半导体产业的污水净化循环系统---专利简介

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2021-11-21   环球过滤分离技术网   icccs1

申请日2011.07.27

　　公开(公告)日2013.01.30

　　IPC分类号C02F9/02; C02F1/38; C02F1/44

　　摘要

　　本发明公开了一种半导体产业的污水净化循环系统，包括：以超滤膜滤器为主要滤材所构成的超滤膜净水回收系统中，依污水固体含量多寡在系统适当流程中结合一离心装置，借由离心装置将水中固体微粒以离心力作用，自污水中分离出来，被分离出的固体微粒，其含水率可降低至重量百分比50%以下，可省略掉传统需要再进行污水处理作业的程序，直接依污泥弃物流程丢弃;而部分研磨工艺的污水含高纯度的硅，其固体微粒经离心装置的离心脱水至含水率达重量百分比25%以下，可再行回收;前述经离心装置分离出来的液态水被重新再导入超滤膜净水回收系统的初始端，进行重复过滤作业。

　　权利要求书

　　1.一种半导体产业的污水净化循环系统，其特征在于，该污水净化循环系 统以超滤膜滤器为主要滤材，配合原水储槽、原水泵、清水储槽、逆洗泵、浓 缩水储槽、离心供水泵及两个以上管路组成超滤膜净水回收系统，该超滤膜净 水回收系统结合有一离心装置;该离心装置连结于所述离心供水泵，能接收来 自所述浓缩水储槽的污水，将污水中固体微粒分离出来，前述分离出来的固体 微粒以排渣方式排出，而所分离出来的液态水，再以所述超滤膜净水回收系统 进行重复性的循环过滤作业，且经所述超滤膜净水回收系统透析后的清净水， 可供作为加工工艺的清洗用水。

　　2.如权利要求1所述的半导体产业的污水净化循环系统，其特征在于，所 述原水储槽，一端连结切割研磨的污水接收端，另一端配合管路依序连结所述 原水泵及超滤膜滤器，该超滤膜滤器在污水入口端设有入水口管路，可接收来 自所述原水储槽的污水，该超滤膜滤器在净水出口端连结一清水储槽，且在所 述超滤膜滤器的污水出口端与所述浓缩水储槽之间连结有相通的第一管路和第 二管路，所述第一管路一端连结于所述原水储槽，且与所述入水口管路相连接; 所述浓缩水储槽连结所述离心供水泵;所述离心装置连于所述离心供水泵，其 利用离心方式将固体微粒直接从高浓度污水中进行分离作业，分离出的固体以 排渣方式排出，而分离后的液态水被导入所述原水储槽。

　　3.如权利要求2所述的半导体产业的污水净化循环系统，其特征在于，连 结所述原水泵与所述超滤膜滤器的入水口管路的路管设有一号开关阀;连结所 述超滤膜滤器与所述清水储槽的管路设有二号开关阀;所述第一管路设有第二 排水阀、四号开关阀和七号开关阀;所述第二管路设有三号开关阀和第一排水 阀。

　　4.如权利要求2所述的半导体产业的污水净化循环系统，其特征在于，所 述清水储槽连结一逆洗泵，可将清净水由所述超滤膜滤器的净水出口端导入所 述超滤膜滤器内部进行逆冲洗，且所述清水储槽的清净水可供作为晶圆切割或 研磨工艺中所需要的清洗用水。

　　5.如权利要求2所述的半导体产业的污水净化循环系统，其特征在于，所 述离心装置为卧式离心装置或盘片式离心装置。

　　6.如权利要求3所述的半导体产业的污水净化循环系统，其特征在于，所 述清水储槽连结一逆洗泵，可将清净水由所述超滤膜滤器的净水出口端导入所 述超滤膜滤器内部进行逆冲洗，且所述清水储槽的清净水可供作为晶圆切割或 研磨工艺中所需要的清洗用水;所述超滤膜滤器在其另一污水入口端依序连结 一八号开关阀和一空压机。

