[發明專利]用于處理含有唑系和唑類化合物的水的臭氧氧化方法

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• 申請號: 201580029895.4
• 申請日: 2015-06-05
• 公開（公告）號: CN106794397A
• 公開（公告）日: 2017-05-31
• 發明（設計）人: 芭芭拉·席林;布魯諾·海尼格;安東尼奧·勞
• 申請（專利權）人: 蘇伊士水務工程公司
• 主分類號: B01D21/00
• 分類號: B01D21/00
• 代理公司: 中科專利商標代理有限責任公司11021
• 代理人: 吳勝周

背景

一般地，本發明涉及處理通過用于生產電子組件和半導體器件的制造過程(工藝或方法)，process)產生的廢水的系統和方法。更具體地，本發明涉及用于去除多種化合物的系統和方法，所述化合物如，但不限于唑系(azoles)和唑類(azole-type)化合物家族，其可以包括：苯并三唑、吡唑、4-甲基-1-H-苯并三唑(benzotrazole)、5-甲基-1-H-苯并三唑、咪唑、1，2，41H-三唑、3-氨基三唑、四唑、唑、噻唑、二唑(diazoir)1，2，3，噻二唑和其他唑衍生物，所述其他唑衍生物可以包括包含稠合的唑和苯環的化合物。這樣的化合物可以從經由例如通過在化學機械拋光(CMP)步驟中的電鍍酸性廢物產生的廢水和′拖出的(廢酸洗液，drag out)′水去除，所述化學機械拋光(CMP)步驟可以用于半導體器件的制造過程，和/或來自光電子組件，如薄膜晶體管液晶顯示器(TFT-LCD)的制造。

隨著光電子和半導體工業的制造過程推進，通過這樣的過程產生的廢水的組成變得更復雜。例如，這樣的廢水可以包含有機碳化合物和有機氮化合物二者，其對環境可能是有毒的、腐蝕性的和富養的。

薄膜晶體管液晶顯示器是一種類型的LCD，其使用薄膜晶體管技術來提供有源矩陣LCD。TFT-LCD用于多種消費產品中，如電視機、計算機顯示器、移動電話、導航系統等。

尤其是TFT-LCD的生產可以產生顯著大量的含有高強度有機氮的廢水。這樣的廢水可能包含多種污染物，如唑化合物、四甲基氫氧化銨(TMAH)、一乙醇胺(C₂H₅ONH₂，MEA)和二甲亞砜((CH₃)₂SO，DMSO)。唑化合物和TMAH可以在TFT-LCD生產中用作顯影劑，而MEA和DMSO可以用作TFT-LCD生產中的剝離劑(stripper)，以及螯合劑。TMAH還可以用作TFT-LCD制造的光刻過程中的陽性光刻膠顯影劑的組分。三唑類、TMAH、MEA和DMSO通常看作是緩慢可生物降解的有機化合物，其在降解期間典型地釋放氨，導致處理的廢水中的高氨濃度和潛在硝化作用。

歷史上，半導體和電子組件制造工廠將它們的廢水排放至當地公有處理設施(POTW)系統。然而，由于近來半導體工業的成長導致增加的負載連同施加于POTW以從廢水去除有機和氮化合物的更嚴格的排放法規可能限制任何這樣的POTW充分處理這樣的排放的能力。

在某些條件下，多種微生物能夠降解DMSO。例如埃希氏菌菌(Escherichi coli)，克雷伯氏菌(Klebsiella)，沙雷氏菌(Serratia)，布氏枸櫞酸桿菌(Citrobacter braakii)，土生隱球菌(Cyptococcus humicolus)，生絲微菌屬物種(Hyphomicrobium speices)和莢膜紅細菌(Rhodobacter capsulatus)在降解DMSO方面已經顯示陽性結果。此外，MEA可以常常通過多種多樣的對于胺和醇常見的反應降解，并且可以水合為氨和乙酸酯。然而，唑和唑相關化合物以及TMAH的降解特別成問題，因為多種多樣的三唑和唑-化合物的存在(伴有TMAH或單獨存在)，對硝化活性具有有害和抑制影響。具體地，已經顯示，三唑類可以以大于1mg/升的水平抑制硝化。

因此，需要用于處理由TFT-LCD的生產產生的廢水的系統和方法(其有效地去除三唑類以及COD和總氮)。

發明概述

根據本發明的一些實施方案的方面可以包括用于廢水的化學處理系統，所述系統包括：氧化模塊(oxidation module)，所述氧化模塊接收作為輸入的廢水并且輸出流出物(effluent)；其中所述氧化模塊從輸入的廢水去除唑類化合物；并且其中所述流出物具有大于百分之九十(90％)的唑類化合物的減少。

根據本發明的一些實施方案的方面可以包括用于廢水的化學處理系統，所述系統包括：氧化模塊，其接收作為輸入的：接收自化學機械拋光過程的廢水；和接收自臭氧發生器的臭氧氣體；所述氧化模塊輸出流出物；其中所述氧化模塊從輸入的廢水去除唑類化合物；其中所述流出物具有大于百分之九十(90％)的唑類化合物的減少；并且其中所述氧化模塊在處理之前不需要鐵處理(ferrous treatment)或固液分離(solid-liquid separation)。