/42—Treatment of water, waste water, or sewage by ion-exchange
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
- C02F1/44—Treatment of water, waste water, or sewage by dialysis, osmosis or reverse osmosis
- C02F1/441—Treatment of water, waste water, or sewage by dialysis, osmosis or reverse osmosis by reverse osmosis
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
- C02F1/44—Treatment of water, waste water, or sewage by dialysis, osmosis or reverse osmosis
- C02F1/444—Treatment of water, waste water, or sewage by dialysis, osmosis or reverse osmosis by ultrafiltration or microfiltration
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
- C02F1/72—Treatment of water, waste water, or sewage by oxidation
- C02F1/78—Treatment of water, waste water, or sewage by oxidation with ozone
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
- C02F1/42—Treatment of water, waste water, or sewage by ion-exchange
- C02F2001/422—Treatment of water, waste water, or sewage by ion-exchange using anionic exchangers
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
- C02F1/42—Treatment of water, waste water, or sewage by ion-exchange
- C02F2001/425—Treatment of water, waste water, or sewage by ion-exchange using cation exchangers
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F2103/00—Nature of the water, waste water, sewage or sludge to be treated
- C02F2103/02—Non-contaminated water, e.g. for industrial water supply
- C02F2103/04—Non-contaminated water, e.g. for industrial water supply for obtaining ultra-pure water
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F2103/00—Nature of the water, waste water, sewage or sludge to be treated
- C02F2103/34—Nature of the water, waste water, sewage or sludge to be treated from industrial activities not provided for in groups C02F2103/12 - C02F2103/32
- C02F2103/346—Nature of the water, waste water, sewage or sludge to be treated from industrial activities not provided for in groups C02F2103/12 - C02F2103/32 from semiconductor processing, e.g. waste water from polishing of wafers
Landscapes
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Hydrology & Water Resources (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Water Supply & Treatment (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Toxicology (AREA)
- Separation Using Semi-Permeable Membranes (AREA)
- Treatment Of Water By Oxidation Or Reduction (AREA)
- Physical Water Treatments (AREA)
Abstract
본 발명은 반도체 생산 공정의 웨이퍼(Wafer) 세척과정에서 발생하는 각종 유기물, 무기물, 이온 등을 함유하는 폐수나 또는 각종 산업 분야에서 발생하는 오염된 폐수를 정수 처리하여 고순도의 처리수인 초순수를 제조하는 방법에 관한 것이다.
공정상에서 발생하여 유입된 폐수 pH, 온도 등의 성상을 일정하게 유지하기 위한 균등화조와; 균등화조로부터 이송된 폐수를 냉각 유지시키는 냉각기와; 냉각기로부터 이송된 폐수내의 BOD와 부유고형물질을 제거시키는 바이오 필터와; 바이오 필터를 통과한 처리수를 다음공정에 일정하게 공급하기 위한 바이오 탱크와; 상기 바이오 탱크로부터 이송된 처리수 중 불순물을 여과하는 연속정밀여과 설비와; 오존(O3)을 이용하여 처리수를 살균, 탈색, 탈취, 산화시키는 오존접촉탱크와; 연속정밀여과 설비와 오존접촉탱크를 통한 처리수를 다음 공정에 일정하게 공급하기 위한 씨.엠.에프 저장탱크와; 처리수에 자외선을 투과시켜 O3를 O2로 바꾸어 다음공정설비를 보호하며, 박테리아와 유기물질을 산화분해하는 오존분해장치와; 물 속에 존재하는 유기물질 및 색도성분, 잔류염소 등을 흡착, 제거하는 활성탄필터(Activated Carbon Filter)와; 물 속의 음이온 성분중 H2CO3, HCO3 -및 CO3 -2상태로 존재하는 CO2를 제거하여 혼합상탈이온장치 중에 음이온 교환의 부하를 감소시키기 위한 탈가스장치와; 처리수에 부유고형물질 등의 이물질 유입을 방지하는 프리필터와; 역삼투압을 이용하여 이온 및 미네랄을 제거하는 R/O 설비와; R/O 설비로부터 처리된 처리수를 저장하는 R/O 처리수탱크와; 탱크내부에 양이온 교환수지 및 음이온 교환수지를 충진하여 물 속에 녹아있는 이온 성분을 제거하여 물의 순도를 올리는 혼합상탈이온장치와; 물에 자외선을 투과시켜 박테리아와 유기물질을 산화 분해하는 총유기탄소 제거장치와; 처리된 처리수의 순도를 높이기 위한 엔.알.피형 이온교환수지 설비와; 최종 처리치수인 초순수를 저장하기 위한 초순수 저장탱크와; 최종 처리수 O3제거와 최종 살균을 위한 유.브이 살균기와; 처리수의 최종 입자제거를 목적으로 하는 최종필터(Final Filter)의 공정을 순차적으로 거쳐 초순수로 제조하는 방법이다.
