隨著信息技術(shù)的飛速發(fā)展，集成電路也就是我們常說(shuō)的芯片，作為現(xiàn)代科技的核心，其制造產(chǎn)業(yè)在全球范圍內(nèi)持續(xù)擴(kuò)張。然而，在光鮮亮麗的芯片背后，一個(gè)不容忽視的環(huán)境挑戰(zhàn)也隨之而來(lái)——芯片生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)生的廢水。本文將介紹一家專注芯片廢水處理的環(huán)保公司——蘇州依斯倍環(huán)保裝備科技有限公司，看他家是怎么處理這類廢水的。

蘇州依斯倍環(huán)保裝備科技有限公司是一家來(lái)自荷蘭外商投資的環(huán)保企業(yè)，于2011年在蘇州工業(yè)園區(qū)正式成立，致力于為芯片廢水處理提供完整的循環(huán)利用及零排放解決方案，業(yè)務(wù)板塊涵蓋EPC工程、提標(biāo)改造、污水站運(yùn)維等。依斯倍工業(yè)廢水循環(huán)利用及零排放處理系統(tǒng)已廣泛應(yīng)用于表面處理電鍍、汽車制造、涂裝生產(chǎn)線、新能源新材料、電子半導(dǎo)體、航空船舶、金屬加工等行業(yè)。

一、芯片廢水的來(lái)源與特性

芯片制造是一個(gè)高度精密的過(guò)程，涉及數(shù)百道工序，包括清洗、蝕刻、光刻、化學(xué)氣相沉積、物理氣相沉積、電鍍等。這些工藝環(huán)節(jié)在使用高純度化學(xué)品的同時(shí)，也產(chǎn)生了大量廢水。

芯片廢水主要可分為以下幾類：

1. 酸堿廢水：來(lái)自清洗、蝕刻等工序，含有鹽酸、硫酸、氫氟酸、氫氧化鈉等物質(zhì)，pH值波動(dòng)范圍較大。

2. 含氟廢水：蝕刻和清洗過(guò)程中會(huì)使用氫氟酸或氟化物，由此產(chǎn)生含有氟離子的廢水，這類廢水具有較強(qiáng)毒性。

3. 含重金屬?gòu)U水：電鍍、研磨等工序可能引入銅、鎳、鉛、鎘、砷等重金屬，這些重金屬具有生物累積性和持久性，對(duì)環(huán)境和生物危害極大。

4. 有機(jī)廢水：光刻膠剝離、清洗劑使用等環(huán)節(jié)會(huì)產(chǎn)生含有丙酮、異丙醇、苯系物等有機(jī)溶劑的廢水，這類廢水的化學(xué)需氧量較高。

5. 超純水反沖洗廢水：在制備超純水的過(guò)程中，會(huì)產(chǎn)生含有微量離子的濃水，即超純水反沖洗廢水。

芯片廢水的主要特點(diǎn)是水質(zhì)水量波動(dòng)大、污染物種類繁多、部分污染物毒性高、處理標(biāo)準(zhǔn)極為嚴(yán)格。通常，排放標(biāo)準(zhǔn)要求達(dá)到地表水Ⅲ類或更高級(jí)別的水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)，部分先進(jìn)園區(qū)甚至要求廢水回用率超過(guò)70%。

二、芯片廢水處理的核心技術(shù)

針對(duì)芯片廢水的復(fù)雜性，現(xiàn)代處理工藝通常采用“分類收集、分質(zhì)處理、綜合回用”的策略，結(jié)合多種技術(shù)形成多級(jí)處理系統(tǒng)。

（一）預(yù)處理階段

pH調(diào)節(jié)與中和：通過(guò)向廢水中添加酸或堿，將廢水的pH值調(diào)節(jié)至中性范圍，為后續(xù)的處理工序創(chuàng)造適宜條件。

混凝沉淀：向廢水中投加混凝劑，常見(jiàn)的有聚合氯化鋁、聚丙烯酰胺等，使廢水中的細(xì)小懸浮物和膠體顆粒失去穩(wěn)定性并凝聚在一起，形成較大的絮體，隨后通過(guò)沉淀作用將其去除。

化學(xué)沉淀法：針對(duì)廢水中特定的污染物采用相應(yīng)的化學(xué)沉淀處理。例如，處理含氟廢水時(shí)，可加入石灰或氯化鈣，使氟離子與鈣離子結(jié)合生成氟化鈣沉淀；處理含重金屬?gòu)U水時(shí)，可加入硫化物或氫氧化物，使重金屬離子形成硫化物沉淀或氫氧化物沉淀，進(jìn)而將其去除。

（二）核心處理階段

高級(jí)氧化技術(shù)：該技術(shù)主要用于降解廢水中難以被生物降解的有機(jī)物。常見(jiàn)的高級(jí)氧化技術(shù)包括臭氧氧化、芬頓氧化、光催化氧化等，這些技術(shù)能夠有效破壞有機(jī)分子的結(jié)構(gòu)，提高廢水的可生化性，為后續(xù)生物處理創(chuàng)造有利條件。

膜分離技術(shù)：

超濾：利用超濾膜的篩分作用，去除廢水中的大分子有機(jī)物、膠體顆粒和懸浮物等雜質(zhì)。

反滲透：借助反滲透膜的選擇透過(guò)性，對(duì)廢水進(jìn)行深度脫鹽處理，能夠去除水中的離子、小分子有機(jī)物等，處理后的產(chǎn)水可回用于芯片生產(chǎn)過(guò)程。

納濾：其過(guò)濾精度介于超濾和反滲透之間，對(duì)水中的二價(jià)離子和部分有機(jī)物具有良好的截留效果，可根據(jù)廢水處理需求靈活應(yīng)用。

生物處理：對(duì)于可生化性較好的有機(jī)廢水，通常采用生物處理技術(shù)進(jìn)行降解。常見(jiàn)的生物處理方法有活性污泥法、生物膜法等，其中膜生物反應(yīng)器結(jié)合了生物處理和膜分離技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)，不僅出水水質(zhì)好，而且占地面積小，在芯片廢水處理中應(yīng)用日益廣泛。

（三）深度處理與回用

經(jīng)過(guò)前段處理的廢水，還需進(jìn)一步進(jìn)行深度處理。通常會(huì)通過(guò)活性炭吸附工藝，去除廢水中殘余的有機(jī)物和色度，改善水質(zhì)。

采用電去離子技術(shù)，進(jìn)一步去除水中的離子，生產(chǎn)出接近超純水品質(zhì)的回用水，滿足芯片生產(chǎn)對(duì)高品質(zhì)用水的需求。

最終處理后的出水需經(jīng)過(guò)嚴(yán)格的監(jiān)測(cè)，確保水質(zhì)符合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)后，可回用于生產(chǎn)過(guò)程中的冷卻水、清洗水，或作為制備超純水的原水，實(shí)現(xiàn)水資源的循環(huán)利用，提高水資源利用率。

芯片廢水處理不僅是芯片制造企業(yè)滿足環(huán)保合規(guī)要求的剛性任務(wù)，更是企業(yè)履行社會(huì)責(zé)任、實(shí)現(xiàn)綠色制造的重要體現(xiàn)。隨著“雙碳”目標(biāo)的持續(xù)推進(jìn)和環(huán)保法規(guī)的日益嚴(yán)格，構(gòu)建高效、穩(wěn)定、低成本的廢水處理與回用體系，將成為芯片制造企業(yè)提升核心競(jìng)爭(zhēng)力的重要組成部分。