　　7.如权利要求1所述的半导体产业的污水净化循环系统，其特征在于，所 述超滤膜净水回收系统，包括：一原水储槽，其一端连结有污水接收端，其另 一端依序连结有所述原水泵和一超滤膜滤器，所述超滤膜滤器在清净水出口端 连结所述清水储槽，且在所述超滤膜滤器的污水出口连结至所述原水储槽，所 述原水储槽连结所述离心供水泵;所述离心装置连结于所述离心供水泵，以接 收自来所述离心供水泵传送的高浓度污水，其利用离心方式将固体微粒直接从 高浓度污水中进行分离作业，分离出的固体以排渣方式排出，而分离后的液态 水被导入回所述原水储槽，再进行重复性的循环过滤。

　　8.如权利要求7所述的半导体产业的污水净化循环系统，其特征在于，所 述清水储槽连结一逆洗泵，可将清净水由所述超滤膜滤器的净水出口端导入所 述超滤膜滤器内部进行逆冲洗，且所述清水储槽的清净水可供作为加工工艺中 的清洗用水。

　　9.如权利要求7所述的半导体产业的污水净化循环系统，其特征在于，所 述离心装置为卧式离心装置或盘片式离心装置。

　　10.一种半导体产业的污水净化循环系统，其特征在于，该污水净化循环系 统以超滤膜滤器为主要滤材，配合原水储槽、原水泵、清水储槽、逆洗泵、离 心供水泵及两个以上管路组成超滤膜净水回收系统，该超滤膜净水回收系统结 合有一离心装置;该离心装置连结于所述离心供水泵，可接收来自浓缩水储槽 的污水，可将污水中固体微粒分离出来，前述分离出来的固体微粒以排渣方式 排出，而所分离出来的液态水，再以所述超滤膜净水回收系统进行重复性的循 环过滤作业，且经所述超滤膜净水回收系统透析后的清净水，可供作为加工工 艺的清洗用水。

　　11.如权利要求10所述的半导体产业的污水净化循环系统，其特征在于， 所述超滤膜净水回收系统，包括：原水储槽，其一端连结切割或研磨冲洗的污 水接收端，其另一端依序连结有所述离心供水泵、一离心储水槽、一滤膜供水 泵及一超滤膜滤器;所述超滤膜滤器在其净水出口端将透析后的清净水连结于 所述清水储槽;所述超滤膜滤器设有污水出口连结至所述原水储槽，以重复进 行前述循环过滤作业;所述离心装置，连结在所述离心供水泵与所述离心储水 槽之间，利用离心方式将所述原水储槽传送而至的污水进行固、液态分离作业， 分离后的固体以排渣方式排出，而液态水则输入于所述离心储水槽进行过滤作 业。

　　12.如权利要求11所述的半导体产业的污水净化循环系统，其特征在于， 所述清水储槽连结一逆洗泵，该逆洗泵一端与所述超滤膜滤器的净水出口端连 结，且所述清水储槽连结有一使用点供水泵，以便提供作为太阳能光电产业于 切割或研磨工艺中所需要的清洗用水。

　　13.如权利要求11所述的半导体产业的污水净化循环系统，其特征在于， 所述离心装置为卧式离心装置或盘片式离心装置。

　　说明书

　　半导体产业的污水净化循环系统

　　技术领域

　　本发明是关于一种污水净化循环系统，尤指一种将半导体产业所产生的切 割或研磨污水，以超滤膜净水系统结合离心装置的系统加以过滤净化，并且将 前述过滤净化后的净水导入作为本发明主要净水来源的半导体产业的污水净化 循环系统。

　　背景技术

　　目前，在半导体的电子产业中，对于晶圆在切割及研磨的工艺中，需搭配 纯水加以清洗，清洗后的纯水带有大量的固体微粒。为了达到回收再利用的目 的，目前业界的处理方式及应用流程，常以超滤膜过滤器(UF)为主的净水回 收系统过滤水中的固体杂质，达到固体和液体分离的效果，经透析后的净水依 水质状况，再导入净水回收系统适当的回收点，以此达到回收再利用的目的。

