TWM628845U

TWM628845U - 含氨廢液處理系統

Info

Publication number: TWM628845U
Application number: TW111202704U
Authority: TW
Inventors: 林守堂; 林怡成; 林振宏; 黃英傑; 黃琪婷; 柯賢駿
Original assignee: 康淳科技股份有限公司
Priority date: 2022-03-18
Filing date: 2022-03-18
Publication date: 2022-06-21

Abstract

本新型提供一種含氨廢液處理系統，其包括控制單元、原液輸送設備、鹼劑輸送設備、反應設備、反應液擾動設備、氨氣分解設備、處理後水體排放設備及處理後氣體排放設備，藉此，使含氨廢液及鹼劑輸入至反應設備進行充分混合反應，使含氨廢液中的氨成分以氨氣形態脫除，並被導引至氨氣分解設備70中進行分解，從而達到提供有效處理半導體業、化工、鋼鐵所排出少量含高濃度氨廢液的有效處理系統，且具備避免衍生不良氣味、廢棄固體物等副產物並減少設備所需要的用地空間等優良特性。

Description

含氨廢液處理系統

本新型涉及含氨廢液的處理技術，特別是指含氨廢液處理系統。

半導體產業中的清洗製程、蝕刻製程等經常使用含高氨成份的原物料，而化工、鋼鐵、肥料等諸多行業對氨水、氨氣也有相當大需求量。隨著半導體產業在國內的總產值及投入擴充金額比例加重、國內對鋼鐵和化學藥品需求量也一直居高不下，但中央和地方政府針對工業區、科技產業園區及放流水標準對水中氨含量的要求日趨嚴格的狀況下，含氨廢液的處理技術越受到各方注目。

現行對於含氨廢液的處理技術包含加氯氧化法、生物處理法以及吹脫/酸吸收法。然而，以上所述的含氨廢液技術在具體實施時均具有缺點，其中，例如加氯氧化法，該處理法容易產出刺激性氣味並提高排水的生物毒性；生物處理法需要相當大的用地空間；又如吹脫/酸吸收法，該處理法產生的銨鹽則衍生廢棄物的清除問題。另值得注意的是，前述的習知含氨廢液處理技術的缺陷在處理含高濃氨廢液時會更加明顯，因此，上述習知技術較適用於含低濃度氨廢液，用於含高濃氨廢液的處理時，所能實現的氨處理效果並不理想。

有鑑於上述技術問題，本新型的目的在於提供一種含氨廢液處理系統，其包括控制單元、原液輸送設備、鹼劑輸送設備、反應設備、反應液擾動設備、氨氣分解設備、處理後水體排放設備及處理後氣體排放設備，藉此，使含氨廢液及鹼劑輸入至反應設備進行充分混合反應，使含氨廢液中的氨成分以氨氣形態脫除，並被導引至氨氣分解設備中進行分解，從而達到提供有效處理半導體業、化工、鋼鐵所排出少量含高濃度氨廢液的有效處理系統，且具備避免衍生不良氣味、廢棄固體物等副產物並減少設備所需要的用地空間等優良特性。

為達前述目的，本新型提供一種含氨廢液處理系統，其包括：

控制單元；原液輸送設備，受該控制單元電性控制以儲存及/或輸送含氨廢液；鹼劑輸送設備，受該控制單元電性控制以儲存及/或輸送鹼劑；反應設備，與該原液輸送設備及該鹼劑輸送設備連通，該含氨廢液及該鹼劑被輸送至該反應設備中混合形成反應液，該反應液經混合反應形成氨氣及處理後水體；反應液擾動設備，設於該反應設備內部或外部，該反應液擾動設備受該控制單元電性控制以攪動使該反應液充分混合反應；氨氣分解設備，與該反應設備連通以輸入該氨氣，該氨氣分解設備受該控制單元電性控制以分解該氨氣形成分解後氣體；處理後水體排放設備，與該反應設備連通，該處理後水體排放設備供接收該處理後水體並進行排放；以及處理後氣體排放設備，與該氨氣分解設備連通，該處理後氣體排放設備供接收該分解後氣體並進行排放。

有關於本新型為達成上述目的，所採用之技術、手段及其他功效，茲舉較佳可行實施例並配合圖式詳細說明如後。

為利於對本新型的瞭解，以下以圖1、圖2結合實施例進行說明。

如圖1，顯示本新型提供的含氨廢液處理系統包括控制單元10、原液輸送設備20、鹼劑輸送設備30、進氣設備40、反應設備50、反應液擾動設備60、氨氣分解設備70、氣體洗滌設備80以及處理後水體排放設備901、處理後氣體排放設備902。

