TWM625465U - 廢水處理系統 - Google Patents

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超重力股份有限公司
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Abstract

一種廢水處理系統，適用於處理一含有氨及過氧化氫的鹼性廢水，包含至少一脫氨超重力裝置、至少一捕碳超重力裝置及一逆滲透裝置。該至少一脫氨超重力裝置用於將該鹼性廢水分散，並用於引入一以空氣為主的氣體，以得到一第一待回收液。該至少一捕碳超重力裝置連通至該至少一脫氨超重力裝置，用於將該第一待回收液分散，並用於引入一含有二氧化碳的氣體，以得到一第二待回收液。該逆滲透裝置連通至該至少一捕碳超重力裝置，用於透過逆滲透膜使該第二待回收液進行脫鹽，以得到一逆滲透水及一濃縮液。該廢水處理系統能夠有效降低廢水中的過氧化氫含量。

Description

廢水處理系統
本新型是有關於一種廢水處理系統，特別是指一種包含脫氨超重力裝置、捕碳超重力裝置及逆滲透裝置的廢水處理系統。
在半導體製程中清洗晶圓時，常會使用含有氨氮(NH 3-N)及過氧化氫(H 2O 2)[即氨-過氧化氫混合物(ammonium-hydrogen peroxide mixture, APM)]的清洗液，因而在使用後會產生大量的APM廢水。
處理含有過氧化氫的APM廢水通常是在其中添加活性碳或過氧化氫酶(catalase)等催化劑來加速過氧化氫分解，然而，由於一個半導體工廠所產生的APM廢水量可高達數百至數千CMD (m 3/day)，因此需要消耗非常大量的催化劑或需要頻繁更換耗材。
因此，本新型之目的，即在提供一種廢水處理系統，可以克服上述先前技術的缺點。
於是，本新型適用於處理一含有氨及過氧化氫的鹼性廢水的廢水處理系統包含至少一脫氨超重力裝置、至少一捕碳超重力裝置及一逆滲透(reverse osmosis)裝置。該至少一脫氨超重力裝置用於透過離心力將該鹼性廢水分散，並用於從外界引入一以空氣為主的氣體與該鹼性廢水進行氣液接觸，以得到一第一待回收液。該至少一捕碳超重力裝置連通至該至少一脫氨超重力裝置，用於透過離心力將該第一待回收液分散，並用於從外界引入一含有二氧化碳(carbon dioxide, CO 2)的氣體與該第一待回收液進行氣液接觸，以得到一第二待回收液。該逆滲透裝置連通至該至少一捕碳超重力裝置，用於透過逆滲透膜使該第二待回收液進行脫鹽，以得到一逆滲透水及一濃縮液。
本新型之功效在於：該廢水處理系統能夠有效降低廢水中的過氧化氫含量，無需消耗大量的催化劑或頻繁更換耗材。
以下將就本新型內容進行詳細說明：
較佳地，該鹼性廢水的pH值為10.5~13.5。
較佳地，在該至少一捕碳超重力裝置中，該含有二氧化碳的氣體與該第一待回收液的體積流量比為13：1~1100：1。更佳地，在該至少一捕碳超重力裝置中，該含有二氧化碳的氣體與該第一待回收液的體積流量比為13：1~600：1。
較佳地，在該至少一捕碳超重力裝置中，該含有二氧化碳的氣體的二氧化碳含量為0.4%~20.1%。更佳地，在該至少一捕碳超重力裝置中，該含有二氧化碳的氣體的二氧化碳含量為0.4%~4.5%。
較佳地，本新型廢水處理系統還包含一催化劑槽，分別連通該至少一捕碳超重力裝置與該逆滲透裝置，用於催化該第二待回收液中殘留的過氧化氫產生分解。
較佳地，本新型廢水處理系統還包含一緩衝槽，分別連通該至少一捕碳超重力裝置與該逆滲透裝置，用於供該第二待回收液靜置，以待該第二待回收液中的過氧化氫分解產生氧氣。更佳地，本新型廢水處理系統還包含一催化劑槽，分別連通該緩衝槽與該逆滲透裝置，用於催化該第二待回收液中殘留的過氧化氫產生分解。
較佳地，該廢水處理系統還包含一pH值調整槽，分別連通該至少一捕碳超重力裝置與該逆滲透裝置，用於調整該第二待回收液的pH值。更佳地，本新型廢水處理系統還包含一催化劑槽，分別連通該至少一捕碳超重力裝置與該pH值調整槽，用於催化該第二待回收液中殘留的過氧化氫產生分解。
較佳地，該廢水處理系統包含多個脫氨超重力裝置，該等脫氨超重力裝置兩兩互相串接，並用於依序透過離心力將該鹼性廢水分散和進行氣液接觸。
較佳地，該廢水處理系統包含多個捕碳超重力裝置，該等捕碳超重力裝置兩兩互相串接，並用於依序透過離心力將該第一待回收液分散和進行氣液接觸。
