某半导体工厂含铜废水的来源及处理

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含铜废水处理方法

铜是一种常见的金属元素，广泛应用于电子、建筑、化学工业等领域。然而，铜废水的排放对环境带来了严重的污染问题。铜离子对水生生物有

毒性，会破坏水体生态系统的平衡。因此，对于含铜废水的处理非常重要。本文将介绍几种常见的铜废水处理方法。

一、化学沉淀法

化学沉淀法是一种常见的处理铜废水的方法。该方法利用化学反应产

生沉淀，将废水中的铜离子转化为固体沉淀物，从而实现铜离子的去除。

常用的沉淀剂包括氢硫酸铵、氢氧化钠等。具体步骤如下：

1.调节废水的pH值，使其适合沉淀剂的加入。

2.将沉淀剂逐渐加入废水中，并搅拌混合。

3.等待一段时间，待沉淀物充分形成。

4.使用过滤等方法将沉淀物与废水分离。

5.对废水进行后续处理，以达到排放标准。

化学沉淀法具有简单易行、效果稳定等优点，但其沉淀生成物的处理

也是一个问题，需要考虑废物的后续处理方式。

二、离子交换法

离子交换法是一种利用离子交换树脂去除废水中铜离子的方法。离子

交换树脂是一种可逆吸附废水中铜离子的材料。在废水中通入含铜离子的

溶液时，树脂将吸附铜离子，使废水中的铜离子浓度降低。当树脂饱和后，

通过水或盐溶液再生树脂，将吸附的铜离子释放，再次得到可用于处理废水的树脂。

离子交换法具有高效去除铜离子的能力，同时可以循环使用的优点，但对于废水中其他成分的影响需要进行综合考虑。

三、电解法

电解法是一种利用电解原理去除废水中铜离子的方法。该方法通过在电极上施加电压，使溶液中的铜离子在阳极处氧化生成固体沉淀，从而实现废水中铜离子的去除。

电解法具有操作简单、效果稳定等优点，但其能耗较大，对电极材料的要求也较高。

含铜废水处理的工艺流程

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半导体工业废水处理技术及回收利用研究

半导体工业废水处理技术及回收利用研

究

摘要：随着半导体行业的快速发展，全球的水资源越来越紧张。半导体生产时需要的连续流动的超纯水以及生产时排放废水，在资本支出和排放成本方面不断上涨。而全球的半导体生产技术及产能要求不断的扩张，解决这个半导体行业用水及排水的难题是合理处理废水及再回收利用废水。

关键词：半导体重金属废水、切割废水、UF膜、RO膜

0引言

半导体行业在我国的迅速发展，生产的半导体产品供应全国及世界。这样产生的废水污染可想而知。废水合理排放已经不能满足需求，废水再回收利用将是未来发展趋势。废水合理利用对我国以后资源利用具有积极意义。本文主要阐述了半导体工业排废水种类及如何处理并且达标排放，以及处理后的废水如何回收利用。

1半导体工业废水处理工艺及回收利用研发的意义

首先企业重视生产工艺的优化和升级，这样可以强化无毒材料及相关产品的研发。一般半导体行业的废水是由于芯片、后道封装测试及芯片生产过程中所产生的废水。工业废水造成了水的浪费及环境污染，所以按照工业生产线特点，其产生的废水，要按照分流方式实施具体处理，为后期废水回收再利用做好充分准备。随着节能减排政策的提出，针对这种废水的研究处理工艺并且合理回收利用方法取得良好效果。废水回收有以下优点：1）可以大量的减少污水排放，减轻排放设备负担；2）降低了废水处理系统的成本；3）回用水作为再生资源，是以后企业污水排放及利用的发展趋势。

2半导体工业废水处理工艺技术

半导体废水主要分三大类：1）含铜，镍，锡重金属废水 2）含氟离子废水3）切割研磨硅片产生的废水和纯水系统反洗及RO浓水，分流单独处理，重金金属废水和含氟离子废水集中单独处理后再集中处理，合格达到半导体废水排放标准再排放。研磨切割废水单独处理后合格部分回收利用。这样不仅节约占地面积和设备成本及运行成本，还可以优化设计。