本新型提供的含氨廢液處理系統用於處理含氨成分的製程廢液，該系統主要透過控制單元10電性控制原液輸送設備20及鹼劑輸送設備30將含氨廢液A及鹼劑C定量輸送至反應設備50（反應液擾動設備60）進行混合反應，以將氨物質轉化為氨氣，再輸出至氨氣分解設備70進行分解，從而達到將氨物質從含氨廢液A中脫除並分解。

本新型提供的含氨廢液處理系統適用於含高濃度氨廢液的處理，特別是少量的含高濃度氨廢液的處理。本新型提供的含氨廢液處理系統特別適用於高科技業的氧化層蝕刻液、洗滌塔排水、清洗廢水等含氨成分的製程廢液處理。其中，該氧化層蝕刻液是指以氟化銨類物質為主成份之氧化矽蝕刻廢液，該洗滌塔排水是指鹼性洗滌塔排水，該清洗廢水是指鹼性清洗廢水。

於本新型實施例中，該含氨廢液是指包括含氨成分的製程廢液，即包括水的含氨廢水，或者不包括水的含氨廢液。

於本新型實施例中，該含氨廢液的pH值約為10-12，該含氨廢液的濃度約為10,000-200,000 ppm，該含氨廢液的濃度較佳為40,000-50,000 ppm。如下列反應式（1）所列，廢液中的氨成分以銨根離子（NH ₄ ⁺）存在，該銨根離子進入反應設備50進行處理後以氨氣（NH ₃）形態脫除，該氨氣再被導引至氨氣分解設備70進行分解。

反應式（1）：NH ₄ ⁺＋ OH ^-→ NH ₃＋H ₂O 。

於本新型實施例中，該鹼劑C可選自氫氧化鈉（NaOH）、碳酸鈉（Na₂CO₃）、氫氧化鉀（KOH）及氫氧化鈣（Ca(OH) ₂）中的一種或其組合。

於本新型實施例中，該氨氣分解設備70可選自電漿式氨氣分解設備、電熱式氨氣分解設備、燃燒式氨氣分解設備。較佳地，該氨氣分解設備為電漿式氨氣分解設備。

具體地，如圖1所示，該原液輸送設備20受該控制單元10電性控制以儲存及/或輸送含氨廢液A；該鹼劑輸送設備30受該控制單元10電性控制以儲存及/或輸送鹼劑C；該反應設備50與該原液輸送設備20及該鹼劑輸送設備30連通，該含氨廢液A及該鹼劑C被輸送至該反應設備50中混合形成反應液，該反應液經混合反應形成氨氣及處理後水體；該反應液擾動設備60設於該反應設備50內部，該反應液擾動設備60受該控制單元10電性控制以攪動使該反應液充分混合反應；該氨氣分解設備70與該反應設備50連通以輸入該氨氣，該氨氣分解設備70受該控制單元10電性控制以分解該氨氣形成分解後氣體；該處理後水體排放設備901與該反應設備50連通，該處理後水體排放設備901供接收該處理後水體並進行排放；該處理後氣體排放設備902，與該氨氣分解設備70連通，該處理後氣體排放設備902供接收該分解後氣體並進行排放。

於本新型實施例中，設備與設備之間透過設置適當規格尺寸的管道或管路達到連通及輸送的目的，且管道或管路上還設有泵浦控制液體或氣體的流量。其中，該泵浦可選擇地與該控制單元10電性連接，以受該控制單元10控制開關或調節流量。

如圖1、圖2，該系統還包括進氣設備40，該進氣設備40受該控制單元10電性控制以輸送並調控載流氣體B至該反應設備50中對該反應液進行曝氣。

於本新型實施例中，該載流氣體B選自氮氣（N2）、空氣、蒸氣、或熱空氣。

如圖1，該反應液擾動設備60為設於該反應設備50內部的攪拌器。藉此，於本新型實施例中，該反應設備50為用於容置反應液的槽體，該反應液進入該槽體後，透過控制單元10控制啟動該攪拌器轉動，從而達到對反應液進行有效攪拌，以使含氨廢液A與鹼劑C在反應設備50中充分混合反應。

如圖2所示，顯示本新型提供的含氨廢液處理系統的第二架構。其中，該反應液擾動設備60包括設於該反應設備50外部的第一擾動設備601以及設於該反應設備50內部的第二擾動設備602；該含氨廢液A及該鹼劑C直接進入該反應設備50混合形成反應液，該反應液於該反應設備50中透過該第一擾動設備601抽出再經管道回流至該第二擾動設備602，最終以散水或灑水方式重新回流至反應設備50中。具體地，該反應設備50為桶狀或槽狀的反應槽，該第二擾動設備602為設於桶槽內的散水管或灑水器，該第一擾動設備601為設於桶槽外的泵浦，且泵浦與散水管或灑水器之間設有管道連通；藉此，利用該泵浦（第一擾動設備601）抽吸該反應設備50中的反應液進入管道中，再使反應液沿管道回流進入該第二擾動設備602再回到該反應設備50中，從而達到攪動反應液之目的。

