半导体生产中不同工艺产生的废水，水质千差万别，用什么方法处理

半导体产业作为现代科技的基石，在推动电子设备小型化、高性能化进程中发挥着关键作用。然而，其生产过程却伴随着大量废水的产生。半导体生产流程繁杂，涉及光刻、蚀刻、清洗等诸多环节，这使得废水具有废水量大、污染物种类多、浓度高的显著特点，给废水处理带来了极大挑战。

分质分系统预处理的关键意义

半导体生产中不同工艺产生的废水，水质千差万别。

例如，含氟废水多源于蚀刻工艺，氟离子浓度较高；含磷废水常见于芯片制造中的掺杂工序；含氨废水在清洗环节较为突出；含铜废水则与金属化工艺相关。若将这些废水混合处理，不仅会因污染物相互干扰而加大处理难度，引发交叉感染等问题，还容易忽视混合后污染物浓度的变化，难以实现精细化处理。因此，采用分质分系统预处理，针对不同类型废水的特性 “对症下药”，是提升半导体废水处理效果的关键一步。

预处理工艺：以化学沉淀法为主

在半导体废水预处理中，物理化学法应用广泛，其中化学沉淀法最为常用。该方法依据废水中污染物的特性，选用特定化学药剂，促使污染物形成沉淀从而得以去除。

含氟废水处理原理

以含氟废水处理为例，通常选用氯化钙（CaCl₂）作为化学药剂。在废水中，氯化钙会解离出钙离子（Ca²⁺），氟离子（F⁻）与钙离子发生化学反应，生成难溶性的氟化钙（CaF₂）沉淀，其反应方程式为：Ca²⁺ + 2F⁻ = CaF₂↓ 。为增强沉淀效果，常结合絮凝沉淀方法，投加聚合氯化铝（PAC）、聚丙烯酰胺（PAM）等絮凝剂。絮凝剂能促使氟化钙沉淀相互聚集，形成较大的矾花，便于在沉淀池进行固液分离，进而实现高效除氟。

其他重金属废水处理

对于含铜等重金属废水，化学沉淀法同样适用。在碱性条件下，铜离子（Cu²⁺）与氢氧根离子（OH⁻）反应生成氢氧化铜（Cu (OH)₂）沉淀，反应方程式为：Cu²⁺ + 2OH⁻ = Cu (OH)₂↓ 。若废水中存在络合态重金属，需先投加破络剂，打破重金属离子与络合剂的结合，再进行沉淀反应，以实现重金属的有效去除。

高浓度氨氮废水处理工艺

半导体生产常排放高浓度氨氮废水，处理此类废水的工艺主要有氧化法、吹脱法、生物法等。吹脱法原理

某企业采用两级吹脱方式，成功将氨氮浓度超 1000mg/L 的废水处理达标。吹脱法的原理基于铵离子（NH₄⁺）和游离氨（NH₃）在水中的动态平衡：NH₄⁺ + OH⁻ ⇌ NH₃ + H₂O 。在碱性环境下，向废水中通入气体，使气液充分接触。此时，水中溶解的游离氨会穿过气液界面，向气相转移，从而降低水中氨氮含量。影响吹脱效率的关键因素包括废水 pH 值、水温、布水负荷、气液比以及气液分离空间。一般来说，提高 pH 值、升高水温、优化布水负荷与气液比，以及保证足够的气液分离空间，都有助于提升吹脱效率。

生物法及其他氧化法简介

生物法处理高浓度氨氮废水，是利用微生物的新陈代谢作用，将氨氮转化为氮气等无害物质。例如，硝化细菌可在好氧条件下将氨氮氧化为亚硝酸盐和硝酸盐，反硝化细菌则在缺氧条件下将硝酸盐还原为氮气。

氧化法中的折点氯化法，是向废水中投加过量氯气，使氨氮氧化为氮气，该方法反应迅速，但可能产生有害副产物。

A₂/O 工艺处理有机废水

厌氧→缺氧→好氧（A₂/O）工艺在处理半导体废水中的有机废水方面表现出色，不仅能有效去除有机物，还具备良好的脱氮除磷效果。

各反应池功能

在厌氧池中，聚磷菌在厌氧环境下释放体内储存的磷，并将大分子有机物分解为小分子，同时对部分有机物进行氨化；废水流入缺氧池后，反硝化细菌利用废水中的有机物作为碳源，将硝酸盐氮还原为氮气，实现脱氮；好氧池则是去除生化需氧量（BOD）的主要场所，好氧微生物大量繁殖，分解水中有机物，同时硝化细菌将氨氮转化为硝酸盐氮，聚磷菌在此阶段大量吸收磷，通过剩余污泥排放实现除磷。

工艺优势与应用

A₂/O 工艺通过厌氧、缺氧、好氧三个阶段的协同作用，实现了对有机物、氮、磷的同步去除，且该工艺相对成熟、运行稳定、处理成本较低，在半导体废水处理领域得到广泛应用。不过，其处理效果受水质水量变化、微生物活性等因素影响，实际运行中需根据情况对各反应池停留时间等参数进行合理调整。

半导体废水处理需综合运用多种技术，针对不同类型废水特点采用分质分系统预处理，配合高效的深度处理工艺，才能实现废水达标排放与水资源的循环利用，推动半导体产业绿色可持续发展。