Yarı İletken Atık Su Arıtımı
Yarı İletken Atık Suyu Nasıl Arıtılır: Ayırma, Kimyasal Arıtma ve Su Geri Dönüşümü
Yarı iletken atık suyu tek bir endüstriyel atık su türü değildir. Bir yarı iletken tesisi, florür içeren su, asidik ve alkali akımlar, amonyak atık suyu, organik atık su, CMP bulamacı atık suyu ve bakır, nikel veya diğer metalleri içeren atık su deşarj edebilir.
Bu akımlar farklı kimyasal özelliklere sahiptir ve tek bir evrensel arıtma işlemiyle ele alınmamalıdır.
Kaynağı belirleyin, atık suyu ayırın, uygun arıtma işlemini seçin ve laboratuvar testleri yoluyla kimyasal programı optimize edin.
01
Üretim Süreci ile Başlayın
Bir atık su arıtma sistemini tasarlamadan veya optimize etmeden önce, operatörler her atık su akımının üretim kaynağını, kimyasal bileşimini ve aşağı akış etkisini belirlemelidir.
Kaynak ve Kimya
- Atık suyu hangi üretim süreci üretiyor
- Bu süreçte hangi kimyasallar kullanılıyor
- Akım karmaşıklaştırıcı ajanlar içeriyor mu
Süreç Kararlılığı
- Atık su üretim partileri arasında dalgalanıyor mu
- Hangi kirleticiler aşağı akış sistemlerini etkiliyor
Geri Kazanım ve Yeniden Kullanım
- Değerli malzemeler geri kazanılabilir mi
- Arıtılmış su yeniden kullanılabilir mi
Bu üretime dayalı analiz, karışık atık su nihai arıtma birimine ulaştıktan sonra yalnızca kimyasalları ayarlamaktan daha etkilidir.
02
Yarı İletken Atık Suyu İçin Önerilen Sınıflandırma
Pratik bir sınıflandırma sistemi, atık suyu baskın kirleticilerine ve gereken arıtma mekanizmasına göre ayırır.
| Atık Su Akımı |
Tipik Kirleticiler |
Yaygın Arıtma Yaklaşımı |
| Florür atık suyu |
Florür iyonları, asitler ve ince çökeltiler |
Kalsiyum tuzu çöktürme, pıhtılaştırma ve flokülasyon |
| Asidik ve alkali atık su |
Mineral asitler, alkaliler ve çözünmüş tuzlar |
Eşitleme ve nötralizasyon |
| Amonyak atık suyu |
Amonyak azotu ve alkali bileşikler |
Sıyırma, biyolojik azot giderme veya kombine arıtma |
| Organik atık su |
Fotoresist, geliştirici, çözücüler ve yüzey aktif maddeler |
Fizikokimyasal ön arıtma ve biyolojik arıtma |
| CMP atık suyu |
Silika, alümina, seriya, metal parçacıkları ve parlatma kimyasalları |
Pıhtılaştırma, flokülasyon, berraklaştırma ve filtrasyon |
| Ağır metal atık suyu |
Bakır, nikel ve diğer metaller |
Kimyasal çöktürme, metal yakalama veya iyon değişimi |
| Düşük kirlilikli durulama suyu |
Düşük askıda katı madde ve çözünmüş kirleticiler |
Membran arıtma ve su geri dönüşümü |
Florür Atık Suyu
KirleticilerFlorür iyonları, asitler ve ince çökeltiler
ArıtmaKalsiyum tuzu çöktürme, pıhtılaştırma ve flokülasyon
Asidik ve Alkali Atık Su
KirleticilerMineral asitler, alkaliler ve çözünmüş tuzlar
ArıtmaEşitleme ve nötralizasyon
Amonyak Atık Suyu
KirleticilerAmonyak azotu ve alkali bileşikler
ArıtmaSıyırma, biyolojik azot giderme veya kombine arıtma
Organik Atık Su
KirleticilerFotoresist, geliştirici, çözücüler ve yüzey aktif maddeler
ArıtmaFizikokimyasal ön arıtma ve biyolojik arıtma
CMP Atık Suyu
KirleticilerSilika, alümina, seriya, metal parçacıkları ve parlatma kimyasalları
ArıtmaPıhtılaştırma, flokülasyon, berraklaştırma ve filtrasyon
Ağır Metal Atık Suyu
KirleticilerBakır, nikel ve diğer metaller
ArıtmaKimyasal çöktürme, metal yakalama veya iyon değişimi
Düşük Kirlilikli Durulama Suyu
KirleticilerDüşük askıda katı madde ve çözünmüş kirleticiler
ArıtmaMembran arıtma ve su geri dönüşümü
03
Florür Atık Su Arıtımı
Florür içeren atık su, wafer üretimindeki en yaygın akımlardan biridir.