在本新型被詳細描述之前，應當注意在以下的說明內容中，類似的元件是以相同的編號來表示。
本新型將就以下實施例來作進一步說明，但應瞭解的是，該實施例僅為例示說明之用，而不應被解釋為本新型實施之限制。
參閱圖1，本新型廢水處理系統之一實施例包含二脫氨超重力裝置1、二捕碳超重力裝置2、一逆滲透裝置3、一催化劑槽4、一緩衝槽5及一pH值調整槽6。
在本新型的具體實施例中，使用氫氧化鈉調整一含有氨(NH 3)及過氧化氫(H 2O 2)的APM廢水的pH值至10.5~13.5，以得到一鹼性廢水。
該等脫氨超重力裝置1互相串接，用於依序透過離心力將該鹼性廢水分散，並用於從外界引入一以空氣為主的氣體(二氧化碳含量約為0.04%)與該鹼性廢水進行氣液接觸，透過氣提降低該鹼性廢水中的氨氮含量，以得到一第一待回收液11，並排出含有氨(NH 3)的氣體。在本實施例的其他變化態樣中，該等脫氨超重力裝置1的數目也可以為一個或多於兩個。
在本新型的具體實施例中，在該等脫氨超重力裝置1中，該以空氣為主的氣體與該鹼性廢水的體積流量比可為500：1~6000：1。更佳地，該以空氣為主的氣體與該鹼性廢水的體積流量比可為750：1~3500：1。
該等捕碳超重力裝置2互相串接，最前一個捕碳超重力裝置2連通至最後一個脫氨超重力裝置1，用於透過離心力將該第一待回收液11分散，並用於從外界引入一含有二氧化碳(CO 2)的氣體與該第一待回收液11進行氣液接觸，使該第一待回收液11吸收該氣體中的二氧化碳因而降低該第一待回收液11中的過氧化氫含量，以得到一第二待回收液21，並排出經捕碳後的氣體。在本實施例的其他變化態樣中，該等捕碳超重力裝置2的數目也可以為一個或多於兩個。
在本新型的具體實施例中，在該等捕碳超重力裝置2中，該含有二氧化碳的氣體與該第一待回收液11的體積流量比可為13：1~1100：1。更佳地，該含有二氧化碳的氣體與該第一待回收液11的體積流量比可為13：1~600：1。引入該等捕碳超重力裝置2中的含有二氧化碳的氣體的二氧化碳含量可為0.4%~20.1%。更佳地，引入該等捕碳超重力裝置2中的含有二氧化碳的氣體的二氧化碳含量可為0.4%~4.5%。
在本新型的具體實施例中，在該第二待回收液21中，該鹼性廢水的過氧化氫去除率可達58.0%~99.9%。
該緩衝槽5分別連通最後一個捕碳超重力裝置2與該催化劑槽4，用於供該第二待回收液21靜置，以待該第二待回收液21中的過氧化氫分解產生氧氣(O 2)。
該催化劑槽4分別連通該緩衝槽5與該pH值調整槽6，用於催化該第二待回收液21中殘留的過氧化氫產生分解。在本新型的具體實施例中，該催化劑槽4中容置有活性碳。
該pH值調整槽6分別連通該催化劑槽4與該逆滲透裝置3，用於調整該第二待回收液21的pH值。在本新型的具體實施例中，在該pH值調整槽6中使用硫酸水溶液調整該第二待回收液21的pH值至6.5~8.5，降低水中氨氮或二氧化碳以分子形態存在，以利於透過該逆滲透裝置3來去除水中氨氮及二氧化碳。
該逆滲透裝置3連通至該pH值調整槽6，用於透過逆滲透膜31使該第二待回收液21進行脫鹽，以得到一逆滲透水(約85%)及一濃縮液(約15%)。
綜上所述，本新型廢水處理系統藉由該至少一脫氨超重力裝置1、該至少一捕碳超重力裝置2及該逆滲透裝置3的連通配置，並藉由將以空氣為主的氣體引入該至少一脫氨超重力裝置1、將含有二氧化碳的氣體引入該至少一捕碳超重力裝置2及使用該逆滲透裝置3的逆滲透膜31進行脫鹽，能夠有效降低廢水中的過氧化氫含量，無需消耗大量的催化劑或頻繁更換耗材，還可以透過氣提降低廢水中的氨氮含量，故確實能達成本新型之目的。
惟以上所述者，僅為本新型之實施例而已，當不能以此限定本新型實施之範圍，凡是依本新型申請專利範圍及專利說明書內容所作之簡單的等效變化與修飾，皆仍屬本新型專利涵蓋之範圍內。
1:脫氨超重力裝置 11:第一待回收液 2:捕碳超重力裝置 21:第二待回收液 3:逆滲透裝置 31:逆滲透膜 4:催化劑槽 5:緩衝槽 6:pH值調整槽
本新型之其他的特徵及功效，將於參照圖式的實施方式中清楚地呈現，其中： ［圖1］是本新型廢水處理系統的一實施例的一架構示意圖。
1:脫氨超重力裝置
11:第一待回收液
2:捕碳超重力裝置
21:第二待回收液
3:逆滲透裝置
31:逆滲透膜
4:催化劑槽
5:緩衝槽
6:pH值調整槽