Description
제1도는 본 발명에서 폐수를 초순수로 정수 처리하는 과정의 전체를 나타낸 공정도.
제2도 내지 제20도는 본 발명에서 각 공정 부분에 대한 발췌 확대도로서, 제1공정부터 제19공정을 순서대로 발췌하여 도시한 도면이다.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
1 : 균등화조(EQ Basin) 2 : 냉각기(Cooler)
3 : 바이오 필터(Bio-Filter) 4 : 바이오 탱크(Bio-Tank)
5 : 연속정밀여과(C.M.F;Continuouse Micro Filteration)
6 : 오존접촉탱크(Ozone Contact Chamber Tank)
7 : 씨.엠.에프 저장탱크(C.M.F Storage Tank)
8 : 오존분해장치(Ozone Destruction) 9 : 활성탄필터(A/C Filter)
12 : R/O 설비(R/O Unit;Reverse Osmosis Unit)
13 : R/O 처리수탱크(R/O Permeat Tank)
14 : 혼합상탈이온장치(Mixed Bed Deionizer)
15 : 총유기탄소 제거장치(T.O.C Reducer)
16 : 엔.알.피형 이온교환수지 설비(N.R.P Bottle)
17 : 초순수저장탱크(3DI Tank) 18 : 유.브이 살균기(U.V Sterilizer)
19 : 최종필터(Final Filter)
본 발명은 폐수처리에 의한 고순도의 처리수 즉, 초순수 제조방법에 관한 것으로서, 좀 더 상세하게는 반도체 생산공정의 웨이퍼(Wafer:集積回路) 세척과정에서 발생하는 각종 유기물, 무기물, 이온 등을 함유하는 폐수나 또는 각종 산업 분야에서 발생하는 오염된 폐수를 정수 처리하여 고순도의 처리수인 초순수를 제공하는 방법에 관한 것이다.
기존에는 세척공정에 필요한 초순수를 생산하기 위하여 시수(City Water)나 지하수 등을 정수 처리하여 사용했으나, 이와 같은 종래의 기술은 정수 처리하여 얻은 초순수를 세척공정에 투입하여 세척공정을 거치게 되면 오염된 폐수로 배출되는데 배출되는 폐수는 재활용이 안되고 그대로 자연으로 방류되는 것이었다. 따라서, 자연환경을 오염시키는 주된 요인이 되었고 다시 초순수를 제조하기 위한 용수 확보의 어려움과 이에 따른 경제적 손실이 많았다.
본 발명의 목적은 상기와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위하여 발명된 것으로, 반도체 생산공정에서 발생하는 웨이퍼 세척폐수 등과 같이 오염되어 배출되는 폐수를 고도의 정수처리에 의해 초순수로 재생산하여 다시 세척공정에 재투입시켜 사용할 수 있게 함으로써 폐수의 무방류를 꾀할 수 있고 이로 인한 자연환경보호와 용수확보의 어려움을 해소하며, 경제적 낭비를 절감할 수 있는 폐수처리에 의한 초순수 제조방법을 제공함에 있다.