　　上述公知净水回收系统仅以超滤膜过滤器作为污水透析的主要滤器，会受 限于超滤膜过滤器去除效果及使用年限，必须有部分带着固体的浓缩水被排放， 以避免净水回收系统内的固体杂质无限制地升高，造成超滤膜过滤器内部的滤 膜严重阻塞无法正常透析滤水。

　　纵观公知净水回收系统的效益，虽然可以达到部分净水回收再利用的目的， 可是浓缩排放的污水仍然有造成下列的困扰之处：

　　1.浓缩排放后的污水，需再经过混凝、沉淀处理，以污水处理的角度来看， 虽然处理的水量减少，但是处理的水中固体浓度却升高，仍须加入等量的混凝 剂才能加以沉淀排放，最终无助于减轻污水处理的负荷。

　　2.浓缩排放水量约占净水回收系统总体水量的10～25%，此10～25%的水 量须以污水处理后的方式加以排放，无法再利用，甚为可惜。

　　发明内容

　　有鉴于上述公知净水回收系统存在的缺点，本发明的主要目的在于提供一 种能充分回收并净化污水的半导体产业的污水净化循环系统。

　　为达到上述目的，本发明提供一种半导体产业的污水净化循环系统，其由 一超滤膜净水回收系统结合一离心装置组成;其中，该超滤膜净水回收系统是 以超滤膜滤器为主要滤材所构成，其尚包括：原水储槽、清水储槽、浓缩水储 槽、原水泵、逆洗泵、离心供水泵、两个以上开关阀及两个以上管路;该离心 装置连结于离心供水泵，能接收来自所述浓缩水储槽的污水，将污水中固体微 粒分离出来，前述分离出来的固体微粒以排渣方式排出，而所分离出来的液态 水，再以超滤膜净水回收系统进行重复性的循环过滤作业，且经超滤膜净水回 收系统透析后的清净水，可供作为加工工艺的清洗用水。该离心装置为卧式离 心装置和盘片式离心装置任一种，前述污水可经由离心装置将固体微粒分离出 来，所分离出来的固体微粒，可以达到含水率重量百分比50%以下，据此，可 直接依污泥污弃物流程丢弃;当部分研磨工艺的污水含高纯度的硅，其固体微 粒经离心装置的离心脱水至含水率达重量百分比25%以下，可提供回收再利用。

　　本发明还提供一种半导体产业的污水净化循环系统，该污水净化循环系统 以超滤膜滤器为主要滤材，配合原水储槽、原水泵、清水储槽、逆洗泵、离心 供水泵及两个以上管路组成超滤膜净水回收系统，该超滤膜净水回收系统结合 有一离心装置;该离心装置连结于所述离心供水泵，可接收来自浓缩水储槽的 污水，可将污水中固体微粒分离出来，前述分离出来的固体微粒以排渣方式排 出，而所分离出来的液态水，再以所述超滤膜净水回收系统进行重复性的循环 过滤作业，且经所述超滤膜净水回收系统透析后的清净水，可供作为加工工艺 的清洗用水。

　　本发明半导体产业的污水净化循环系统，其由一超滤膜净水回收系统结合 一离心装置组成;其中，

　　本发明较佳实施例一的超滤膜净水回收系统，包括：一原水储槽，其一端 连结切割研磨污水，其另一端连结一原水泵将前述污水送入超滤膜滤器，经超 滤膜滤器透析后的清净水导入一清水储槽，以供连结至使用点再利用，该清水 储槽连结一逆洗泵，可将清净水由超滤膜滤器的净水出口端导入超滤膜滤器内 部进行逆冲洗;前述超滤膜滤器设有污水出口连结至一浓缩水储槽，以储存过 滤后的高浓度污水，该浓缩水储槽连结一离心供水泵，借由该离心供水泵将高 浓度污水输送至一离心装置，利用离心方式将固体微粒直接从污水进行分离作 业，以固体排渣方式排出，而经离心装置分离后的水再导入原水储槽，以便进 行循环过滤，具省却污水处理作业的特点。

