[發明專利]廢水處理方法及其設備

無效

• 申請號: 201310152296.4
• 申請日: 2013-04-27
• 公開（公告）號: CN103771573A
• 公開（公告）日: 2014-05-07
• 發明（設計）人: 陳國益;曹逸昌;陳鏡廉
• 申請（專利權）人: 兆聯實業股份有限公司
• 主分類號: C02F1/58
• 分類號: C02F1/58
• 代理公司: 北京三友知識產權代理有限公司 11127
• 代理人: 韓蕾

技術領域

本發明是有關于一種廢水（waste?water）的處理方法及其設備，且特別是有關于一種包含有硫酸（sulfuric?acid,化學式為H₂SO₄）與過氧化氫（hydrogen?peroxide,化學式為H₂O₂，俗稱雙氧水）的廢水的回收處理方法及其設備。

背景技術

隨著氣候變遷日益劇烈，全球各地發生澇災與旱災的機率也逐漸升高，進而導致越來越不容易有效地保存與利用人類生存所不可或缺的干凈水資源。更重要的是，全球人口數量急速成長與工業科技的迅速發展，導致人類對于環境污染日益嚴重，更使得水資源的保存與利用問題越來越惡化。因此，如何能夠有效地回收工業廢水（industrial?waste?water）中的污染物質，以降低污染物質對于環境的污染，已逐漸成為世界各國政府亟待解決的問題之一。

舉例來說，在半導體制造（semiconductor?fabrication）過程中，每一道制程都可能會有微粒（particle）、有機殘留物（organic?remains）、無機殘留物（inorganic?residue）等潛在性的污染物（contamination）殘留在硅晶圓（silicon?wafer）或者是硅芯片（silicon?chip）的表面上。因此，在每一道制程之前及之后都必須要以不同的溶液（solution）進行多道清洗晶圓的步驟，以移除這些污染物，并且在硅晶圓或者是硅芯片表面上生成一層氧化薄膜（oxide?thin?film），以避免這些污染物導致缺陷生成（defect?generation）以及元件特性失效（device?characteristic?failure）。

在上述的污染物中，有機殘留物會在硅晶圓或者是硅芯片的表面上形成一個疏水性表面（hydrophobic?surface），進而大幅降低最后一道純水清洗步驟的清洗效率。因此，在純水清洗步驟之前，通常還會有一道硫酸清洗步驟，以便利用硫酸的強氧化性來破壞有機殘留物的碳氫鍵結（hydrocarbon?bonds），進而造成有機殘留物脫水而形成碳化物（carbide）。另外，過氧化氫則因為可用來將碳化物氧化成一氧化碳（carbon?monoxide）或者是二氧化碳（carbon?dioxide）氣體而經常被用來稀釋硫酸。

值得注意的是，由于硫酸與過氧化氫皆具有強氧化性，因此二者對于環境及生物而言皆為有害物質。也因此，若未能有效回收硫酸清洗步驟的制程廢水，則排放至環境中的硫酸與過氧化氫將會對環境造成污染。除此之外，目前部分國家已經立法，或者是傾向于立法，來限制制程廢水中的硫酸與過氧化氫含量。因此，亟需提供新的廢水處理方法及設備，以便能夠更有效處理包含有硫酸與過氧化氫的制程廢水。

發明內容

為了解決上述問題，本發明提供了一種廢水處理方法以及一種廢水處理設備，以去除酸性廢水中的過氧化氫，并且將酸性廢水中的硫酸轉換為可回收再利用的硫酸化合物（sulfuric?compound）。

本發明提供一種廢水處理方法，用以處理包含有硫酸與過氧化氫的一種酸性廢水（acid?waste?water），其包括下列步驟。首先，將堿性溶劑（alkaline?solvent）加入酸性廢水中，以與硫酸反應而從酸性廢水中去除硫酸，進而形成包含有硫酸化合物以及過氧化氫的產物（product）。接著，再利用催化劑（catalyst）去除產物中的過氧化氫。然后，將產物分離為低濃度廢水以及硫酸化合物，以回收硫酸化合物。

在本發明的一實施例中，在上述酸性廢水中加入上述堿性溶劑之前，還包括將上述酸性廢水中的硫酸稀釋至特定濃度（predetermining?concentration）。在一特定實施例中，上述至少部分的硫酸可利用上述低濃度廢水稀釋至上述特定濃度。而且，在一特定實施例中，在將上述酸性廢水中的硫酸稀釋至上述特定濃度的過程中，還可包括冷卻上述酸性廢水的步驟。

在本發明的一實施例中，在上述酸性廢水中加入上述堿性溶劑的過程中，還包括冷卻上述酸性廢水的步驟。

在本發明的一實施例中，上述堿性溶劑包括氫氧化鈣（calcium?hydroxide,化學式為Ca(OH)₂，俗稱熟石灰（hydrated?lime））、氧化鈣（calcium?oxide,化學式為CaO，俗稱生石灰（quicklime））以及氫氧化鎂（magnesium?oxide,化學式為Mg(OH)₂）至少其中之一。