半导体行业废水的处理现状

摘要：随着电子技术的快速发展，国内的半导体工业的革新速度也日益提速，与此同时环境污染问题也越来越凸显，其中危害极为严重的是含有氟、铜、磷等离子的废水。本文汇总了对半导体生产过程中排出含有氟、磷、铜等重金属废水的处理情况，同时就治理废水提出可行性的解决方案。治理废水的方法形式多样，而离子交换树脂法具有稳定性强、处理工艺简单、可操作性强、吸附能力强的优势，处理废水的速度快且效果良好，处理后的废水再利用率高，逐渐成为应用广泛、市场前景良好的新型废水处理方法。

关键词：半导体行业；废水处理；离子交换树脂法

随着工业化进程的不断加快，半导体的应用范围越来越广泛，整体行业迈进加速增长通道。全世界半导体在2018年的景气指数值一路飙升，全年直指4000亿美元的销售总额度，另外，芯片，光伏发电、人工智能、照明、医疗仪器、广播传输、电子产品等电子信息化需求驱动半导体应用又迎来一次新的发展高潮，潜在的市场优势和发展空间不可预估。

半导体市场的迅速扩张，凸显出很多的市场需求和发展机遇，国内由此应用而生出诸多半导体产业基地，如：复旦微电子、三星、京东方，英飞凌，阿里巴巴，紫光，比亚迪半导体等。半导体产业在获取高额利润的同时也引发出生态环境被其破坏的问题。缘于半导体的生产工艺，在其加工过程中势必会生成含有多种污染物的废水，其中危害极为严重的是含有氟、铜、磷等离子的废水。针对含有氟、铜、磷三种离子的废水，本文对其现行的处理方式和效果进行了概述，并剖析相关处理步骤和技术要求。文中主要详细阐述离子交换树脂法如何在废水处理过程中进行应用，并探讨含铜、含磷和含氟废水在今后有效治理的愿景。为了有效地处理半导体行业中的有毒有害的废水，我们采取了化学沉淀法与混凝剂沉降法的结合方法，以达到沉淀的目的，使得有毒有害的废液得以有效地排放。这种

