一種半導(dǎo)體行業(yè)研磨廢水的處理方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及水處理技術(shù)，公開了一種半導(dǎo)體行業(yè)中研磨廢水的處理方法，用于解決現(xiàn)有技術(shù)中在處理研磨廢水時存在的電能的浪費，處理成本較高的問題。該方法為：先在SS濃度大于50mg/l的研磨廢水中添加質(zhì)量濃度為3%-20%的堿溶液，將PH值調(diào)整至10.5-11，再添加質(zhì)量濃度為3%-10%的高分子混凝劑將電導(dǎo)率調(diào)節(jié)為150μs/cm-300μs/cm，及質(zhì)量濃度為3%-10%的無機鹽類混凝劑，將PH值調(diào)整至7-8.5；最后，將研磨廢水進行沉降分離，得到SS濃度小于50mg/l的廢水，這樣，由于上述方法不需要用到濾網(wǎng)，因此，降低了電能消耗，及處理成本，同時，還提高了處理效率。
【專利說明】一種半導(dǎo)體行業(yè)研磨廢水的處理方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及水處理技術(shù)，特別涉及一種半導(dǎo)體行業(yè)研磨廢水的處理方法。

【背景技術(shù)】
[0002] 半導(dǎo)體器件行業(yè)是目前及將來電子信息產(chǎn)業(yè)的重要組成部分，隨著半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè) 的興起，國際市場對半導(dǎo)體的產(chǎn)品的需要越來越多，晶圓制造為半導(dǎo)體制作過程中的一項 重要工藝，在晶圓制造中，隨著制造技術(shù)的升級、導(dǎo)線與柵極尺寸的縮小，光刻技術(shù)對晶圓 表面的平坦程度的要求越來越高，CMP (Chemical Mechanical Polishing,化學(xué)機械拋光 法）工藝屬于芯片制造廠的基本工藝，用于將晶圓表面平坦化。在晶圓研磨后的過程中使 用超純水對其進行清洗時會產(chǎn)生大量的研磨廢水，其中，研磨廢水中含有的SS (Suspended Solids,懸浮物)遠遠超出國標中規(guī)定的SS濃度小于50mg/l的排放標準，大量SS會對環(huán)境 造成嚴重污染。
[0003] 現(xiàn)有技術(shù)中，為了避免產(chǎn)生的研磨廢水中含有的超標的SS污染環(huán)境，使得排放的 研磨廢水能夠符合政府所制定的廢棄物排放標準，主要采用超濾法去除研磨廢水中含有的 SS〇
[0004] 超濾法為物理方法，采用濾網(wǎng)去除研磨廢水中包含的SS，該方法雖然可以達到降 低研磨廢水中的SS濃度的效果，但是，一方面，由于濾網(wǎng)容易被SS堵塞，需要利用電能定期 對濾網(wǎng)進行清潔，因此，對電能的消耗較大；另一方面，由于研磨顆粒硬度較高，很容易將濾 網(wǎng)造成破損，進而造成廢水處理系統(tǒng)的處理效率較低，并且，需要定期對濾網(wǎng)進行維護，因 此，提高了廢水處理系統(tǒng)的成本。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明實施例提供一種半導(dǎo)體行業(yè)中研磨廢水的處理方法，用以解決現(xiàn)有技術(shù)中 存在的電能消耗較大、處理效率較低及處理成本較高的問題。
[0006] -種半導(dǎo)體行業(yè)中研磨廢水的處理方法，包括：
[0007] 在懸浮物濃度大于50mg/l的研磨廢水中添加質(zhì)量濃度為3%-20%的堿溶液，將所 述研磨廢水的氫離子濃度指數(shù)PH值調(diào)整至10. 5-11 ;
[0008] 在PH值為10. 5-11的研磨廢水中添加質(zhì)量濃度為3%_10%的高分子混凝劑將研磨 廢水的電導(dǎo)率調(diào)節(jié)為150 μ s/cm-300 μ s/cm，及質(zhì)量濃度為3%-10%的無機鹽類混凝劑，將 研磨廢水的PH值調(diào)整至7-8. 5 ;
[0009] 將PH值為7-8. 5的研磨廢水進行沉降分離，得到懸浮物濃度小于50mg/l的廢水。
