1、什么是單晶硅？

單晶硅可以用于二極管級、整流器件級、電路級以及太陽能電池級單晶產品的生產和深加工制造，其后續產品集成電路和半導體分離器件已廣泛應用于各個領域，在軍事電子設備中也占有重要地位。

2、單晶硅生產廢水如何產生？

單晶硅在生產過程中會產生大量的廢水。該廢水主要含有硅粉、碳化硅、聚乙二醇、氫氟酸、檸檬酸、洗滌劑及少量的表面活性劑,綜合廢水COD及SS含量較高、可生化性效果差等特點。

3、單晶硅生產廢水處理方法簡介

某單晶硅廠由于引進6英寸單晶硅拋光生產線,該生產線投產后,廢水排放量將大大的增加.現有的廢水處理站的處理能力已不能滿中要求.加之原處理站的處理較果不穩定.因此必須進行治理.因此在原有設施的基礎上對廢水處理站進行改造。

3.1 現廢水處理站接納廢水的水質及水量

現廢水處理站接納三個部位的廢水,經均化調節后進行處理.廢水的來源水質.水量見表

3.2：廢水來源及水質水量

3.3廢水的特點

廢水產生的部門不同,其特點各異

3.3.1：多晶硅廢水：是三氯硅烷還原生成多晶硅過程中產生的尾氣經水淋洗產生的.主要反應為：

SiHCl3+H2---Si+HCl  (產品反應)

SiHCl3+H2O---SiO2+HCl (尾氣淋洗)

廢水中主要物質為：SiO2.HCl硅醇及脫水成聚硅氧烷和硅酸,偏硅酸等.廢呈強酸性, SiO2的粒徑極小,大部分聚成團漂浮的水面.

3.3.2： 切.磨.拋廢水來自三個工序：(1)切片工序主要為:粘石臘,冷卻水等, 廢水中主要物質為: 石臘,硅粉.(2)磨片工序的磨液成分為:洗液和肥皂制成浮液. 廢水中主要物質為:表面活性劑.硅粉.(3)拋光工序的拋光液的成分:環烷烴, 廢水中主要物質為:硅粉和烴類有機物.三種廢水混合中灰色有乳狀體。

3.3.3：有機硅廢水是:由氯丙烷在鉑酸作催化劑的條件下,與三氯硅烷加成反應生成氯丙基三氯硅烷然后經粗精餾后產生的殘液和氯丙烯瓶中的殘液,用水沖洗產生的, 廢水中主要物質為: 三氯硅烷, 氯丙烷和HCl.氯丙烷和HCl的來源是氯丙烯水解產生的,故廢水呈酸性,反應式為：

CH2=CH-CH-CH2Cl+H2O----CH2=CH-CH2-OH=H2O

三部分廢水混合后,廢水呈酸性,灰的色乳狀有降低(強酸有一定的破乳性),但有膠體存在,主要是硅酸,偏硅酸和硅醇分子間脫水聚縮而成聚硅氧烷引起的。

3.4 處理工藝流程及出水水質

3,4.1：處理工藝流程

3,4.2：出水水質

廢水經過上述工藝流程處理的出水水質為：

PH=6-9  COD=100—160mg/l  SS=40—60mg/l

BOD值在5--10 mg/l之間,有時為零, COD時常超標。

3.5存在問題及分析

3.5.1：根據現廢水處理站運行情況，存在問題

1：石灰乳配制及投加不定,混合池混合不充分， 混合效果差。

2：藥劑投加設施定量尾差,藥劑消耗量大。

3：COD出水超標，污泥量大。

4：處理成本高，處理噸水僅藥劑費用平均1元。

3.5.2： COD超標分析

根據出水水質分析，COD超標.而BOD值很低說明該廢水的可生化性差,造成出水COD超標的原因是廢水中存在多價態的無機物處在低價態和少量有機物所致，分析化驗COD時加入氧化劑氧化有機物同時也氧化低態的無機物，故引起起廢水中COD超標。

4、改擴建后廢水方案

4.1:改擴建后廢水水質,水量及處理規模

4.1.1新增廢水的水量,水質

新增廢水來源為切.磨.拋,清洗工序,其廢水水量為1000 m3/d,水質為：

PH=6 .COD=100--150mg/l  SS=200mg/l

4.1.2: 改擴建后廢水水質

水量廢水總水量為：2000----2600 m3/d,

水質為：PH＜4 . COD=200--250mg/l SS=200mg/l

5、廢水處理工藝的選擇

根據廢水呈酸性，并存在有多價態的無機物，用生鐵屑和焦炭組成微電解工藝作為混凝沉淀處理的預處理，微電解是由原電池反應原理，電極反應為氧化還原反應.能將廢水中有機物分解和能使多價態的無機物氧化成高價穩定態.同時產生[Fe2+]，經石灰乳中和反應后生成Fe(OH)2沉淀，不僅能降低廢水的酸度,而且能破壞廢水中的膠體，并且有較強的吸附凝聚能力,還節省其他藥劑量，確保廢水達標排放或回用。