含铜废水处理工艺分析

铜废水是指含有铜离子（Cu2+）的废水，通常是工业生产中的废水，

如电镀废水、冶炼废水等。铜离子对环境具有一定的毒性，超过一定浓度

时会对水体生物产生危害，因此需要进行处理。本文将对含铜废水处理的

工艺进行分析。

物理处理主要是通过沉淀、过滤、吸附等方式去除废水中的铜离子。

其中，沉淀是最常用的处理方法之一、通过添加草酸、硫化氢等沉淀剂，

能够使铜离子与沉淀剂发生反应生成沉淀物，然后通过沉淀、上清水分离

的方式将沉淀物从废水中分离出来。过滤则是通过滤料将废水中的悬浮固

体截留下来。一般采用砂滤器、活性炭滤器等滤料进行过滤。吸附则是利

用活性炭、树脂等材料对废水中的铜离子进行吸附，使其从废水中被固定，从而达到去除的目的。

化学处理主要是通过添加化学药剂来处理含铜废水。一种常用的化学

处理方法是氢化、电还原法。在这种方法中，通过加入还原剂，如氢气、

电流等，将废水中的铜离子还原成金属铜，从而使废水中的铜离子得到去除。此外，还可以采用络合剂法、离子交换法等进行处理。

物理处理和化学处理在实际应用中常常结合使用。例如，先通过沉淀

法去除废水中的大部分铜离子，然后再利用吸附剂对废水中的残余铜离子

进行吸附。这种处理方法不仅能够高效去除废水中的铜离子，还可以减少

处理过程中的化学药剂的使用，降低处理成本。

除了物理和化学处理外，还可以采用生物处理方法来处理含铜废水。

生物处理是利用一些细菌、藻类等生物体对废水中的铜离子进行转化、吸

附等方式达到去除的目的。这种方法具有良好的环境友好性，但操作难度较大，且处理效果受环境因素影响较大。

含铜废水处理

化学法处理含铜废水
目前国内外对化学法处理含铜废水研究较多 ,主要有化学沉淀法、置换法、电解法等。并且大多已应用于实际生产中。
化学沉淀法:
化学沉淀法主要分为石灰法和硫化物沉淀法等。石灰法是作为工业上处理含铜等重金属离子酸性废水应用较广的一种方法，其机理主要是往废水中添加碱 (一般是氢氧化钙)提高其pH，使铜等重金属离子生成难溶氢氧化物沉淀，从而降低废水中铜离子含量而达到排放标准。其处理工艺为:重金属酸性废水→沉砂池石灰乳混合反应池→沉淀池→净化水→外排。
含铜废水的处理方法
含铜废水来源与铜存在状态
化工、印染、电镀、有色冶炼、有色金属矿山开采、电子材料漂洗废水、染料生产等过程中常产生含有大量铜离子的废水。按铜离子的价态有二价态铜离子和一价态铜离子;按存在的形式有游离铜(如Cu2+)和络合铜(如铜氰配离子[Cu (CN)32-、铜氨络合[Cu (NH3)42+]等)。在染料、电镀等行业含铜废水中 ,铜离子往往以络合形态存在 ,如铜氰配离子[Cu (CN)2]-、[Cu (CN)3]2-、[Cu (CN)4]3-,一般认为废水中铜氰配离子主要以[Cu (CN)3]2-存在。铜氯配离子被分解为Cu+和Cl-,一价铜离子在水溶液中会自发地发生歧化反应 ,成为二价铜离子。以酸性镀铜废水为例 ,废水中主要存在Cu2+、H+、Fe2+、Fe3+等阳离子和SO42-、C1-等阴离子。氰化镀铜漂洗废水中含游离氰根离子300~450 mg/L,含一价铜离子400~550 mg/L。

某含铜废水处理方案

某酸性含铜废水处理方案

某铜矿山的露天堆场中，由于废石的含有一定量的硫和金属硫化物，这些物质被氧化铁硫杆菌、氧化硫硫杆菌等氧化菌氧化及在雨水的溶蚀下，会产生含铜酸性废水，且由于该铜矿伴生部分硫化铅矿，溶蚀下也会产生铅离子。当雨量较大时，大部分水被排入附近的一条河流，严重影响了该河流的水质。为此，废水必须经过处理才能回用和外排。在参考了前人研究[1-4]的基础上拟采用以下流程。

1. 试验

1.1 试样性质

表1 试样原水的水质检测结果

1.2 试剂及仪器

试剂：氧化钙（石灰）、硫化钠、乙硫氮（SN-9#）、戊黄药、松醇油、次氯酸钙（Ca(ClO)2）和聚丙烯酰胺（PAM）等。

仪器：PHS-29A型酸度计、XFD型浮选机、Z-8000原子吸收分光光度计等。

1.3 试验流程

1.3.2 工艺流程

（1）废水从高位污水调节池自流至除铁反应池，加入石灰将溶液pH 值调至3. 5，使水中的Fe3+生成Fe(OH)3沉淀。为了使二价铁氧化成三价铁，在除铁反应池中鼓入空气。氧化后的废水进入氢氧化铁絮凝反应池。为加大矾花，提高沉淀速度，在池内加入PAM 絮凝剂。混合反应后的废水自流至氢氧化铁浓密池，上清液自流至除铜铅反应池进行除铜铅处理，底流由底流泵加压送至压滤车间的进行过滤分离。

（2）在除铜铅反应池中加入将pH 值调至5，同时加入Na2S与水中的Cu2+、Pb2+生成CuS、PbS沉淀。为加大矾花，提高沉淀速度，在硫化铜铅絮凝反应池内加入PAM絮凝剂。混合反应后，废水自流至硫化铜浓密池。浓密池上清液自流至中和槽，底流由底流泵加压送至磨浮车间进行Cu/Pb分离作业，获得的硫化铜铅精矿泵送至压滤车间进行过滤。

半导体厂废水来源及处理介绍

Newlvit 04/08/2012 5
Waste Classification
Wastewater From Fab
Reclaim Wastewater
General Acid/Caustic Wastewater
Fluoride Wastewater
CMP Wastewater
Acid Wastewater
Newlvit 04/08/2012 12
Dr-DHF
HF Treatment System Flow
Dr-HHF
Dr-CMP
From EMP From SLCT From SLFP From WWSUP
DHF Lifting Tank 20 M3
HHF Lifting Tank 20 M3
CMP Collection Tank 10 M3
G/C
HCl room
HCl CDS
1%HF CDS
49%HF CDS
Acid room-1
Poly(I) CDS Poly(II) CDS
H3PO4 CDS
HNO3 CDS
BHF7:1 CDS
Acid room-2 BHF40:1 CDS
BHF400:1 CDS
Dev#1 CDS
Caustic room
Newlvit 04/08/2012 2

