珠海半导体园区环保规划及建议0

导读:珠海半導體園區環保規劃及建議,珠海半導體園區位於珠海金鼎工業園內,珠海半導體園區環保規劃及建議環境背景說明2015年新的環保法開始執行,根據環境功能企業汙水處理要達到行業或者綜合排放標準的一級或者二級(IV、V類功能區)排放標準;有地方標準時,執行地方制訂的更嚴格的排放標準。目前廣東省許多新設企業(尤其排水量較大者)在環評審批都被要求排放水符合四類水體標準(Ⅳ類主要適用於一般工業用水區及人體非

珠海半导体园区环保规划及建议0

珠海半導體園區環保規劃及建議

環境背景說明

2015年新的環保法開始執行,根據環境功能企業汙水處理要達到行業或者綜合排放標準的一級或者二級(IV、V類功能區)排放標準;有地方標準時,執行地方制訂的更嚴格的排放標準。目前廣東省許多新設企業(尤其排水量較大者)在環評審批都被要求排放水符合四類水體標準(Ⅳ類 主要適用於一般工業用水區及人體非直接接觸的娛樂用水區);

廢水排放標準只是對廢水排放的最低要求,並不是說達到標準就可以排放。排放的廢水,除了達到排放標準之外,還必須滿足:區域污染物總量控制要求,以及保證水體環境功能的要求。當受納水體水質不能達到水體功能區要求的水質時,根據第二個要求,就出現了“工業汙水處理後的污水要達到四類水的要求”的特殊要求。

各類水體水質要求如下表:

分類 序號 標準值 項目 水溫 (℃) pH值(無量綱) 溶解氧(DO) 高錳酸鹽指數 化學需氧量(COD) ≥ ≤ 飽和率 90% (或7.5) 2 6 4 Ⅰ類 Ⅱ類 Ⅲ類 Ⅳ類 Ⅴ類 1 2 3 4 人為造成的環境水溫變化應限制在: 周平均最大溫升≤1 周平均最大溫降≤2 6~9 5 6 3 10 2 15 5 ≤ 15 15 20 30 40 1

6 五日生化需氧量(BOD5) 氨氮(NH3-N) 總磷(以 P 計) 總氮(湖、庫.以N計) 銅 鋅 氟化物(以 F- 計) 硒 砷 汞 鎘 鉻(六價) 鉛 氰化物 揮發酚 石油類 陰離子表面活性劑 硫化物 糞大腸菌群(個/L) ≤ 3 3 4 6 10 7 8 ≤ ≤ 0.15 0.5 1 1.5 2 0.4 (湖、庫O.2) 2 1 2 1.5 0.02 0.1 0.001 0.01 0.1 0.1 0.2 0.1 1 0.3 1 40000 0.02 0.1 0.2 0.3 (湖、庫(湖、庫(湖、庫(湖、庫O.01) O.025) O.05) O.1) 0.2 0.01 0.05 1 0.01 0.05 0.00005 0.001 0.01 0.01 0.005 0.002 0.05 0.2 0.05 200 0.5 1 1 1 0.01 0.05 0.00005 0.005 0.05 0.01 0.05 0.002 0.05 0.2 0.1 2000 1 1 1 1 0.01 0.05 0.0001 0.005 0.05 0.05 0.02 0.005 0.05 0.2 0.2 10000 1.5 1 2 1.5 0.02 0.1 0.001 0.005 0.05 0.05 0.2 0.01 0.5 0.3 0.5 20000 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 ≤ ≤ ≤ ≤ ≤ ≤ ≤ ≤ ≤ ≤ ≤ ≤ ≤ ≤ ≤ ≤

珠海半導體園區位於珠海金鼎工業園內,佔地約1500畝,有晶片廠、封裝廠等半導體產業鏈進駐,預計廢水量20000T/天(一期10000T/天、二期10000T/天),一般半導體園區的廢水處理可分為有機、無機、重金屬及研磨廢水等,而處理方式則有生物化槽、回收、分餾、燃燒、酸鹼中和、過濾及電解等。由各廠進行回收及預處理後的廢水(需符合本園區廢水場的納管標準),依鋪設管線排放至本園區之污水處理廠進行後續綜合處理。(依

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未來環評的要求,看處理後是否直接排放或再納入金鼎工業區污水場處理)

圖1 廢水處理流程示意簡圖

本規劃就半導體業的廢水處理做一概述,包括含氟酸廢液之製程廢水、電鍍銅製程之廢液及化學機械研磨液等之處理方式及理念。

廢水排放依其特性的不同,及本園區廢水場的納管限值,而採用不同的處理方式(圖1)。所處理的廢液為:含氟酸廢液之製程廢水,又稱為氟酸廢水;不含氟酸廢液之製程廢水,又稱為酸鹼廢水;其他廠務系統所產生之廢水,則稱為一般廢水。 1. 含氟酸廢液之製程廢水