상기 본 발명의 목적을 달성하기 위한 수단으로서 공정상에서 발생하여 유입된 폐수 pH, 온도 등의 성상을 일정하게 유지하기 위한 균등화조(EQ Basin)과; 균등화조로부터 이송된 폐수를 냉각 유지시키는 냉각기(Cooler)와; 상기 냉각기로부터 이송된 폐수를 여재층에 의해 생물막법으로 폐수내의 BOD(미생물에 의해 분해 가능한 유기물질)와 부유고형물질(SS)을 제거시키는 바이오 필터(Bio-Filter)와; 바이오 필터를 통과한 처리수를 다음공정에 일정하게 공급하기 위한 저장용 탱크인 바이오 탱크(Bio-Tank)와; 상기 바이오 탱크로부터 이송된 처리수 중에 0.2㎛ 이상의 불순물을 중공사여과막(Hollow Fiber Membrane)으로 여과하는 연속정밀여과(Continuouse Micro Filteration)설비와; 강한 산화력을 가진 오존(O3)을 이용하여 폐수나 상수의 살균, 탈색, 탈취, 유기물을 산화시키는 오존접촉탱크(Ozone Contact Chamber Tank)와; 상기 연속정밀여과설비와 오존접촉탱크를 통한 처리수를 다음 공정에 일정하게 공급하기 위한 씨.엠.에프 저장탱크(C.M.F Storage Tank)와; 물(Water)에 자외선을 투과시켜 O3를 O2로 바꾸어 다음공정설비를 보호하며, 박테리아와 유기물질을 산화분해하는 오존분해장치(Ozone Destruction)와; 물 속에 존재하는 유기물질 및 색도성분, 잔류염소 등을 활성탄(Activated Carbon)으로 흡착, 제거하는 활성탄필터(Activated Carbon Filter)와; 상기 활성탄필터를 통과한 처리수 속의 음이온 성분중 H2CO3, HCO3 -및 CO3 -2상태로 존재하는 CO2를 강제통풍 방식으로 분리, 제거하여 혼합상탈이온장치(Mixed Bed Deionizer) 중에 음이온 교환의 부하를 감소시키기 위한 탈가스장치(Degasifer)와; 5㎛의 마이크로 필터로 구성되어 있으며 부유고형물질(SS) 등의 이물질 유입을 방지하는 프리필터(Pre Filter)와; 역삼투압(Reverse Osmosis Pressure)을 이용하여 여과시키는 R/O 설비(R/O Unit;Reverse Osmosis Unit)와; 상기 R/O 유니트로부터 처리된 처리수를 저장하는 R/O 처리수탱크(R/O Permeat Tank)와; 탱크내부에 양이온 교환수지 및 음이온 교환수지를 충진하여 물 속에 녹아있는 이온 성분을 제거하여 물의 순도를 올리는 혼합상탈이온장치(Mixed Bed Deionizer)와; 물에 자외선을 투과시켜 박테리아와 유기물질을 산화 분해하는 총유기탄소 제거장치(Total Organic Carbon Reducer)와; 상기 혼합상탈이온장치로부터 처리된 처리수의 순도를 높이기 위한 엔.알.피형 이온교환수지 설비(Non Regeneration Polisher Bottle)와; 최종 처리치수인 초순수를 저장하기 위한 초순수 저장탱크(3DI Tank)와; 최종 처리수 O3제거와 최종 살균을 위한 유.브이 살균기(U.V Sterilizer)와; 0.1㎛의 마이크로필터로 구성되고 처리수의 최종 입자제거를 목적으로 하는 최종필터(Final Filter)의 공정을 순차적으로 거쳐 초순수를 얻게 되는 것이고, 이를 다시 세척공정에 재투입하고 재투입된 초순수가 세척공정을 거쳐 방출된 폐수는 다시 상기와 같은 공정을 반복 순환하여 초순수를 연속적으로 생산토록 한 것이다.
이상과 같은 본 발명은 반도체 생산공정에서 발생하는 웨이퍼 세척폐수 등과 같이 오염되어 배출되는 폐수를 상기와 같은 공정을 거쳐 고순도의 처리수인 초순수로 제조한다. 제조된 초순수는 다시 세척공정 등에 재투입하여 사용되고, 다시 세척공정을 거쳐 방출된 폐수는 상기와 같은 공정을 거쳐 반복 순환하면서 초순수를 연속적으로 생산하게 된다. 따라서 오염된 폐수를 자연으로 방류하지 않고 연속적으로 재활용함에 따라 자연환경보존에 일조를 하게 되고, 용수확보의 어려움을 해소할 수 있으며, 또한 용수확보에 따른 경제적 낭비를 절감할 수 있는 것이다.
