[發明專利]半導體制造工藝尾氣處理設備的廢水回收系統和方法

無效

• 申請號: 200710005518.4
• 申請日: 2007-02-09
• 公開（公告）號: CN101239759A
• 公開（公告）日: 2008-08-13
• 發明（設計）人: 盧宗隆;商能洲;張朝謙
• 申請（專利權）人: 鋒霈企業股份有限公司
• 主分類號: C02F9/04
• 分類號: C02F9/04;C02F1/72;C02F1/42;C02F1/78
• 代理公司: 北京三友知識產權代理有限公司
• 代理人: 黃健

技術領域

本發明是關于一種廢水回收系統和方法，特別是關于一種半導體制造工藝尾氣處理設備的廢水回收系統和方法。

背景技術

在制造半導體的過程中，由于其制造程序復雜，所使用的化學成分相當多樣化，因此產生的工藝尾氣也相當復雜，包括酸氣(例如氟化氫(HF)、氯化氫(HCl)、硝酸(HNO₃)、硫酸(H₂SO₄)和磷酸(H₃PO₄)等)，堿氣(例如氨氣(NH₃))，有機溶劑(例如異丙醇(IPA)、丙酮、正己烷、環戊酮、丙二醇單甲基醚(PGME)和丙二醇單甲基醚酯(PGMEA)等)，以及有毒氣體(例如砷化氫(AsH₃)、磷化氫(PH₃)、硅甲烷(SiH₄)、二氯硅烷(SiH₂Cl₂)、二硼烷(B₂H₆)、三氟化硼(BF₃)和四氟化硅(SiF₄)等)。為避免半導體在制造過程中產生的工藝尾氣造成環境污染問題，因此在制造設備末端設有工藝尾氣處理設備，例如區域性廢氣處理設備(local?scrubber；L/S)，先將工藝尾氣中高濃度的氣相污染物破壞處理，再排入后端的空氣污染防治設備，經該空氣污染防治設備處理后才排放，以避免污染環境。常用的L/S包括干式和濕式兩種形式，干式L/S是利用吸附式觸媒反應將污染物破壞去除，濕式L/S則利用燃燒方式將污染物破壞后，再通過水洗滌的方式將污染物燃燒后的產物清洗下來，因而產生大量的L/S廢水。現在是使用逆滲透(RO)或超微過濾(UF)等過濾機制處理L/S廢水。然而經RO或UF過濾機制處理后的L/S廢水回收率僅達到60％至70％，且處理后的水質無法再提供給L/S使用，僅能提供給其它對水質要求不高的設備使用或直接排放，因此必須提供大量的廠內用水(facilities?water)給濕式L/S使用，造成半導體廠用水的一大負擔，例如濕式L/S的用水量占了全廠總用水量的40％以上，導致水資源的浪費及成本的增加。此外，濕式L/S廢水中的主要有機污染物為小分子量有機物，易使RO阻塞和結垢，也造成使用上的不便。

因此，業內期望一種使用方便且能使廢水回收再利用的半導體制造工藝尾氣處理設備的廢水回收系統和方法。

發明內容

本發明的目的在于提供一種半導體制造工藝尾氣處理設備的廢水回收系統和方法。

本發明提供了一種半導體制造工藝尾氣處理設備的廢水回收系統，其中包括：第一儲桶，連接所述半導體制造工藝尾氣處理設備，用以收集經過該半導體制造工藝尾氣處理設備的廢水；過濾裝置，連接所述第一儲桶，用以去除廢水中的微粒；氧化裝置，連接所述過濾裝置，用以氧化廢水中的有機污染物；離子交換裝置，連接所述氧化裝置，用以去除所述廢水中的離子；以及第二儲桶，連接所述離子交換裝置，用以收集所述廢水經上述過濾裝置、氧化裝置和離子交換裝置后產生的回收水，以供所述半導體制造工藝尾氣處理設備再利用。

上述過濾裝置包括反沖洗式濾網過濾裝置或濾除粒徑大于25微米微粒的裝置；其中所述氧化裝置包括：臭氧產生機，其用以產生臭氧；氧化反應槽，連接所述臭氧產生機和所述過濾裝置，其使得所述有機污染物與所述臭氧產生氧化反應；觸媒反應槽，連接所述氧化反應槽，其具有觸媒，用以促進所述臭氧的自由基反應以進一步氧化所述有機污染物；以及紫外線反應單元，連接所述觸媒反應槽，用以再次促進所述臭氧的自由基反應使該廢水的總有機碳小于0.5mg/L。所述離子交換裝置用以去除所述廢水中的氟離子。其中該回收水的體積大于所述廢水的體積的70％；優選大于所述廢水的體積的90％。

本發明所述的廢水回收系統，還包括與所述臭氧產生機連接的純氧氣產生機，用以產生純氧供該臭氧產生機使用；與所述氧化反應槽連接的臭氧尾氣處理單元，用以分解殘余的臭氧；介于所述臭氧產生機和所述氧化反應槽之間的臭氧注入單元，用以將所述臭氧注入所述氧化反應槽；其中所述觸媒包括金屬觸媒，例如氧化鐵觸媒。

上述的廢水回收系統還包括與所述第一儲桶連接的靜態混合單元以混合過氧化氫、堿性藥劑和所述廢水；以及耦接所述靜態混合單元的添加單元以添加所述過氧化氫和所述堿性藥劑至所述靜態混合單元中。