中國芯片產業掀起一輪投資熱潮，然而關于芯片生產廢水排放的地方標準尚未出臺。本文結合芯片生產廢水處理工程實例，通過調研分析得出優芯片生產廢水處理工藝。

1、廢水分類與來源

集成電路芯片制造生產工藝復雜，包括硅片清洗、化學氣相沉積、刻蝕等工序反復交叉，生產中使用了大量的化學試劑如HF、H2SO4、NH3·H2O等，廢水的主要污染物分類和來源情況見表1。

2、廢水處理工藝

根據生產廢水的排放情況及各股廢水的主要污染指標，將生產廢水處理分為：含氨廢水處理系統、含氟廢水處理系統、CMP研磨廢水處理系統及酸堿廢水處理系統。

2.1含氨廢水處理系統

含氨廢水有兩部分，一部分是濃氨氮廢水，主要含氨氮和雙氧水，氨氮濃度達400～1200mg/L；另一部分是稀氨廢水，主要含氟化氨，氨氮濃度低于100mg/L。

2.1.1濃氨廢水吹脫吸收工藝

該工藝大優點是去除效率高，運行成本低。從A公司二期工程(濃氨廢水水量10m3/h，NH3-N400～800mg/L)的運行情況來看，經一級吹脫，氨氮的去除率在70%左右，二級吹脫后達90%以上。其主要缺點是一次性投資成本相對較高；由于控制系統運行的參數(溫度、流量、風速、pH等)較多，系統調試的難度相對較大；當進水水質水量波動較頻繁、較大(加藥量的突增或突減)時，系統出水水質不穩定。

2.1.2稀氨廢水化學氧化工藝

因該工藝在處理過程中需要投加大量的化學藥劑，稀氨廢水化學氧化工藝的運行成本相對濃氨吹脫工藝要高得多。其主要優點是一次性投資較低；控制簡單，通常采用檢測各池內的氧化還原電位來控制加藥量；運行比較穩定。

2.2含氟廢水處理系統

因該工藝處理過程中需要投加大量的化學藥劑，故運行成本較高。工藝中采用CaCl2溶液代替傳統去氟采用的消石灰，可減少氟化鈣污泥量、原料用量和堿液，同時，可避免粉態消石灰的逸散，防止管道堵塞，易于控制投加量，確保系統的穩定高效運行。

若含氟廢水的水量很高，從節省成本角度考慮，可采用CaCl2與Ca(OH)2固定配比的混和溶液。由于該工藝較成熟、出水較易控制，通常采用二級混合反應→一級助凝→一級沉淀，系統出水氟離子濃度基本達到小于20mg/L的要求。當受到較大、較頻繁的水質沖擊負荷時，通過過量投加藥劑即可確保水質達標。該工藝易于改進，可改為二級反應→沉淀→一級混合反應→沉淀的兩階段沉淀工藝。

2.3CMP研磨廢水處理系統

研磨廢水處理與含氟廢水處理很相近，若從節省投資的角度考慮，可以采用同一系統同時處理含氟和CMP研磨兩股廢水，否則，將增加額外的投資。

2.4酸堿廢水處理系統

pH的調節是該工藝的關鍵。一方面，從pH調節和加藥量的控制角度考慮，反應級數越多越好、藥劑濃度越低越有利于控制；另一方面，從投資成本的角度考慮，反應器、藥劑儲槽越少越好，兩方面互相矛盾

5、結論

芯片廢水是伴隨著工業的發展而產生的一種新型廢水，通過對廢水的分類收集和單獨處理，可以實現芯片廢水的總達標排放的目的。通過對各股廢水處理工藝的實際處理情況的比較，以及各自的環境經濟效益分析，得出芯片廢水處理的佳組合方案：濃氨吹脫吸收工藝—含氟廢水兩階段沉淀工藝(含氟廢水與CMP研磨廢水混合處理)—三級酸堿中和處理工藝。

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