이하, 본 발명의 구체적인 실시예를 도시하여 첨부된 도면에 의하여 상세히 설명한다.
반도체 생산공정의 웨이퍼 세척과정에서 발생하는 각종 유기물, 무기물, 이온 등을 함유하는 폐수 또는 각종 산업분야에서 발생하는 오염된 폐수를 정수, 순수, 초순수의 단계로 정수 처리하여 최종 고순도의 처리수인 초순수를 생산하는 각 공정을 설명한다.
제1공정으로서 균등화조(EQ Basin)(1) 설비를 구비한다.
각 공정상에서 발생하여 유입된 폐수의 pH, 온도 등의 성상을 일정하게 유지하기 위한 균등화조이다. 이 공정에서 유입된 폐수의 pH, 온도 등을 조절하고 이를 위해 염산주입설비(HCL Dosing System)와 수산화나트륨 주입설비(NaOH Dosing System)이 설치되어 있다.
제2공정으로서 냉각기(Cooler)(2) 설비를 설치하여 처리수를 경유한다.
즉, 상기 균등화조(1) 공정을 거친 폐수는 바이오필터 유입펌프(Bio Feed Pump(1a)에 의해 이송된 처리수를 25±1℃로 유지시킨다.
제3공정으로서 바이오 필터(Bio-Filter)(3) 설비를 설치하여 처리수를 경유한다.
이 공정은 상기 냉각기(2)로부터 이송된 처리수를 여재층에 의한 생물막법으로 폐수 내의 BOD(미생물에 의해 분해 가능한 유기물질)와 부유고형물질(SS)를 제거시키는 공정이다. 생물학적 처리방법은 미생물 성장형태에 따라 크게 두가지로 대분될 수 있는데, 미생물이 유기물질을 사용하여 부유상태로 자라면서 응집되어 프럭(Floc)을 형성하는 유형과 미생물이 무기물 물질표면에 생물막을 형성하여 자라면서 오염물질을 분해하는 생물막법으로 처리하는 방법이다. 이 공정에서는 후자의 경우이며, 이에 대한 구성은 챔버내에 가장 하측으로부터 자갈(Gravel)층, 무연탄(Anthracite)층 및 활성탄(Activated Carbon) 여재층의 순서로 적층 구성되며, 하측에서 공기가 주입되고 상측으로부터 처리수인 폐수가 유입되어 정수처리된다.
즉, 공기는 폐수와는 반대방향인 상향류로 공급되고 공급속도는 여재층이 팽창하지 않을 정도로 유지되는데 공기에 의해 여재간의 간격이 크게 되므로 고형물질에 의한 막힘이 적게 되고 여재층을 최대로 활용하는 댑스필터(Depth Filter)의 기능을 하게 된다. 따라서, 고형물질의 제거와 유기물의 흡착, 산화가 여재층 전체에서 이루어진다.이상과 같이 하여 폐수내의 BOD와 부유고형물질을 제거시키는 것이다.
제4공정으로서 바이오 탱크(Bio-Tank)(4) 설비를 설치하여 처리수를 경유한다.
이 공정에서는 상기 바이오 필터(Bio-Filter)(3)를 통과한 처리수를 다음 공정에 일정하게 공급하기 위하여 저장해 두는 탱크이다. 즉, 상기 바이오 필터(3)로부터 유입된 처리수를 저장한 후 다음 공정인 연속정밀여과 설비쪽으로 씨.엠.에프 유입펌프로써 일정하게 공급하는 것이다.
제5공정으로서 연속정밀여과(Continuouse Micro Filteration)(5) 설비를 설치하여 처리수를 경유한다.
이 공정에서는 0.2㎛ 이상의 불순물(예컨대, 부유고형물질, colloides, algae, bacteria, BOD, COD)을 중공사여과막(Hollow Fiber Membrane)으로써 여과한다. 이 공정에서의 설비중 가장 중요한 부분은 멤브레인(Membrane) 표면에 응집된 불순물 입자를 제거하기 위한 자동역세척공정(Back Wash)에 있다. 기존의 설비는 멤브레인 오염시 교체를 해야 했으나 본 설비는 자동역세척공정에 의해 이러한 단점을 보완하고 멤브레인 수명을 연장시키는 이점이 있다.