Claims (13)

  1. 一種廢水處理系統，適用於處理一含有氨及過氧化氫的鹼性廢水，該廢水處理系統包含： 至少一脫氨超重力裝置，用於透過離心力將該鹼性廢水分散，並用於從外界引入一以空氣為主的氣體與該鹼性廢水進行氣液接觸，以得到一第一待回收液； 至少一捕碳超重力裝置，連通至該至少一脫氨超重力裝置，用於透過離心力將該第一待回收液分散，並用於從外界引入一含有二氧化碳的氣體與該第一待回收液進行氣液接觸，以得到一第二待回收液；及 一逆滲透裝置，連通至該至少一捕碳超重力裝置，用於透過逆滲透膜使該第二待回收液進行脫鹽，以得到一逆滲透水及一濃縮液。
  2. 如請求項1所述的廢水處理系統，其中，該鹼性廢水的pH值為10.5~13.5。
  3. 如請求項1所述的廢水處理系統，其中，在該至少一捕碳超重力裝置中，該含有二氧化碳的氣體與該第一待回收液的體積流量比為13：1~1100：1。
  4. 如請求項3所述的廢水處理系統，其中，在該至少一捕碳超重力裝置中，該含有二氧化碳的氣體與該第一待回收液的體積流量比為13：1~600：1。
  5. 如請求項1所述的廢水處理系統，其中，在該至少一捕碳超重力裝置中，該含有二氧化碳的氣體的二氧化碳含量為0.4%~20.1%。
  6. 如請求項5所述的廢水處理系統，其中，在該至少一捕碳超重力裝置中，該含有二氧化碳的氣體的二氧化碳含量為0.4%~4.5%。
  7. 如請求項1所述的廢水處理系統，還包含一催化劑槽，分別連通該至少一捕碳超重力裝置與該逆滲透裝置，用於催化該第二待回收液中殘留的過氧化氫產生分解。
  8. 如請求項1所述的廢水處理系統，還包含一緩衝槽，分別連通該至少一捕碳超重力裝置與該逆滲透裝置，用於供該第二待回收液靜置，以待該第二待回收液中的過氧化氫分解產生氧氣。
  9. 如請求項8所述的廢水處理系統，還包含一催化劑槽，分別連通該緩衝槽與該逆滲透裝置，用於催化該第二待回收液中殘留的過氧化氫產生分解。
  10. 如請求項1所述的廢水處理系統，還包含一pH值調整槽，分別連通該至少一捕碳超重力裝置與該逆滲透裝置，用於調整該第二待回收液的pH值。
  11. 如請求項10所述的廢水處理系統，還包含一催化劑槽，分別連通該至少一捕碳超重力裝置與該pH值調整槽，用於催化該第二待回收液中殘留的過氧化氫產生分解。
  12. 如請求項1所述的廢水處理系統，其中，該廢水處理系統包含多個脫氨超重力裝置，該等脫氨超重力裝置兩兩互相串接，並用於依序透過離心力將該鹼性廢水分散和進行氣液接觸。
  13. 如請求項1所述的廢水處理系統，其中，該廢水處理系統包含多個捕碳超重力裝置，該等捕碳超重力裝置兩兩互相串接，並用於依序透過離心力將該第一待回收液分散和進行氣液接觸。
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