废水种类繁多性质成份各异,故相对地不能用相同之处理方式处理不同之废水,现就不同种类废液之处理方式加以说明。
1.高浓度氢氟酸废水:此废水主要源自晶片(IC)蚀刻用之HF原液,其原始浓度最高可达49%以上。这废液经单独管线收集至处理系统后添加NaOH,使PH 值提升至8~10后再加入CaCl2,Ca(OH)2等含钙化合物使与HF 反应生成CaF2污泥,其反应方程为: 2HF + CaCl2→CaF2+ 2HCl或2HF +
Ca(OH)2→CaF2 + 2H2O,借此去除浓废液中之氟离子浓度,而所产生之
CaF2污泥与制程废水中之晶片研磨废水混合,并添加Polymer(凝集剂)增进其沈降性,再经污泥脱水机挤压过滤脱水处理成泥饼,此泥饼则委托代处理业者处理,一般大部为固化后做为填土掩埋物或少部提供炼钢厂当助熔剂或催化剂或燃烧焚化。至于污泥液则注入调节池处理后排放。
2.一般废水:包括低浓度含氟废水、酸、碱性废水、纯水系统再生废水、废气洗涤废水等则由不同收集管线等排放进入调节池混合均匀,稀释后再以泵打入PH 调整池,添加H2SO4或NaOH 等酸碱中和剂调整PH值至6.0~9.0后放流入排水系统。
3.有机废液回收处理系统:浓硫酸废液、IPA、Solvent、显影液等有机废液以各别之独立系统委托代处理业者处理,如此可减少废水处理系统之设备、人力等配置,而降低运转成本,并且减少处理废水种类,增加处理厂之处理能力。
4.浓缩液及纯水回收再利用系统:纯水系统设备产生之浓缩液,除供应系统反洗,再生用水之用外,在冷却塔系统补充其飞泼挥发之水更是一大来源,如此不只可降低排水量更可节省自来水用量,以上之浓缩液包含了逆渗透膜及超过滤膜所生之浓缩废水,由于此废水硬度值偏高,故在使用时须添加药剂以控制其硬度值如图5-5所示。另外在纯水系统供应方面,部份制程之洗涤废水(如Rinse废水)于回收处理后可供应至冷却水系统及制程用水和卫生用水。
5.碱性再生废液:纯水系统再生时所产生的碱性再生废水,将其收集后可应用于废水处理系统的PH值调节用,如此不但可减少调节池之化学品用量,降低PH调节之难度,更可收缓冲调节之功效。
6.含氨性废水:半导体和光电厂生产所排放之含氨废水,属中、低浓度的含氨废水,可采用硝化一反硝化生物法进行处理。
7.CMP研磨废水:CMP 研磨废水可采用膜过滤法处理。在反应池设有搅拌器,透过投入高分子凝集剂进行凝聚反应而形成较大悬浮颗粒。将反应后的废水用泵以较高之流速通过管状膜组件,在操作压力下,水分子通过膜,而悬浮物则被截留在循环的水流中,并回流到沉淀池。膜过滤系统主要去除废水中大于0.2微米之微粒子。处理之出水进入废水中和池,再与含氟之处理水一起进行中和达标准后再排放之。
8.卫生及生活污水:此污水包括餐厅污水和卫生间污水等,其处理方式已在5-3节提及,此处不再说明。
9.高浓度有机废水:在液晶显示器厂中,使用有高浓度之有机化学品,作为制程之剥离剂和洗净剂,此化学品简称DMSO(DimethylSulfoxide二甲基亚;(CH3)2SO),是为一具高浓度之有机物,故其使用后所排放之废水,除部份作收集回收再制处理外,大部仍以废水排放至废水处理系统。而此高浓度之有机废水非用一般之处理方式可加以处理,而是以生物细菌处理之方式处理。其处理流程如图5-9所示;而图5-10 则此系统主设备BCF(Biological Contact Filter生物膜过滤槽)之构造,此系统可使DMSO完全分解,浓度降低至0.5ppm以下,而图5-11为TFT-LCD 厂废水处理流程图。
10.回收水处理:在台湾由于水资源管理不善,加上近几年来全球气候异常,台湾之降雨量偏低,使每年各水库之储水量大降,基于节约水资源之概念,科学园区各厂商在考虑自身需求和用水安全下,各高科技厂均设有回收水处理系统,一则合乎园区管理局之规定,另一则可减少用水量,目前园区规定制程之回收水率,旧厂须达70%,而新厂则须达85%以上,此对厂商而言是一大考验。一般回收水,除了空调冷凝水、冷却塔排放水、制程Rinse后之排水、无机废水及有机废水经生物处理过之废水再回收处理后之水均含在内,甚至雨水收集系统亦是一大回收水源。