半导体工艺废水处理简介

WWT-HF废水流程

•含氟废水处理系统至少设置两套，一用一备，设置两级处理。

•HF废水首先由水泵自均和槽提升至第一反应槽，在该反应槽使用Ca(OH)2调节PH使之部分生成氟化钙后重力流进入第二反应槽

•在第二反应槽中精准投加CaCL2将废水中的F反应彻底，同时细调PH值至最佳点

•其后废水流入混凝槽并投加混凝剂（PAC）生成的矾花团，充分反应后的废水再流入絮凝槽

•在絮凝槽内投加絮凝剂（PAM-），使矾花进一步凝结变大，再流入沉淀槽进行泥水分离

•HF二级处理的工艺流程一样，第二级处理工艺之目的主要是进一步降低F离子浓度

•沉淀池溢流出的清水流入产水槽，对F-进行连续在线检测，依据每级处理水质进行自动研判，处理合格的废水经水泵加压后输送至废水中和处理系统进一步处理。

•如F检测指标不达标，将水排至应急池

WWT-含氟含氨废水流程

•含氨含氟废水的处理采用锰砂+RO浓缩+二级空气吹脱+酸洗吸收工艺进行处理。

•废水首先经过PH调节后进入锰砂塔去除双氧水，

•在经过活性炭、保安过滤器过滤后进入RO装置浓缩。

•RO装置的透过水经过检测合格后排入中水池回用；浓缩液通过投加NaOH将废水PH提高至10.5~11.5

•经过热交换器后将温度提升至45℃~50℃后，经过二级吹脱塔将废水中的氨吹脱出来。

•从吹脱塔出来的含氨废气再进入吸收塔用硫酸溶液酸洗，形成硫酸铵溶液。

•经二级吹脱处理合格的废水由泵加压输送至氢氟酸废水处理系统进一步处理，不合格的产水回到氟氨系统原水箱。

•生成的硫酸铵溶液送至厂外由专业承包商进行处理。

半导体厂废水来源及处理介绍

Dr-C/S Dr-CTBW
Chemical Room
To GWW To GWW
Dr-GW Dr-HPM
Dr-MHF
Dr-Sol. Dr-H2SO4
Dr-H3PO4
Newlvit 04/08/2012 7
Drainage Classification For Chemical Room
Group Name G/C
SLFT：Slurry Filterpress
WWSUP：Wastewater Sump Pump
HFWST：HFW Sedimentation Tank HFWCT： HFW Collection
Tank
Newlvit 04/08/2012 15
From Reclaim Bypass
From MMF/ACF Backwash WW
Water DI/CW
DI
DI
DI
DI
Drain DR
DR-HPM
DR-MHF
DR-H3PO4 DR-GW/MHF
DR-MHF
DR-GW
Remark
Newlvit 04/08/2012 8
Drainage Classification For Chemical Room
Group Name Room Name
Equipment