제6공정으로서 오존접촉탱크(Ozone Contact Chamber Tank)(6) 설비를 설치하여 처리수를 경유한다.
이 공정에서는 강한 산화력을 가진 오존(O3)을 이용하여 폐수나 상수의 살균, 탈색, 탈취, 유기물을 산화시키는 것이다. 오존의 3개 산소 원자중 제3원자는 결합이 약해 불안정하여 쉽게 분리되어 발생기 산소로 되며 이 발생기 산소의 산화력은 염소(Cl)보다 약 5.6배 강하며 냄새나 색깔을 남기지 않고 화학적 성질을 남기지 않는 장점이 있다.
제7공정으로서 씨.엠.에프 저장탱크(C.M.F Storage Tank)(7) 설비를 설치하여 처리수를 경유한다.
이 공정은 상기 연속정밀여과(5) 설비와 오존접촉탱크(6)을 경유하여 이송된 처리수를 다음공정에 일정하게 공급하기 위하여 저장해 두는 탱크이다. 즉, 유입된 처리수를 저장한 후 다음공정인 총유기탄소 제거장치로 활성탄 유입펌프(7a)로써 일정하게 공급하는 것이다.
제8공정으로서 오존분해장치(Ozone Destruction)(8)를 설치하여 처리수를 경유한다.
이 공정에서는 상기 활성탄 유입펌프(7a)에 의해 씨.엠.에프 저장탱크(7)에 있는 처리수를 일정하게 공급받으면 이 처리수에 자외선을 통과시켜 O3를 산화시켜 O2로 바꾸어 다음공정의 설비를 보호하며, 박테리아와 유기물질을 산화분해하여 총유기탄소를 감소시킨다.
제9공정으로서 활성탄필터(A/C Filter;Activated Carbon Filter)(9) 설비를 설치하여 처리수를 경유한다.
이 공정은 처리수에 존재하는 유기물질 및 색도성분, 잔류염소 등을 흡착, 제거하는 공정이다. 이 공정에서의 설비는 활성탄으로 구성되어 있으며 이 활성탄을 이용하여 처리수 속에 존재하는 유기물질, 색도성분, 잔류염소 등을 흡착, 제거하는 것으로서 이온교환수지를 유기물질로부터 보호하기 위한 전처리 장치로 사용된다. 이 설비는 유기물질, 잔류염소 등의 흡착능력 이외에 물 속에 부유하는 미세한 고형물질 등의 일부를 여과하는 기능이 있어 일정기간 사용 후 활성탄 사이에 포집된 불순물을 역세척으로 제거한다.
제10공정으로서 탈가스장치(Degasfier)(10) 설비를 설치하여 처리수를 경유한다.
이 공정은 상기 활성탄(9)를 경유하여 이송된 처리수 속의 음이온 성분중 H2CO3, HCO3 -및 CO3 -2상태로 존재하는 CO2를 강제 송풍 방식으로서 분리, 제거하여 혼합상탈이온장치(M.B.D;Mixed Bed Deionizer) 중에 음이온교환의 부하를 감소시키는 공정이다.
2H2CO3+ O2 → 2H2O + 2CO2↑
이 공정의 설비는 충진탑(10a)과 저장조(10b) 및 송풍기(Blower)(10c)로 구성되어 있으며 충진탑(10a) 상부에 유입된 처리수는 파이프 살수관에 의해 패킹(Packing)(10d)위로 균일하게 분사되어 패킹측을 통과하는 동안 하강시간이 지연되어 공기와의 접촉시간 및 접촉면적을 증가시킨다. 이 때 충진탑(10a) 하부로부터 송풍기(10c)에 의해 압송된 공기는 패킹(10d) 사이로 하강하는 물과 접촉, CO2를 분리하여 상부로 배출되며 CO2가 제거된 물은 하부 저장조로 저장된다. 이 후 R/O 유입펌프(10e)로써 다음공정으로 이송한다.
제11공정으로서 프리필터(Pre Filter)(11) 설비를 설치하여 처리수를 경유한다.