Kalsiyum hidroksit, kalsiyum klorür veya diğer kalsiyum bazlı reaktifler, çözünmüş florürü kalsiyum florür çökeltilerine dönüştürmek için eklenebilir.
Ancak, yeni oluşan kalsiyum florür parçacıkları küçük ve çökmesi zor olabilir. Bu nedenle, katı-sıvı ayrımını güçlendirmek için genellikle pıhtılaştırıcılar ve flokülantlar kullanılır.
Anahtar Çalışma Prensibi
Atık su bileşimi üretim hatları arasında değişebileceğinden, optimum pH ve kimyasal dozaj test yoluyla doğrulanmalıdır.
01Atık su eşitleme
02pH ayarı
03Kalsiyum reaktifi eklenmesi
04Reaksiyon ve çöktürme
05Pıhtılaştırıcı eklenmesi
06Poliakrilamid flokülasyonu
07Berraklaştırma veya çözünmüş hava yüzdürme
08Çamur yoğunlaştırma ve susuzlaştırma
04
CMP Atık Su Arıtımı
CMP atık suyu, silika, alümina veya serium oksit gibi son derece ince aşındırıcı parçacıklar içerir. Bu parçacıklar, yüzeyleri benzer elektriksel yüklere sahip olduğu için askıda kalabilir.
Aşama 1
Yük Nötralizasyonu
Katyonik bir pıhtılaştırıcı, parçacık itmesini azaltabilir ve süspansiyonu kararsız hale getirebilir.
- PoliDADMAC
- Poliamin
- Poli alüminyum klorür
- Diğer inorganik veya organik pıhtılaştırıcılar
Aşama 2
Flok Oluşumu
Kararsızlaştırmadan sonra, poliakrilamid ince parçacıkları köprüleyerek daha kolay çökelen veya yüzen daha büyük floklar oluşturabilir.
Pıhtılaştırıcının dağılması için genellikle güçlü karıştırma kullanılırken, daha yavaş karıştırma flokların kırılmadan büyümesine izin verir.
05
Ağır Metal Atık Su Arıtımı
Ağır metal atık suyu, kaplama, aşındırma, paketleme ve YB alt tabaka işlemlerinden bakır, nikel, çinko veya diğer metalleri içerebilir.
Geleneksel arıtma genellikle, çözünmüş metallerin çözünmeyen hidroksitler oluşturması için pH'ın ayarlanmasını içerir. Daha sonra çökelen parçacıkları gidermek için pıhtılaştırma ve flokülasyon kullanılır.
Geleneksel Çöktürme Neden Başarısız Olabilir
EDTA, amonyak, sitrat veya diğer karmaşıklaştırıcı ajanlar metalleri çözünmüş halde tutabilir ve çöktürme verimliliğini azaltabilir.