半导体含铜废水处理工艺流程

处理半导体含铜废水的工艺流程通常涉及多个步骤，以有效去除铜离子和其他污染物，并达到环保排放标准。以下是一个常见的半导体含铜废水处理工艺流程：

预处理：

pH调节：将废水的pH值调节到适当范围，通常是中性到碱性，以便后续处理工艺的进行。

沉淀：通过加入适当的沉淀剂，将废水中的悬浮固体和部分重金属沉淀下来，以减少后续处理的负担。

离子交换：

离子交换树脂：将废水通过离子交换树脂柱，利用树脂的选择性吸附性能，去除其中的金属离子，特别是铜离子。树脂饱和后需进行再生或更换。

电解沉积：

电解沉积是一种常用的去除废水中铜离子的方法。通过电解池将废水中的铜离子沉积在电极上，形成固体铜，从而实现铜离子的去除。

膜分离：

反渗透（RO）或纳滤（NF）：利用半透膜的选择性分离特性，将废水中的铜离子和其他溶解性固体分离出来，得到净化后的水。

化学沉淀：

进一步利用化学方法，如加入适当的沉淀剂或络合剂，将废水中的铜离子沉淀下来，以进一步降低铜离子的浓度。

活性炭吸附：

利用活性炭的吸附性能，将废水中的有机污染物和部分重金属吸附到活性炭表面，从而净化废水。

最终处理：

对处理后的废水进行最终的处理，如调节pH值、氧化还原处理、消毒等，确保处理后的废水达到环保排放标准。

回收利用：

如可能，对处理后的水进行再生利用，用于生产中的冲洗、冷却等用途，实现资源的循环利用和节约。

以上工艺流程是一种常见的半导体含铜废水处理工艺，实际应用中可能根据废水的具体情况和要求进行调整和改进。在处理过程中，需要注意安全性、经济性和环保性等因素，并确保处理后的废水达到相关法规和标准的要求。

含铜废水处理方法

一、催化氧化处理

催化氧化处理以金属氧化物形式除去重金属是一种经济、安全、环境友好的催化除污技术。催化氧化主要由催化剂和氧化剂组成，在催化剂和氧化剂相结合的反应条件下，发生氧化作用，使有害物质以水溶性的有机或无机物形式分解，既能降低污染物的浓度，又能改善水质，实现废水的资源化效果。

催化氧化过程中，催化剂的选择是非常重要的，以达到理想的处理效果。常用的催化剂有铂催化剂和钯催化剂，铂催化剂能够产生一系列酶反应，活性催化剂的选择有利于废水中有机物的氧化分解，进而改善水质。氧化剂则能在一定的条件下有效分解废水中的有害物质，从而达到污染物的去除效果。

二、膜分离处理

膜分离处理是一种溶质的物理分离技术，它采用一层特殊的膜分离系统，可以实现废水中有害物质的清除、电解去除、浓缩、回收以及改性处理。常用的膜分离技术有渗透膜分离技术、滤膜分离技术等，其中渗透膜分离技术是一种重要的技术，有利于改善废水中污染物的浓度，减少废水的排放力度。

微电解处理半导体含铜废水研究

微电解处理半导体含铜废水研究
王春冬，张云秀，徐鸣，厉晓华
（１．同济大学环境科学与工程学院，上海２０００９２；２．中芯国际集成电路制造（上海）有限公司，上海２０１２０３）
摘
要：半导体废水中，含铜废液一般采用委托处理的方式，而含铜废水通常采用与酸性废水混合后进入中和
ＷａｎｇＣｈｕｎｄｏｎｇ，ＺｈａｎｇＹｕｎｘｉｕ。ＸｕＭｉｎｇ，ＬｉＸｉａｏｈｕａ
，
（１．ＳｃｈｏｏｌｏｆＥｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，Ｔｏｎ￣ｉＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｓｈａｎｇｈａｉ２０００９２，Ｃｈｉｎａ；
ｅｒｏｕｓｗａｓｔｅｗａｔｅｒｗａｓｔｅｓｔｅｄｂｙｍｉｃｒｏ—ｅｌｅｃｔｏｌｒｙｓｉｓｐｒｏｃｅｓｓ，ｔｈｅｒｅｓｕｌｔｓｓｈｏｗｅｄｔｈａｔｗｈｅｎｔｈｅｄｏｓａｇｅｏｆｉｒｏｎｃｒｂａｏｎ —ｃａｒｂｏｎｗａｓ１０％，ｔｈｅｐ Biblioteka Baidu ｖａｌｕｅｏｆｗａｓｔｅｗａｔｅｒｗａｓ２．２，ａｎｄｔｈｅｒｅａｃｉｔｏｎｔｉｍｅｗａｓ６０ｍｉｎｕｔｅｓ，ｔｈｅｒｅｍｏｖｌａｒａｔｅｓｏｆｃｏｐｐｅｒｗａｓｈｉｇｈｅｒｔｈａｎ９７％．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｍｉｃｒｏ—ｅｌｅｃｔｒｏｌｙｓｉｓ；ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ；ｃｕｐｉｒｆｅｏｕｒｓｗａｓｔｅｗａｔｅｒ；ｔｒｅａｔｍｅｎｔｐｒｏｃｅｓｓ