이 공정은 5㎛의 마이크로필터(Micro Filter)로 구성되어 있으며 리버스 오스모시스(Reverse Osmosis) 설비의 전처리 단계로써 부유고형물질(SS) 등의 이물질유입을 방지하는 것이다. 이어서, 고압펌프(High Pressure Pump)(11a)로써 다음공정인 R/O 설비(Reverse Osmosis Unit) 공정으로 이송한다.
제12공정으로서 R/O 설비(Reverse Osmosis Unit)(12)를 설치하여 처리수를 경유한다.
이 공정은 역삼투압(Reverse Osmosis Pressure)을 이용한 정수설비공정으로써 여과장치중 가장 미세한 수준에 속한다. R/O 멤브레인(R/O Membrane)은 분자량이 100 이상되는 유기분자뿐 아니라 모든 용해된 염(Salt)와 무기분자에 대해 장벽역할을 한다. 그와 반대로 물분자는 자유롭게 멤브레인을 통과할 수 있어 0.01∼0.001㎛까지의 이온 및 미네랄 등을 제거하여 고순도의 처리수를 생산한다. 즉, 정수를 제조하게 되는 것이다.
제13공정으로서 R/O 처리수탱크(R/O Permeat Tank)(13) 설비를 설치하여 처리수를 경유한다.
이 공정은 R/O 설비(12) 공정에서 정수처리된 처리수를 탱크에 저장하는 공정이다. 탱크에 저장된 처리수는 혼합탈상이온장치 유입펌프(M.B.D Feed Pump)(13a)로써 다음공정으로 이송한다.
제14공정으로서 혼합상탈이온장치(Mixed Bed Deionizer)(14)를 설치하여 처리수를 경유한다.
이 공정은 탱크(Tank) 내부에 양이온 교환수지 및 음이온 교환수지를 충진하여 물속에 녹아있는 이온성분을 제거하여 물의 순도를 올리는 공정설비이다. 이단(TWO BED)으로 하여 양이온탑과 음이온탑을 각각 따로 두어 처리한 방법도 있으나 본 설비는 내부에 양이온 및 음이온 교환수지를 1:2 비율로 혼합하여 충진하므로 마치 각각 양이온탑과 음이온탑을 무한히 직렬로 연결한 것과 같은 원리가 적용되므로 대단히 양호한 수질의 순수를 얻을 수 있다. 상부로 물이 공급되어 내부 수지를 통과하며 수중의 양이온과 음이온이 동시에 H-와 OH-로 교환, 제거되어 3㏁.㎝ 이상의 순수가 생성되어 하부노즐로 배출된다. 이 때 오염된 수지는 다시 재생작업을 통하여 재사용이 가능하다. 이 공정에서 처리수가 순수로 제조되는 것이다.
제15공정으로서 총유기탄소 제거장치(T.O.C Reducer;Total Organic Carbon Reducer)(15)를 설치하여 처리수를 경유한다.
이 공정에서는 상기 혼합상탈이온장치(14)로부터 유입된 처리수에 자외선을 통과시켜 박테리아와 유기물질을 산화 분해하여 총유기탄소를 감소시킨다. 이 공정 이후부터 정수처리되는 처리수는 초순수(Ultra Pure Water)로 제조된다.
제16공정으로서 엔.알.피형 이온교환수지 설비(N.R.P Bottle;Non Regeneration Polisher Bottle)(16)를 설치하여 처리수를 경유한다.
이 공정은 상기 혼합상탈이온장치(14)에서 처리한 처리수의 순수를 더욱 높은 순도가 되도록 하기 위한 이온교환수지 설비이다. 이 공정의 설비는 오염시 재생하지 않고 교환한다.
제17공정으로서 초순수 저장탱크(3DI Tank)(17) 설비를 설치하여 처리수를 경유한다.
이 공정에서는 정수된 초순수를 저장하기 위한 공정으로서 최종 처리수를 탱크에 저장한다.
제18공정으로서 유.브이 살균기(U.V Sterilizer)(18) 설비를 설치하여 처리수를 경유한다.
이 공정에서 상기와 같은 공정을 거쳐 처리된 최종 처리수의 O3를 제거하고 최종 살균을 하는 공정이다. 상기 17공정의 탱크에서 초순수가 오염될 수 있으므로 사용하기전 최종 처리단계의 공정이다.