Ek Arıtma Seçenekleri
- Metal komplekslerini kırmak veya zayıflatmak
- Özel ağır metal yakalama ajanları
- Sülfür bazlı çöktürme
- İyon değişimi veya seçici adsorpsiyon
- Membran konsantrasyonu
- Metal geri kazanım teknolojileri
Bluwat ağır metal yakalama ajanları, geleneksel hidroksit çöktürmenin gerekli metal konsantrasyonunu tutarlı bir şekilde elde edemediği atık sular için değerlendirilebilir.
06
Asit, Alkali ve Amonyak Atık Su Arıtımı
Asit ve Alkali Atık Su
Asidik ve alkali atık su genellikle eşitleme ve nötralizasyon yoluyla arıtılır.
Nötralizasyon, yeterli karıştırma ile kademeli olarak yapılmalıdır. Hedef pH'ı aşmak, kimyasal tüketimini artırabilir ve belirli kirleticileri yeniden çözebilir.
pH Kontrolü Neden Önemlidir
- Metal çöktürme
- Florür giderme
- Pıhtılaştırma verimliliği
- Polimer performansı
- Biyolojik arıtma kararlılığı
Amonyak-Azot Atık Suyu
Düşük ila orta konsantrasyonlar, nitrifikasyon ve denitrifikasyon yoluyla biyolojik olarak arıtılabilir. Yüksek konsantrasyonlu akımlar amonyak sıyırma veya ayrı ön arıtma gerektirebilir.
Kararlı pH, alkalilik, sıcaklık ve çözünmüş oksijen önemlidir. Toksik organik maddeler ve yüksek tuzluluk da izlenmelidir.
07
Organik Atık Su Arıtımı
Yarı iletken organik atık suyu şunları içerebilir:
- Fotoresist kalıntıları
- Geliştiriciler
- Çözücüler
- Yüzey aktif maddeler
- Temizlik kimyasalları
- İzopropil alkol
- Diğer çözünmüş organik bileşikler
Arıtma Seçimi
Biyolojik olarak parçalanabilen atık su, eşitleme ve pH ayarından sonra biyolojik işlemlerle arıtılabilir.
Yüksek konsantrasyonlarda çözücü, toksik bileşik veya zor biyolojik olarak parçalanabilen organik madde içeren akımlar, fizikokimyasal ön arıtma, ileri oksidasyon veya ayrı geri kazanım gerektirebilir.
Pıhtılaştırıcılar, koloidal ve kısmen çözünmeyen organik maddeyi gidermeye yardımcı olabilir, ancak tüm çözünmüş organik kirleticileri gidermeleri beklenmemelidir.
08
Çamur Susuzlaştırma
Yarı iletken atık su arıtımı, kalsiyum florür, metal hidroksitler, CMP parçacıkları, inorganik pıhtılaştırıcı çökeltileri ve biyolojik katıları içeren çamur üretebilir.
Tipik Susuzlaştırma Ekipmanları
- Filtre presler
- Bantlı filtre presler
- Santrifüjler
- Vidalı presler
Polimer Seçim Hedefi
Çamur bileşimine ve susuzlaştırma ekipmanına göre katyonik veya anyonik poliakrilamid seçilebilir.
Doğru ürün, güçlü floklar, berrak filtre, daha hızlı drenaj ve daha düşük çamur nemi sağlamalıdır.
En düşük polimer dozu her zaman en ekonomik seçenek değildir. Toplam çamur elleçleme ve bertaraf maliyeti dikkate alınmalıdır.
09
Su Geri Dönüşüm Fırsatları
Tüm yarı iletken atık suları aynı nihai deşarj sistemine yönlendirilmemelidir. Nispeten temiz durulama suyu ve arıtılmış proses suyu, aşamalı bir arıtma hattı ile geri kazanılabilir.
Ön Arıtma
Berraklaştırma, çoklu ortam filtrasyonu veya kartuş filtrasyonu.
Membran Ayırma
Ultrafiltrasyon ve ters ozmoz.
İleri Parlatma
Gerektiğinde ileri parlatma, dezenfeksiyon veya oksidasyon.