微电解处理半导体含铜废水研究

文章编号：１６７４－６１３９（２０１４）０３－０１０６－０３
Ｖｏｌ畅３９Ｎｏ畅３Ｍａｒ．２０１４
微电解处理半导体含铜废水研究
王春冬１，２，张云秀２，徐鸣２，厉晓华２
（１．同济大学环境科学与工程学院，上海２０００９２；２．中芯国际集成电路制造（上海）有限公司，上海２０１２０３）
前产量为８千片／月，废水产生总量约为２０００ｍ３／
天，其中含铜废水的水质水量见表１。
表１含铜废水水质水量
项目
数值
ρ（Ｃｕ／ｍｇ· Ｌ－１）
１１．９～１９．３
ｐＨ
２．７９～５．５４
水量／ｍ３ · ｄ－１
４０～８０
１．４试验方法将含铜废水注入已装填铁炭填料的试验装置
［１］汪大翚，徐新华，宋爽．工业废水中专项污染物处理手册［Ｍ］．北京：化学工业出版社，２０００：２６７－２７６．
［２］邹家庆．工业废水处理技术［Ｍ］．北京wk.baidu.com化学工业出版社，２００３：１０８－１０９．
［３］周培国，傅大放．微电解研究进展［Ｊ］．环境污染治理技术与设备，２００１，２（４）：１８－２３．
Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｍｉｃｒｏ－ｅｌｅｃｔｒｏｌｙｓｉｓ；ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ；ｃｕｐｒｉｆｅｒｏｕｓｗａｓｔｅｗａｔｅｒ；ｔｒｅａｔｍｅｎｔｐｒｏｃｅｓｓ

某半导体有限公司废水处理方案

前言

半导体工业是一种高度发展的技术领域，它的生产过程涉及到许多化学物质和高纯度水的使用。然而，这些工作涉及到大量的废水排放，对水资源和环境保护造成了很大的压力。

为了满足环保要求，某半导体有限公司需采取适当的处理措施来加以解决。本文将介绍某半导体有限公司废水处理方案，旨在提高环境保护意识，并促进环境可持续发展。

废水处理方案

废水统计

在半导体制造过程中，废水主要来自于以下几个方面：

•清洗水

•酸洗水

•碱洗水

•光刻水

•铜蚀刻水

•硝酸水

•氢氟酸水

根据工艺过程和每个废水产生的水量统计，本公司每天产生的废水量约为500吨。

废水处理工艺

为了降低对环境的影响，某半导体有限公司采用了多层处理工艺，包括：

1.初级处理：使用物理化学方法处理废水，包括沉淀、过滤和中和。

主要处理物质为沉淀物、悬浮物和中和产物。

2.生物处理：对废水实施生化处理，主要识别和利用废水中的有机污

染物，并利用细菌将其分解为二氧化碳和水。大型生物反应器和搅拌反应器的使用有助于加速悬浮物、生物污染物和重金属的转化。

3.膜组分：将生化处理的水送入膜组分，过滤出更细小的悬浮物、有

机物和无机物。膜组分可以通过过滤和回收产生有用的化学物质和水，从而减少废弃物的排放。

废水排放标准

为了确保废水处理达到环保要求，在每个废水处理阶段期间，对处理后的水进行取样检测，并根据环保部门的要求完成评估。本公司的主要污染物指标为：

•悬浮物：小于10mg/L

•生化需氧量（BOD）：小于100mg/L

•化学需氧量（COD）：小于300mg/L

•PH：6-9

电子行业废水研究汇总

注：电子行业包含很多行业，半导体行业、电子元件行业（其中包括电容器、电阻器、电感器、电位器、电路板、电子变压器、磁性材料和电子敏感元件等）、平板显示器行业（其中包括TFT-LCD和PDP等）。

半导体行业废水研究

一、废水来源

在制备晶圆时，需要使用超纯水冲洗，无机药剂需要用到盐酸、氨水、硫酸和氢氟酸，有机药剂需要用到光阻剂：乙酸丙二醇单甲基醚酯PGMEA（C6H12O3）和乳酸乙酯EL（C5H10O3）；显影剂：氢氧化四甲基铵TMAH（C4H13NO）；去光阻剂：一甲基-2-比喀NMP（C5H9NO）；光阻制程用药：酚（C6H6O）；晶片干燥过程用药：异丙醇IPA（C3H8O）。在使用药剂的过程中就会产生废水。