　　本发明较佳实施例二的超滤膜净水回收系统，包括：一原水储槽，其一端 连结切割研磨污水，其另一端连结一原水泵将前述污水送入超滤膜滤器，经超 滤膜滤器透析后的清净水导入一清水储槽，以供连结至使用点再利用，该清水 储槽连结一逆洗泵，可将清净水由超滤膜滤器的净水出口端导入超滤膜滤器内 部进行逆冲洗;前述超滤膜滤器设有污水出口连结至前述原水储槽，该原水储 槽连结一离心供水泵，借由该离心供水泵将原水储槽内的污水输送至一离心装 置，利用离心方式将固体微粒直接从污水进行分离作业，以固体排渣方式排出， 而经离心装置分离后的水再导入原水储槽，以便进行循环过滤，同样可达到具 省却污水处理作业的功能。

　　本发明较佳实施例三的超滤膜净水回收系统，包括：一原水储槽，其一端 连结切割研磨污水，其另一端依序连结一离心供水泵和一离心装置，该离心供 水泵将原水储槽内的污水输送至一离心装置，利用离心方式将固体微粒直接从 污水进行分离作业，以固体排渣方式排出，而经离心装置分离后的水储存于一 离心储水槽，该离心储水槽连结一滤膜供水泵，借由滤膜供水泵将离心储水内 污水导入超滤膜滤器进行透析净化，经超滤膜滤器透析后的清净水导入一清水 储槽，以供连结至使用点再利用，该清水储槽连结一逆洗泵，可将清净水由超 滤膜滤器的净水出口端导入超滤膜滤器内部进行逆冲洗;前述超滤膜滤器设有 污水出口连结至前述原水储槽，以便重复进行前述循环过滤作业。

　　本发明离心装置依据切割研磨污水中粒径及排渣物的处理方式不同，分为 卧式离心装置和盘片式离心装置，以卧式离心装置处理后的排渣物，含水率可 调整到50%左右，经过特殊计算的卧式离心装置，其排渣物含水率甚至能做到 20%，便于排渣物的回收或再利用，卧式离心装置转速最高只达4,500RPM(每 分钟转速比;转/分钟)，产生的G力(泛指高速移动时承受力道的单位;等同 离心力)远低于盘片式，所以对于粒径小于2μm(微米)以下的固体微粒其固、 液分离效果远低于盘片式。

　　然而盘片式的离心装置其排渣物的含水率几乎呈现泥状，不利于后续的污 弃物处理。因此对于离心装置的选择须考虑原水粒径的大小及污弃物处理的方 式。

　　当水中固形物粒径为2～20μm，要求排渣物含水率为重量百分比5～20%， 离心装置的转速是设定在2500～5000(RPM)时，采用卧式离心装置。

　　当水中固形物粒径小于2μm，要求排渣物含水率大于重量百分比50%以 上，离心装置的转速是设定在4500～12000(RPM)时，采用盘片式离心装置。

　　离心装置在超滤膜净水回收系统中的作用，除了上述说明的功能外，还可 以降低超滤膜净水回收系统水中的固体浓度，减轻超滤膜滤器的处理负担。

　　本发明最少可达到下列目标的1～2项或全部：

　　1.增加超滤膜净水回收系统的固体微粒回收率，最高可达99.5%以上;

　　2.被分离的固体微粒，可不经污水处理场处理，直接以污弃物处理流程处 理，或依其固体种类及纯度再回收利用;

　　3.可提高超滤膜(UF)滤器的使用寿命;

　　4.可减少超滤膜(UF)滤器的药洗频率;

　　5.污水净化循环系统为全自动化作业，可减少人工操作费用.

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