Potansiyel Yeniden Kullanım
Soğutma kuleleri, scrubber'lar, tesis temizliği, yardımcı sistemler veya daha ileri saflaştırma için besleme suyu.
10
Su Arıtma Kimyasallarının Seçimi
Kimyasal seçimi, kilogram başına fiyattan ziyade tüm arıtma hedefini dikkate almalıdır.
Gerekli dozaj
Flok boyutu ve gücü
Çökme hızı
Süpernatant berraklığı
Çamur hacmi
Çamur nemi
İletkenlik üzerindeki etkisi
Membran uyumluluğu
Kalıntı metal konsantrasyonu
Partiden partiye kararlılık
Bluwat Chemicals, laboratuvar değerlendirmesi için farklı derecelerde PAC, PoliDADMAC, poliamin, poliakrilamid ve ağır metal yakalama ajanları sağlayabilir.
11
Önerilen Kavanoz Testi Prosedürü
Laboratuvar kavanoz testi, her ayrılmış atık su akımı için en etkili kimyasal kombinasyonunu belirlemeye yardımcı olabilir.
Gerçek üretim hattından temsili atık su toplayın.
pH, bulanıklık, askıda katı madde ve ana kirleticileri ölçün.
Hedef çöktürme veya pıhtılaştırma koşullarına göre pH'ı ayarlayın.
Seçilen pıhtılaştırıcısını hızlı karıştırma altında ekleyin.
Seyreltilmiş PAM ekleyin ve karıştırma hızını azaltın.
Flok oluşumunu, çökme hızını ve süpernatant berraklığını gözlemleyin.
Arıtılmış suyu florür, metaller, KOİ veya diğer hedef parametreler için test edin.
Toplam arıtma maliyetini ve çamur özelliklerini karşılaştırın.
Prosedür, atık su türüne göre ayarlanmalıdır. Metal veya florür çöktürme, nihai flokülasyon etkisinin değerlendirilmesinden önce gerçekleşmelidir.
12
Yarı İletken Atık Suları İçin Bluwat Kimyasal Çözümleri
Poli Alüminyum Klorür
Pıhtılaştırma, askıda katı madde giderme, berraklaştırma ve belirli florür veya CMP atık su akımlarının arıtılması için kullanılır.
PoliDADMAC
Yük nötralizasyonu, ince parçacık kararsızlaştırması ve berraklaştırma için kullanılan yüksek yüklü bir katyonik organik pıhtılaştırıcı.
Poliamin
Pıhtılaştırma ve belirli koloidal veya organik kirleticilerin giderilmesi için uygundur.
Poliakrilamid
Flokülasyon, berraklaştırma, çamur yoğunlaştırma ve susuzlaştırma için anyonik, katyonik ve noniyonik derecelerde mevcuttur.
Ağır Metal Yakalama Ajanı
Özellikle geleneksel çöktürmenin tek başına yetersiz olduğu durumlarda bakır, nikel ve diğer ağır metallerin giderilmesini desteklemek için tasarlanmıştır.
Köpük Kesici
Eşitleme tanklarında, biyolojik arıtma ünitelerinde ve diğer atık su işlemlerinde köpüğü kontrol etmek için kullanılır.
Sonuç
Etkili yarı iletken atık su arıtımı, üretim ile su yönetimi arasındaki bağlantıya bağlıdır.
Florür, CMP parçacıkları, organik kirleticiler, amonyak ve ağır metaller farklı davranır ve farklı arıtma stratejileri gerektirir.Ayrılmış toplama, kimyasal tüketimini azaltabilir, arıtma kararlılığını iyileştirebilir, kaynak geri kazanımını destekleyebilir ve su geri dönüşümü için daha fazla fırsat yaratabilir.
Bluwat Chemicals, kimyasal seçimi, numune testleri ve zorlu endüstriyel atık sular için dozaj optimizasyonu yoluyla yarı iletken atık su arıtma projelerini desteklemektedir.