二、废水水质

1、含氟废水

常见水质：

2、酸碱废水

酸碱废水中，常含有SS，所以在处理时需要注意是否另行添加去除颗粒度的设备，或是和研磨废水合流处理。

3、有机废水

4、研磨废水

5、氨氮废水

6、含铜废水

具体水质可参看上海华立项目和大连英特尔项目

三、出水水质

1、国家标准

污水综合排放标准

2、行业标准

3、企业标准

有些企业考虑到最终排放水质要与生活污水合流排放，或是响应国家号召，会出现与国家标准和行业标准不相同的标准。

四、工艺流程

参考上海华立项目和大连英特尔项目。

电子元件行业废水研究

一、废水来源

电子元件，以印制电路板行业为主要介绍对象。

在上述印制电路板的过程中，会产生有机废水、酸性废水、碱性废水、含氰废水、络合废水、含铜废水和研磨废水。

二、废水水质

废水水质：

表1 印制电路板废水水质水量分类表(单位：mg/L，pH除外)

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Advances in Environmental Protection 环境保护前沿, 2020, 10(4), 564-568

Published Online August 2020 in Hans. /journal/aep

https:///10.12677/aep.2020.104069

Cupriferous Wastewater Source

and Treatment Process in One

Semiconductor Company

Changmin Shi

Unigroup Yangtze Memory Technologies (Shanghai) Co., Ltd., Shanghai

Received: Jul. 30th, 2020; accepted: Aug. 17th, 2020; published: Aug. 24th, 2020

Abstract

Semiconductor in China developed very fast in the past few years, and it also results in new envi-ronmental problem. The article introduces one semiconductor company cupriferous wastewater treatment plant in detail, including cupriferous wastewater source, hazard, normal treatment process, its treatment plant process and operation data etc.

Keywords

Semiconductor Industry, Cupriferous Wastewater, Method of Flocculation Sedimentation

某半导体工厂含铜废水的来源及处理

石昌敏

紫光长存(上海)集成电路有限公司，上海

收稿日期：2020年7月30日；录用日期：2020年8月17日；发布日期：2020年8月24日

摘要

在过去几年里，中国的半导体行业得到了迅速的发展，与此同时也带来了新的环境问题。本文详细介绍了某半导体公司含铜废水处理工艺，包括含铜废水的来源、危害、常用的处理方法，以及本项目采用的工艺流程和运行情况等。

石昌敏

关键词

半导体行业，含铜废水，絮凝沉淀法

This work is licensed under the Creative Commons Attribution International License (CC BY 4.0).

/licenses/by/4.0/

1. 前言

半导体产业作为尖端技术及高附加价值产业，对其他产业的影响很大，是在整个国民经济中具有巨大战略意义的关键性技术产业，半导体材料及应用已成为衡量一个国家经济发展、科技进步和国防实力的重要标志，世界各国政府都将其视为国家的骨干产业。

近几年来，中国电子信息产品以举世瞩目的速度发展，但是在半导体快速发展与进步的同时，还存在一些有待进一步解决的问题，比如半导体行业在进行生产的过程中会随着产生多种类型的工业废水，这些工业废水中的污染物主要来自半导体生产过程中的原料元素，例如氟、铜、氮等，这些元素过量排放入河流中会使水源受到较为严重的污染，所以如何进行半导体行业生产废水处理也成为了我国面临的一项重要问题。想要使我国半导体行业生产更加环保，就要进行必要的改革，使半导体行业生产过程中产生的废水得到合理有效的处理，也只有将废水处理进行必要的完善，才能使我国半导体行业的生产竞争能力更强[1] [2]。在半导体行业工业废水处理中，如何处理含铜废水也是近几年国内外研究的热点，含铜废水的处理方法主要有沉淀法、微电解法、吸附法、离子交换法以及生物处理法等。在这些处理方法中，絮凝沉淀法是运行起来比较经济有效的常见方法[3]。