제19공정으로서 최종필터(Final Filter)(19) 설비를 설치하여 처리수를 처리한다.
이 공정에서는 0.1㎛의 마이크로 필터(Micro Filter)로 상기와 같은 공정을 거쳐 처리된 처리수인 초순수의 최종입자를 제거하는 공정이다.
이상과 같은 공정을 거쳐 처리된 폐수는 초순수로 정수되어 다시 세척공정에 재투입된다.
그리고 세척공정을 거쳐 오염된 폐수는 상기와 같은 공정을 거쳐 다시 초순수로 정수되는데, 이와 같은 공정은 연속해서 반복적으로 이루어진다.
따라서 반도체 생산공정에서 발생하는 웨이퍼 세척폐수 등과 같이 오염되어 배출되는 폐수를 자연으로 방류하지 않고 고도의 정수처리에 의해 연속순환적으로 초순수를 재생산함에 따라 자연으로의 폐수 무방류를 꾀할 수 있어 자연환경보호에 일조를 할 수 있는 것이고, 또한 용수확보의 어려움을 해소하며, 경제적낭비를 절감할 수 있는 산업상 매우 유용한 발명이다.
Claims (1)
- 공정상에서 발생하여 유입된 폐수 pH, 온도 등의 성상을 일정하게 유지하기 위한 균등화조와; 균등화조로부터 이송된 폐수를 냉각 유지시키는 냉각기와; 냉각기로부터 이송된 폐수내의 BOD와 부유고형물질을 제거시키는 바이오 필터와; 바이오 필터를 통과한 처리수를 다음공정에 일정하게 공급하기 위한 바이오 탱크와; 상기 바이오 탱크로부터 이송된 처리수 중 불순물을 여과하는 연속정밀여과 설비와; 오존(O3)을 이용하여 처리수를 살균, 탈색, 탈취, 산화시키는 오존접촉탱크와; 연속정밀여과 설비와 오존접촉탱크를 통한 처리수를 다음 공정에 일정하게 공급하기 위한 씨.엠.에프 저장탱크와; 처리수에 자외선을 투과시켜 O3를 O2로 바꾸어 다음공정설비를 보호하며, 박테리아와 유기물질을 산화분해하는 오존분해장치와; 물 속에 존재하는 유기물질 및 색도성분, 잔류염소 등을 흡착, 제거하는 활성탄필터(Activated Carbon Filter)와; 물 속의 음이온 성분중 H2CO3, HCO3 -및 CO3 -2상태로 존재하는 CO2를 제거하여 혼합상탈이온장치 중에 음이온 교환의 부하를 감소시키기 위한 탈가스장치와; 처리수에 부유고형물질 등의 이물질 유입을 방지하는 프리필터와; 역삼투압을 이용하여 이온 및 미네랄을 제거하는 R/O 설비와; R/O 설비로부터 처리된 처리수를 저장하는 R/O 처리수탱크와; 탱크내부에 양이온 교환수지 및 음이온 교환수지를 충진하여 물 속에 녹아있는 이온 성분을 제거하여 물의 순도를 올리는 혼합상탈이온장치와; 물에 자외선을 투과시켜 박테리아와 유기물질을 산화 분해하는 총유기탄소 제거장치와; 처리된 처리수의 순도를 높이기 위한 엔.알.피형 이온교환수지 설비와; 최종 처리치수인 초순수를 저장하기 위한 초순수 저장탱크와; 최종 처리수 O3제거와 최종 살균을 위한 유.브이 살균기와; 처리수의 최종 입자제거를 목적으로 하는 최종필터(Final Filter)의 공정을 순차적으로 거쳐 초순수로 제조됨을 특징으로 하는 폐수처리에 의한 초순수 제조방법.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1019950035231A KR0176276B1 (ko) | 1995-10-12 | 1995-10-12 | 폐수처리에 의한 초순수 제조방법 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1019950035231A KR0176276B1 (ko) | 1995-10-12 | 1995-10-12 | 폐수처리에 의한 초순수 제조방법 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR970020995A KR970020995A (ko) | 1997-05-28 |
| KR0176276B1 true KR0176276B1 (ko) | 1999-04-01 |
Family
ID=19430046
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR1019950035231A KR0176276B1 (ko) | 1995-10-12 | 1995-10-12 | 폐수처리에 의한 초순수 제조방법 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| KR (1) | KR0176276B1 (ko) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR19990045850A (ko) * | 1999-01-26 | 1999-06-25 | 남승엽 | 지하수수처리방법 |
| KR100489438B1 (ko) * | 2002-08-22 | 2005-05-12 | 임범관 | 반도체 제조공정의 폐수처리장치 |
| KR101010279B1 (ko) * | 2009-01-30 | 2011-01-25 | (주)에스비아이 환경 | 농업용수 정화장치 |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100404867B1 (ko) * | 1999-03-08 | 2003-11-10 | 한국전기초자 주식회사 | 유리제품용 세척설비 |