[0010] 本發(fā)明實施例中，先在懸浮物濃度大于50mg/l的研磨廢水中添加質(zhì)量濃度為 3%-20%的堿溶液，將研磨廢水的PH (Hydrogen Ion Concentration,氫離子濃度指數(shù))值調(diào) 整至10. 5-11，再在PH值為10. 5-11的研磨廢水中添加質(zhì)量濃度為3%-10%的高分子混凝劑 將研磨廢水的電導(dǎo)率調(diào)節(jié)為150μ s/Cm-300l·! s/cm，及質(zhì)量濃度為3%-10%的無機鹽類混凝 齊U，將研磨廢水的PH值調(diào)整至7-8. 5 ;最后，將PH值為7-8. 5的研磨廢水進行沉降分離，得 到懸浮物濃度小于50mg/l的廢水，這樣，由于上述方法不需要用到濾網(wǎng)，因此，避免了由于 定期清理濾網(wǎng)而造成的電能消耗，及對濾網(wǎng)定期維護所使用的成本，同時，也避免了濾網(wǎng)破 損對處理效率的影響，因此，還達到了提高處理效率的目的。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0011] 圖1為本發(fā)明實施例中半導(dǎo)體行業(yè)中研磨廢水處理的詳細流程圖；
[0012] 圖2A為本發(fā)明實施例中的比色卡示意圖；
[0013] 圖2B為本發(fā)明實施例中PH試紙測試PH值的示意圖；
[0014] 圖3為本發(fā)明實施例中半導(dǎo)體行業(yè)中研磨廢水處理的示意圖。

【具體實施方式】
[0015] 為了降低污水處理系統(tǒng)對電能的消耗、處理成本，提高處理效率，本發(fā)明實施例 中，先在懸浮物濃度大于50mg/l的研磨廢水中添加質(zhì)量濃度為3%-20%的堿溶液，將研磨廢 水的PH值調(diào)整至10. 5-11，再在PH值為10. 5-11的研磨廢水中添加質(zhì)量濃度為3%-10%的 高分子混凝劑將研磨廢水的電導(dǎo)率調(diào)節(jié)為150μ S/Cm-300l·! s/cm，及質(zhì)量濃度為3%-10%的 無機鹽類混凝劑，將研磨廢水的PH值調(diào)整至7-8. 5 ;最后，將PH值為7-8. 5的研磨廢水進 行沉降分離，得到懸浮物濃度小于50mg/l的廢水，這樣，由于上述方法不需要用到濾網(wǎng)，因 此，避免了由于定期清理濾網(wǎng)而造成的電能消耗，及對濾網(wǎng)定期維護所使用的成本，同時， 也避免了濾網(wǎng)破損對處理效率的影響，因此，還達到了提高處理效率的目的。
[0016] 下面結(jié)合附圖對本發(fā)明優(yōu)選的實施方式進行詳細說明。
[0017] 參閱圖1所示，本發(fā)明實施例中，半導(dǎo)體行業(yè)中研磨廢水處理的詳細流程如下：
[0018] 步驟100 :在SS濃度大于50mg/l的研磨廢水中添加質(zhì)量濃度為3%-20%的堿溶液， 將研磨廢水的PH值調(diào)整至10. 5-11。
[0019] 步驟110 :在PH值為10. 5-11的研磨廢水中添加質(zhì)量濃度為3%-10%的高分子混 凝劑將研磨廢水的電導(dǎo)率調(diào)節(jié)為150μ S/cm-300l·! s/cm，及質(zhì)量濃度為3%-10%的無機鹽類 混凝劑，將研磨廢水的PH值調(diào)整至7-8. 5。
[0020] 步驟120 :將PH值為7-8. 5的研磨廢水進行沉降分離，得到SS濃度小于50mg/l的 廢水。
[0021] 現(xiàn)有技術(shù)中，廢水中SS的測定方法主要有三種：稀釋與接種法、酚二磺酸分光光 度法及重量法，因此，本發(fā)明實施例中，在步驟110與步驟120中涉及的SS濃度可以采用稀 釋與接種法測定，也可以采用酚二磺酸分光光度法測定，還可以采用重量法測定。在上述三 種方法中，重量法是比較常用的測定方法，該方法的測定原理是，將水樣通過中速定量濾紙 (孔徑為0. 45微米的濾膜)，并對通過水樣前后的濾膜進行稱重，算出一定量水樣中顆粒物 的質(zhì)量，從而求出SS的含量，進而求出SS的濃度。
[0022] 研磨廢水中的SS在水溶液中皆帶有表面氫氧基，這些表面氫氧基多具有布朗斯 特兩性質(zhì)子性質(zhì)，會隨PH值的變化而呈現(xiàn)帶正電荷的形態(tài)或帶負電荷的形態(tài)，由于本方案 是使用混凝、沉淀的方法降低研磨廢水中的SS，而混凝劑所帶的電荷為正電荷，為了使廢水 中的SS與混凝劑的作用力變大，本發(fā)明實施例中，在執(zhí)行步驟110之前調(diào)節(jié)研磨廢水的PH 值，即先在SS濃度達到50mg/l的研磨廢水中添加堿溶液，直至將研磨廢水的PH值調(diào)整至 10. 5-11時停止添加堿溶液，其中，SS處于PH值為10. 5-11的溶液中時呈現(xiàn)帶負電荷的形 態(tài)，然后，再在添加堿溶液的研磨廢水中添加混凝劑。
[0023] 本發(fā)明實施例中，在步驟100中可以采用質(zhì)量濃度為3%_20%的堿溶液將研磨廢水 的PH值調(diào)節(jié)至10. 5-11，只不過達到同一PH值時，添加的質(zhì)量濃度高的堿溶液的體積，較質(zhì) 量濃度低的堿溶液的體積大。