2. 半导体行业生产废水种类及危害

目前半导体行业生产中所产生的废水主要分为三大类：含氟废水、含铜废水以及含氨废水，这三种废水对于我国生态环境和人类生命安全健康均具有较为严重的影响。含氟废水排入到江河中，最终被植物以及动物摄入，随着食物链的作用进入到人体中。更为严重的是这些污染元素在自来水中超标，直接被人体摄取，导致一系列疾病的产生；水中铜含量达0.01 mg/L时，对水体自净有明显的抑制作用，超过3.0 mg/L，会产生异味，超过15 mg/L，就无法饮用，人体长期摄入过量的铜，会引起严重的肝病；含氨废水排放至环境中，不仅会引起水中藻类及其他微生物大量繁殖，从而会造成水体富营养化，而且氨氧化成的亚硝酸盐水解之后的产物亚硝胺具有强烈的致癌性，直接威胁着人类的健康。本文主要介绍含铜废水的来源及处理工艺。

3. 本项目中含铜废水的来源

本项目生产中使用的含铜物料主要有：硫酸铜溶液、铜电极和铜靶材。其主要污染物为pH和总铜。

涉及含铜物料以及含铜废水产出的生产工序主要为：铜制程、PVD及化学机械研磨工序。

3.1. 铜制程工序

本项目铜制程工序使用的物料主要有：硫酸铜溶液、各种添加剂(添加剂、平整剂、混合标准液、抑制剂、平整剂标准液、加速剂标准液)和铜电极。

石昌敏

上述原料铜电极中88%沉积在芯片表面，12%作为固废收集；86%的硫酸铜溶液及各种添加剂收集后作为危险废物外运处置，10%附着在芯片表面硫酸铜溶液随清洗废水排放，排入含铜废水处理系统进行处理。

铜制程过程中，产生的硫酸铜废液作为危险废弃物委托给有资质的厂家处理，含铜废水则排入含铜废水处理系统进行初步处理。

3.2. PVD工序

物理气相沉积(Physical Vapor Deposition, PVD)，是指在真空条件下，采用低电压、大电流的电弧放电技术，利用气体放电使靶材蒸发并使被蒸发的物质与气体都发生电离，利用电场的加速作用，使被蒸发物质及其反应物沉积在工件上。

本项目物理气相沉积(PVD)工序使用的铜靶材，大部分物料(70%)沉积在芯片上，少部分(30%)物料作为废靶材。

3.3. 化学机械研磨

本项目PVD和铜制程工序沉积形成的W薄膜、Cu薄膜需要通过化学机械研磨方式进行硅片表面磨平。其中5%的Cu进入产品，大部分(95%)研磨下来进入废水，排入含铜废水处理系统进行处理；W 30%进入产品，大部分(70%)研磨下来进入废水，排入研磨废水处理系统进行处理。

以上制程过程中，产生的含铜废水排入含铜废水处理系统进行初步处理。

4. 含铜废水处理工艺

4.1. 含铜废水处理工艺简介

目前含铜废水处理的主要方法有沉淀法、微电解法、吸附法以及离子交换法等。不同的处理方法也各自有其优缺点，下面就含铜废水几种常见的处理方法进行简单的分析[3]。

4.1.1. 沉淀法

沉淀法是铜和大多数重金属的常规处理方法，化学法处理含铜镀废水具有技术成熟、投资少、处理成本低、适应性强、管理方便、自动化程度高等诸多优点，一般酸性含铜污水经调整pH值后，再经沉淀过滤，处理后的废水中铜离子的质量浓度显著低于国标规定的污水排放标准。沉淀法不足之处在于处理后会产生含重金属污泥，若污泥没有得到妥善的处理会对环境产生二次污染，一般产生的污泥会作为危险废弃物委托有资质的厂家进行处理[4]。

4.1.2. 微电解法

微电解技术是利用原电池的原理，使废水中的铜离子进行电子交换成为铜单质，以达到去除铜离子的目的。微电解法对废水处理的方法，又称为内电解法、铁屑过滤法等，具有适用范围广、处理效果好、适用寿命长、成本低廉及操作维护方便等优点。微电解法能够进行絮凝、吸附、氧化还原、电沉积等作用，其在处理半导体行业生产废水中具有重要意义，在部分行业的含铜废水处理方面也已经有一些研究和应用[5]。

4.1.3. 吸附法

吸附法的原理是利用一些材料的吸附作用吸附废水中的铜离子，已达到去除废水中的铜含量的效果。

吸附法处理含铜废水具有很多优点，据研究，比较常见的吸附材料，如活性炭、沸石分子筛、粉煤灰、炉渣等均对铜离子有较好的吸附效果，且这些吸附材料来源广泛，成本较低。除以上传统吸附材料以外，