| KR100464837B1 (ko) * | 2002-06-14 | 2005-01-06 | 주식회사 피엔씨환경기술 | 오존여과 수처리방법 및 그 장치 |
| KR101121225B1 (ko) * | 2009-09-16 | 2012-03-23 | 주식회사 제이미크론 | 무기성 폐수 재활용 장치 및 그 방법 |
-
1995
- 1995-10-12 KR KR1019950035231A patent/KR0176276B1/ko not_active IP Right Cessation
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR19990045850A (ko) * | 1999-01-26 | 1999-06-25 | 남승엽 | 지하수수처리방법 |
| KR100489438B1 (ko) * | 2002-08-22 | 2005-05-12 | 임범관 | 반도체 제조공정의 폐수처리장치 |
| KR101010279B1 (ko) * | 2009-01-30 | 2011-01-25 | (주)에스비아이 환경 | 농업용수 정화장치 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| KR970020995A (ko) | 1997-05-28 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| KR100955914B1 (ko) | 하/폐수 처리를 통한 음용수 생산 장치 및 방법 | |
| Tansel | New technologies for water and wastewater treatment: A survey of recent patents | |
| Kim et al. | Application of microfiltration systems coupled with powdered activated carbon to river water treatment | |
| JP2007509740A (ja) | 酸化および膜濾過により水性廃液を精製する装置および方法 | |
| WO2006057249A1 (ja) | 逆浸透膜法海水淡水化装置 | |
| KR20070112818A (ko) | 오존 및 재순환을 사용하여 액체를 정화하는 장치 및 방법 | |
| JP6194887B2 (ja) | 淡水製造方法 | |
| WO2005075367A1 (en) | The method of water treatment and the device for water treatment | |
| KR100446041B1 (ko) | 생물막법, 활성탄, 활성탄 필터 및 모래여과법과고급산화공법을 연계한 산업폐수 중수처리시스템 | |
| US5230803A (en) | Ground- and wastewater purification | |
| US20020005385A1 (en) | Water treatment systems and methods | |
| EP3898532B1 (en) | Wastewater treatment and method for textile industry | |
| JP2002011498A (ja) | 浸出水の処理装置 | |
| KR0176276B1 (ko) | 폐수처리에 의한 초순수 제조방법 | |
| KR970001244A (ko) | 자석과 오존을 이용한 물의 정화방법 및 정화장치 | |
| KR100467396B1 (ko) | 방류수 수처리 방법 | |
| KR100711259B1 (ko) | 정화처리 장치 | |
| KR102380257B1 (ko) | 분리막 기술을 적용한 양식장 사육수 처리 시스템 | |
| KR0149049B1 (ko) | 고도정수처리장치 및 그 방법 | |
| CN1931750A (zh) | 石油化工污水回用处理工艺 | |
| US20140076808A1 (en) | Sanitary cold water treatment systems and methods | |
| KR101054613B1 (ko) | 생물처리공정과 막분리공정이 결합된 단일반응조를 이용한 하폐수 재활용수 생산장치 | |
| KR100497771B1 (ko) | 간이정수처리시스템 | |
| KR20030083399A (ko) | 중공사막을 이용한 고도정수처리 방법 및 그 운전방법 | |
| WO2021255541A1 (ru) | Установка для очистки сточных вод |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A201 | Request for examination | ||
| E902 | Notification of reason for refusal | ||
| E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
| GRNT | Written decision to grant | ||
| FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20051114 Year of fee payment: 8 |
|
| LAPS | Lapse due to unpaid annual fee |