半导体废水处理：如何应对含氟、重金属及高纯水回用挑战?
半导体制造过程涉及大量高纯化学品和超纯水，产生的废水成分特殊，处理与回用要求极高。主要挑战集中于含氟废水、含重金属废水以及高比例的超纯水回用。
1. 含氟废水处理：
半导体刻蚀、清洗工序产生大量含氟废水(主要成分为HF或F⁻)。处理目标是将其降至极低浓度(通常<10 mg/L，甚至更低)。传统工艺采用“钙盐沉淀法”，通过投加石灰或氯化钙，形成氟化钙沉淀。关键控制点在于：精确控制pH值(通常8-10)，确保反应完全采用高效混凝沉淀技术(如使用斜板沉淀池或高密度沉淀池)实现固液彻底分离由于氟化钙溶解度限制，单级沉淀往往不够，需要多级串联或结合其他工艺(如“钙沉+铝盐絮凝”)，并可能末端设置活性氧化铝吸附柱进行深度把关。
2. 含重金属废水处理：
研磨、切割、金属化等工序可能产生含铜、镍等重金属的废水。处理需遵循“分质分流、分类处理”原则。通常采用化学沉淀法，通过调整pH值形成金属氢氧化物沉淀。对于络合态重金属，需先进行破络预处理(如氧化)。为确保极低的出水浓度(满足表3标准或更严)，后续可设置砂滤、活性炭过滤或特种离子交换树脂进行深度净化。
3. 高纯水回用系统：
半导体工厂是耗水大户，水回用率是核心环保与经济指标。
回用系统通常极为复杂：
● 前处理：将上述特种废水经预处理达标后，与一般清洗废水、酸碱废水等混合。
● 核心回用工艺：采用“超滤+反渗透+混床/EDI”的经典组合。超滤确保RO进水SDI极低一级或两级RO脱除绝大部分离子和有机物最后的离子交换或电去离子将水质提纯至兆欧级(>15 MΩ·cm)的超纯水标准。RO产水回用于对水质要求较高的生产线，部分优质排水经简单处理后可用于冷却塔、绿化等。
● 浓水管理：RO系统产生的高盐浓水，可能需要进一步通过高效反渗透或蒸发技术进行减量，最终实现厂区废水近零排放。
整个水处理系统高度依赖在线水质监测仪表和全自动控制系统，以确保出水水质万无一失，保障芯片生产的稳定性和良品率。
注：整理此文是出于传递更多信息之目的，对转载、分享、陈述、观点保持中立;具体实施需结合水质特性与排放要求设计。