如1、圖2，本新型提供的含氨廢液處理系統還包括氣體洗滌設備80，該氣體洗滌設備80連接於該氨氣分解設備70與該處理後氣體排放設備902之間，該氣體洗滌設備80供接收該氨氣分解設備70中形成的該分解後氣體，該氣體洗滌設備80並受該控制單元10電性控制以洗滌該分解後氣體。

於本新型實施例中，該含氨廢液A經本新型含氨廢液處理系統處理後的水體，可再根據處理後水體中的組成成分透過處理後水體排放設備901排至其他適當的廢水處理系統進行最終處理。

A:含氨廢液 B:載流氣體 C:鹼劑 10:控制單元 20:原液輸送設備 30:鹼劑輸送設備 40:進氣設備 50:反應設備 60:反應液擾動設備 601:第一擾動設備 602:第二擾動設備 70:氨氣分解設備 80:氣體洗滌設備 901:處理後水體排放設備 902:處理後氣體排放設備

圖1是本新型含氨廢液處理系統的第一架構示意圖；圖2是本新型含氨廢液處理系統的第二架構示意圖。

A:含氨廢液

B:載流氣體

C:鹼劑

10:控制單元

20:原液輸送設備

30:鹼劑輸送設備

40:進氣設備

50:反應設備

60:反應液擾動設備

70:氨氣分解設備

80:氣體洗滌設備

901:處理後水體排放設備

902:處理後氣體排放設備

Claims

一種含氨廢液處理系統，其包括：控制單元；原液輸送設備，受該控制單元電性控制以儲存及/或輸送含氨廢液；鹼劑輸送設備，受該控制單元電性控制以儲存及/或輸送鹼劑；反應設備，與該原液輸送設備及該鹼劑輸送設備連通，該含氨廢液及該鹼劑被輸送至該反應設備中混合形成反應液，該反應液經混合反應形成氨氣及處理後水體；反應液擾動設備，設於該反應設備內部及/或外部，該反應液擾動設備受該控制單元電性控制以攪動使該反應液充分混合反應；氨氣分解設備，與該反應設備連通以輸入該氨氣，該氨氣分解設備受該控制單元電性控制以分解該氨氣形成分解後氣體；處理後水體排放設備，與該反應設備連通，該處理後水體排放設備供接收該處理後水體並進行排放；處理後氣體排放設備，與該氨氣分解設備連通，該處理後氣體排放設備供接收該分解後氣體並進行排放。
如請求項1所述之含氨廢液處理系統，其中，該系統還包括進氣設備，該進氣設備受該控制單元電性控制以輸送並調控載流氣體至該反應設備中對該反應液進行曝氣。
如請求項1所述之含氨廢液處理系統，其中，該反應液擾動設備為設於該反應設備內部的攪拌器。
如請求項1所述之含氨廢液處理系統，其中，該反應液擾動設備包括設於該反應設備外部的第一擾動設備以及設於該反應設備內部的第二擾動設備；該含氨廢液及該鹼劑直接進入該反應設備混合形成反應液，該反應液透過該第一擾動設備抽出再回流至該第二擾動設備後，以散水或灑水方式重新回流至反應設備中。
如請求項4所述之含氨廢液處理系統，其中，該反應設備為反應槽，該第二擾動設備為設於該反應槽內的散水管或灑水器，該第一擾動設備為設於該反應槽外的泵浦，該第一擾動設備與該第二擾動設備之間設有管道連通；該第一擾動設備抽吸該反應設備中的反應液進入該管道中，該反應液沿該管道回流至該第二擾動設備再以散水或灑水方式回流至該反應設備中。
如請求項1所述之含氨廢液處理系統，其中，該系統還包括氣體洗滌設備連接於該氨氣分解設備與該處理後氣體排放設備之間，該氣體洗滌設備供接收該氨氣分解設備中形成的該分解後氣體，該氣體洗滌設備並受該控制單元電性控制以洗滌該分解後氣體。
如請求項1所述之含氨廢液處理系統，其中，該氨氣分解設備為電漿式氨氣分解設備。
如請求項1所述之含氨廢液處理系統，其中，該氨氣分解設備為燃燒式氨氣分解設備。
如請求項1所述之含氨廢液處理系統，其中，該氨氣分解設備為電熱式氨氣分解設備。