公开(公告)日2010.11.17
IPC分类号C02F9/14; C02F1/42; C02F1/20; C02F1/32; C02F1/44
摘要
本实用新型公开了半导体行业研磨废水回用为超纯水的处理系统，它包括彼此之间通过连接管路依次串联相连的研磨废水水箱、膜生物反应器、离子交换系统、清水箱、超滤系统、紫外线消毒系统、一级反渗透系统、脱气装置、二级反渗透系统、中间水箱、连续电去离子系统和产水箱，离子交换系统连接有再生系统，膜生物反应器的清水出水口通过出水管线与清水箱的进水口相连，二级反渗透系统的浓水出口通过第二浓水管路与超滤系统的进水口相连，中间水箱的进水口通过中间水管路与脱气装置的出水口相连。采用本系统可得到电阻高达18MOhm-cm以上的高品质纯水。该套系统整体回收率高达75%，整体投资成本较低。
权利要求书
1.半导体行业研磨废水回用为超纯水的处理系统，其特征在于：它包括彼此之间通过连接管路依次串联相连的研磨废水水箱、膜生物反应器系统、离子交换系统、清水箱、超滤系统、紫外线消毒系统、一级反渗透系统、脱气装置、二级反渗透系统、中间水箱、连续电去离子系统和产水箱，膜生物反应器的浓水出口通过第一浓水管路与污泥处理系统的浓水进水口相连，污泥处理系统的水出口通过出水管与研磨废水水箱的进水口相连并且其污泥排出口与污泥管线相连，所述的离子交换系统连接有再生系统，在所述的紫外线消毒系统和一级反渗透系统之间的连接管路上通过加药管线连接有加药系统并装有第一反渗透进水泵，在所述的脱气装置和二级反渗透系统之间的连接管路上装有第二反渗透进水泵，二级反渗透系统的浓水出口通过第二浓水管路与超滤系统的进水口相连，中间水箱的进水口通过中间水管路与脱气装置的出水口相连，在所述的中间水箱和连续电去离子系统之间的连接管路上装有连续电去离子系统进水高压泵。
2.根据权利要求1所述的半导体行业研磨废水回用为超纯水的处理系统，其特征在于：所述的膜生物反应器的膜组件为外压式超滤中空纤维膜系统、内压式超滤中空纤维膜系统、卧式中空纤维膜系统、立式中空纤维膜系统或者浸没式超滤系统中的一种。
3.根据权利要求1所述的半导体行业研磨废水回用为超纯水的处理系统，其特征在于：所述的第一、二反渗透进水泵和连续电去离子系统进水高压泵为双泵串联设置。
说明书
半导体行业研磨废水回用为超纯水的处理系统
技术领域
本实用新型涉及水处理系统，本实用新型尤其涉及半导体行业研磨废水回用为超纯水的处理系统。
背景技术
化学机械研磨是半导体行业集成电路板制作过程中晶圆全面平坦化的关键技术，在晶圆研磨后的后续过程中使用超纯水对其进行清洗产生大量的研磨废水，此类废水中含有高浓度以各种状态存在的微小的研磨含硅颗粒物、化学药剂、超纯水以及金属离子物质。该废水的危害性是显而易见的，在当今水源污染破坏情况日益加剧的情况下，响应节能减排要求，如何利用此类废水水质进行充分合理有效的深度回用，缓解水资源匮乏成为一个比较急迫的课题。
半导体行业研磨废水因为在生产过程中对硅圆片进行研磨时使用纯水进行冲洗而产生的含有孔径很小的纳米级的水溶性硅颗粒物质和清洗剂的工业废水，因为该类废水所含其他杂质很少，如果能够将其中的该类物质和清洗剂去除，重新进行再利用会产生。目前现有的研磨废水大多是通过化学混凝沉淀进行污泥脱水，后作为工业用的杂用水如绿化，消防等用途。该种处理占地面积较大，运行费用与能耗也较高，期间要添加许多化学药剂会产生大量有害污泥，而且出水水质极不稳定。
针对巨大的应用机遇，半导体制造商在日常经营中，非常依赖于超纯水连续流。由于全球水资源的日益缺乏，因此超纯水的生产成本在不断地上升，如何做到节约成本，保护环境成了每个企业家注重的细节。
溶解固体和悬浮固体在含量、酸碱度和金属杂质方面的差异，使半导体废水对常规技术处理造成了挑战。
发明内容
本实用新型的目的在于克服已有技术的不足，提供一种半导体行业研磨废水回用为超纯水的处理系统，该系统是模块化的系统，其处理能力可以进行快速调节，占地面积小，能够适应原水水质的变化，污泥产出量小，化学药品需求量最小，水的回收利用率较高。
为了达到上述目的，本实用新型采用的技术方案是：
半导体行业研磨废水回用为超纯水的处理系统，它包括彼此之间通过连接管路依次串联相连的研磨废水水箱、膜生物反应器、离子交换系统、清水箱、超滤系统、紫外线消毒系统、一级反渗透系统、脱气装置、二级反渗透系统、中间水箱、连续电去离子系统和产水箱，膜生物反应器的浓水出口通过第一浓水管路与污泥处理系统的浓水进水口相连，污泥处理系统的水出口通过出水管与研磨废水水箱的进水口相连并且其污泥排出口与污泥管线相连，所述的离子交换系统连接有再生系统，膜生物反应器的清水出水口通过出水管线与清水箱的进水口相连，在所述的紫外线消毒系统和一级反渗透系统之间的连接管路上通过加药管线连接有加药系统并装有第一反渗透进水泵，在所述的脱气装置和二级反渗透系统之间的连接管路上装有第二反渗透进水泵，二级反渗透系统的浓水出口通过第二浓水管路与超滤系统的进水口相连，中间水箱的进水口通过中间水管路与脱气装置的出水口相连，在所述的中间水箱和连续电去离子系统之间的连接管路上装有连续电去离子系统进水高压泵。
本实用新型的优点在于：
针对原水为半导体行业研磨废水之水质的特点，以膜生物反应器作为前预处理，通过离子交换系统和超滤系统，加以紫外线消毒系统，每套设备系统独到的组合，将原本只能自来水水质制备超纯水的水处理系统改进为可以将原本废弃无法利用的半导体行业研磨废水水制备为超纯水;
根据生产过程中由于各种原因变化引起的原水水质波动带来的影响，通过自动化控制系统调控，水质差的时间减少进水量或者增加泵的压力，保证设备低能耗安全正常运行，维护方便，和出水水质的稳定，成本较低。
结合季节带来的水质变化，采用了反渗透系统进水泵双泵串联代替传统的蒸汽加热系统，大大减少了设备运行所需能耗和生产成本。
采用本系统可得到电阻高达18MOhm-cm以上的高品质纯水。该套系统整体回收率高达75%，整体投资成本较低。