[0024] 本發(fā)明實施例中，在步驟100中調(diào)節(jié)PH值的堿溶液有多種，較佳的，可以采用Κ0Η (Potassium hydroxide,氫氧化鉀）或者NaOH (Sodium hydroxide,氫氧化鈉）對研磨廢水 的PH值進行調(diào)節(jié)。
[0025] 本發(fā)明實施例中，在步驟100中調(diào)節(jié)PH值的堿溶液的質(zhì)量濃度，可以是3%，可以是 9%，可以是10%，可以是12%，還可以是15%，較佳地，采用質(zhì)量濃度為10%的堿溶液將研磨廢 水的PH值調(diào)整至10. 5-11。
[0026] 在實際應(yīng)用中，PH值的測量方法有多種，例如，可以采用酸堿指示劑測量PH值，也 可以采用PH試紙測量PH值，還可以采用PH計測量PH值。
[0027] 酸堿指示劑法：在待測溶液中加入PH指示劑，不同的指示劑根據(jù)不同的PH值顏色 會發(fā)生變化，例如：將酸性溶液滴入石蕊試液，則石蕊試液將變紅；將堿性溶液滴進石蕊試 液，則石蕊試液將變藍(石蕊試液遇中性液體不變色)，將滴加指示劑的溶液呈現(xiàn)的顏色與 表1中的PH指示劑的變色范圍進行匹配，進而確定PH的范圍，也可以與圖2A所示的比色 卡對比，確定PH值的范圍，其中，圖2A所示的比色卡中共有14個顏色，不同的顏色與不同 的PH值相對應(yīng)。酸堿指示劑法可以粗略估計PH值的范圍，但是不能準確得出PH值。
[0028] 表 1
[0029]

【權(quán)利要求】
1. 一種半導(dǎo)體行業(yè)中研磨廢水的處理方法，其特征在于，包括： 在懸浮物濃度大于50mg/l的研磨廢水中添加質(zhì)量濃度為3%-20%的堿溶液，將所述研 磨廢水的氫離子濃度指數(shù)PH值調(diào)整至10. 5-11 ; 在PH值為10. 5-11的研磨廢水中添加質(zhì)量濃度為3%-10%的高分子混凝劑將研磨廢水 的電導(dǎo)率調(diào)節(jié)為150 μ s/cm-300 μ s/cm，及質(zhì)量濃度為3%-10%的無機鹽類混凝劑，將研磨 廢水的PH值調(diào)整至7-8. 5 ; 將PH值為7-8. 5的研磨廢水進行沉降分離，得到懸浮物濃度小于50mg/l的廢水。
2. 如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，將研磨廢水的PH值調(diào)整至10. 5-11的質(zhì)量 濃度為3%-20%堿溶液為：氫氧化鈉 NaOH溶液，或者氫氧化鉀KOH溶液。
3. 如權(quán)利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述堿溶液的質(zhì)量濃度為10%。
4. 如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，在PH值為10. 5-11的研磨廢水中添加的質(zhì) 量濃度為3%-10%高分子混凝劑為：聚合氯化鋁或者聚合氧化鐵。
5. 如權(quán)利要求1或4所述的方法，其特征在于，所述高分子混凝劑的質(zhì)量濃度為5%。
6. 如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，在PH值為10. 5-11的研磨廢水中添加的質(zhì) 量濃度為3%-10%無機鹽類混凝劑為：硫酸鋁、三氯化鐵或者硫酸亞鐵。
7. 如權(quán)利要求1或6所述的方法，其特征在于，所述無機鹽類混凝劑的質(zhì)量濃度為5%。
8. 如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，將研磨廢水的PH值調(diào)整至7-8. 5后，在進行 沉降分離之前，還包括： 在研磨廢水中添加質(zhì)量濃度為1 %。-3 %。的助凝劑直至將電導(dǎo)率調(diào)節(jié)為300 μ s/ cm-500 μ s/cm〇
9. 如權(quán)利要求8所述的方法，其特征在于，所述助凝劑為：陰離子聚丙乙烯氨或者活化 硅酸。
10. 如權(quán)利要求8或9所述的方法，其特征在于，所述助凝劑的質(zhì)量濃度為2%。。
【文檔編號】C02F9/04GK104230041SQ201310241349
【公開日】2014年12月24日 申請日期:2013年6月18日 優(yōu)先權(quán)日:2013年6月18日
【發(fā)明者】曾云 申請人:北大方正集團有限公司, 深圳方正微電子有限公司