某半导体芯片研发企业的电子材料实验室,通过定制化实验室污水处理设备的精准布局,攻克含氟废水处理难题,氟离子去除率稳定在 99.8% 以上,满足《电子工业水污染物排放标准》(GB 39731-2020)中氟化物≤10mg/L 的要求,为高端芯片研发提供水质保障。
该实验室在芯片蚀刻工艺中每日产生含氢氟酸、氟化铵的废水 0.8 吨,氟离子浓度高达 800-1200mg/L,传统石灰沉淀法处理后仍存在氟离子超标问题。新部署的实验室污水处理设备采用 “多级沉淀 - 深度吸附 - 精密过滤” 的阶梯式布局,前端通过投加氯化钙生成氟化钙沉淀,去除 80% 以上的氟离子;中段采用活性氧化铝吸附柱,进一步降低氟离子浓度至 15mg/L 以下;末端通过超滤膜过滤,确保出水氟离子含量≤8mg/L。
设备布局与芯片研发工艺深度适配,实验室污水处理设备紧邻蚀刻车间设置,采用封闭式管道输送废水,减少氢氟酸挥发对实验室环境的影响。设备核心吸附模块采用立式多层布局,占地面积仅 3.5m²,相较于传统卧式设备节省 60% 空间,适配实验室紧凑的布局需求。同时,设备设置独立的药剂配比间,将氯化钙、氢氧化钠等药剂与处理系统物理隔离,避免药剂混合发生危险反应。
智能化布局提升处理精度与稳定性。设备内置氟离子在线监测仪,每 2 分钟检测一次出水水质,当氟离子浓度超过 10mg/L 时,自动增加氯化钙投加量、延长吸附时间;通过 PLC 系统精准控制各模块的运行参数,如沉淀反应 pH 值稳定在 8.5-9.0,吸附柱流速控制在 10m/h,确保处理效果稳定。此外,设备与芯片生产 MES 系统联网,根据每日蚀刻工艺的产能调整处理负荷,避免设备空转浪费能耗。
经济与环境效益显著。该实验室污水处理设备运行半年来,吨水处理成本从 45 元降至 22 元,每年节约处理费用约 6 万元;同时,处理过程中产生的氟化钙沉淀经脱水干燥后,可作为建筑材料添加剂回收利用,实现固废减量化。此举不仅帮助企业满足环保合规要求,更助力其在高端芯片研发领域突破关键技术瓶颈,提升市场竞争力。