製程使用後之氫氟酸,經管路排放至廢水處理廠時,其初始濃度遠高於1,000 mg/L以上。因該濃度遠超過分析儀器之最大測值,故無法提供完

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整數據且需另外處理。至於氟酸廢液之處理,係於廢水中加入大量的鈣,使氟離子與鈣離子結合成氟化鈣。再將氟化鈣廢水抽至沉澱槽,利用聚氯化鋁與高分子聚合物將氟化鈣混凝、膠凝後沉澱分離。由於沉澱槽上層之澄清液,其氟離子濃度已降至法定標準以下且偏鹼性,故排放至不含氟酸廢液之製程廢水前置池中再處理。如此,除可中和酸性廢水,並能降低後續中和藥劑之使用量。

一般而言,常使用的鈣添加原料為熟石灰。熟石灰雖然成本較低,但所生成的污泥量較多,後續處理較不易。近年來,已逐步改用溶解性佳且污泥生成量低的氯化鈣。為因應半導體行業廢水回收率的提高,在上述2種方法處理含氟廢水時,常會過量添加鈣離子使氟離子達標,但此時處理水中含有大量的鈣離子所造成的硬度,會使廢水回收的RO膜結垢,而增加廢水回收的操作成本。

為解決此一問題,本公司在含氟廢水處理上有專利技術,透過特殊設計的控制器來控制鈣離子的加藥量,使氟離子及廢水的導電度同時下降,不但減少加藥量減少污泥產生量,更能同時降低導電度使廢水回收的RO膜設備效率更高,操作費用更省。

2. 不含氟酸廢液之無機製程廢水

此項廢水為製程廢水之大宗,其來源有硫酸、雙氧水、磷酸、氨水及鹽酸等。經製程使用後,依既設管路排放至廢水處理廠時,其pH值多保持在2~4之間。處理時,係先進入前置池混合,待達一定水量後,利用馬達抽至中和槽進行中和,以液鹼和硫酸調整pH值。經過兩次中和處理並充分混合後,即可符合納管要求,續排至園區之污水處理廠進行後續綜合處理。硫酸來源可為廠內製程所使用後之廢硫酸,純度仍可達95%以上,但因無法再利用於其他製程,故經稀釋後即可使用於廢水處理系統,或另設置硫酸純化及回收系統(本公司有專利及硫酸回收實績)。液鹼則因園區使用量少,無足夠液鹼可回收,所以價位較硫酸高出數倍。

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3. 其他廠務系統所產生之廢水

廠務相關系統所產生之廢水,包含軟水再生、純水再生或廢氣系統所產生之洗滌廢水等。此類廢水先進入另一個前置池混合,其pH值約為7~11之間,待達一定水量時,經過兩次中和處理充分混合後,即可達納管要求,再下排至科學園區之污水處理廠進行後續綜合處理。其中常需監測的項目與限值為化學需氧量(COD)小於500 mg/L,生化需氧量(BOD)小於300 mg/L,氟化物小於15 mg/L,銅小於3 mg/L。 4. 電鍍銅製程之廢液處理

隨著半導體元件尺寸的縮減,銅金屬連線的普及率也逐漸增加,銅金屬將取代鋁合金成為新世代的金屬連線。目前銅製程大部份採用電鍍法的技術,故電鍍液中的銅離子亦成廢棄物處理的問題。在環保意識的覺醒及政府法規的限制下,銅離子的排放標準將日趨嚴格,目前國內新建企業銅離子排放標準為0.5 mg/L(嚴控區為0.3 mg/L)。因此,若要大量採用銅製程時,必須要有足夠的銅離子回收設置。然由於半導體廠的廢棄回收系統多無此項功能,故必須單獨的設置。目前半導體設備商在銅製程設備上,直接設置一套銅離子回收系統,處理電鍍廢液及其洗滌水內的銅離子,使其銅的含量低於0.01 mg/L,甚低於排放標準值。

系統設計時,需先瞭解電鍍銅製程的廢液種類、數量及含銅濃度。一般電鍍銅製程有二種廢液產生,一種為電鍍槽內的硫酸銅耗液,另一種為晶圓清洗後的洗滌水。在硫酸銅電鍍的耗液中,其組成可含括硫酸銅、硫酸及微量的特殊有機及無機的添加物。而銅的組成以二價銅離子(Cu2+)方式存在,濃度約為17,000 mg/L,硫酸含量約為15%重量百比率。至於在洗滌水廢液方面,則為沖洗後純水及其殘餘的電鍍液,其成分有10~100 mg/L範圍濃度的溶解Cu2+,及pH值大於2的酸液。但為符合廢水重金屬排放標準,都必須事先處理此類廢液的Cu2+濃度。

一般銅金屬回收系統首重安全考量,即整合系統成單一機台模式,

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