晶圆厂废水处理方法｜晶圆厂废气处理案例｜晶圆厂粉尘处理工艺

晶圆厂三废（废水、废气、粉尘）处理全解析

晶圆制造属于半导体行业核心环节，其生产过程伴随的废水、废气、粉尘并非来源于其他行业，而是晶圆厂自身各生产工序的直接产物，半导体行业的芯片设计、晶圆制造、封装测试三大核心环节中，晶圆制造的三废产生量最大、成分最复杂、处理难度最高，也是半导体行业三废治理的核心领域。本文将从晶圆厂三废的来源、特点与危害，处理难点，针对性解决方案，经典处理案例四个维度展开全方面详细解析，为晶圆厂三废治理提供技术与实践参考。

一、晶圆厂废水、废气、粉尘的来源、特点及危害

晶圆制造工序多达数百道，核心包含硅片清洗、刻蚀、掺杂、薄膜沉积、光刻、化学机械抛光（CMP）等，三废均由这些工序产生，且不同工序产生的三废成分、性质差异显著，整体呈现成分复杂、毒性强、浓度波动大、含特殊污染物的特点，对生态环境和人体健康存在多重危害。

（一）废水的来源、特点及危害

来源：晶圆厂废水是各工序用水后产生的混合废水，按工序可分为硅片清洗废水、刻蚀废水、CMP 废水、电镀废水、研磨废水、纯水制备浓水等；按污染物类型可分为含氟废水、含氨废水、含重金属废水、含酸碱废水、有机废水、高盐废水等，其中硅片清洗和刻蚀工序是废水主要产生源，占比超 60%。

特点：一是成分复杂，单股废水可能同时含氟、氨、重金属（铜、镍、钴、砷等）、酸碱、有机溶剂（异丙醇、乙二醇等）、悬浮物等多种污染物；二是浓度波动大，受生产产能、工序切换影响，污染物浓度会在短时间内发生大幅变化，如含氟废水氟离子浓度可在 50~1000mg/L 区间波动；三是水质偏极端，酸碱废水 pH 值可低至 1~2 或高达 12~14；四是高盐性，部分废水总溶解固体（TDS）超 10000mg/L，且含多种无机盐类；五是微量高毒，重金属污染物浓度虽低（多为 mg/L 甚至 μg/L 级别），但生物毒性强、难以降解。

危害：未经处理的废水排入水体后，氟离子会破坏水体生态平衡，导致水生生物骨骼畸形、死亡；重金属会在水体中富集，通过食物链进入人体，造成肝肾损伤、神经系统病变，甚至诱发癌症；高盐废水会导致土壤盐碱化，破坏土壤结构，影响植物生长；酸碱废水会直接腐蚀管网、改变水体 pH 值，杀死水生生物，破坏水体自净能力；有机溶剂会造成水体溶解氧降低，引发水体黑臭，且部分有机溶剂具有致癌、致畸、致突变的 “三致” 效应。

（二）废气的来源、特点及危害

来源：晶圆厂废气分为工艺废气、酸碱废气、有机废气、含尘废气四大类，核心产生于刻蚀、掺杂、薄膜沉积、光刻、清洗等工序。其中刻蚀工序产生含氟、含氯、含硅工艺废气（如 CF4、SF6、Cl2、SiH4）；掺杂工序产生含砷、磷、硼的有毒工艺废气；薄膜沉积工序产生含金属有机化合物、硅烷类废气；清洗工序产生酸碱雾（HCl、H2SO4、NH3 等）；光刻及显影工序产生苯系物、酮类、酯类等有机废气（如甲苯、丙酮、乙酸乙酯）；设备运行及物料搬运产生含尘废气。

特点：一是种类繁多，单家晶圆厂产生的废气种类可达数十种甚至上百种；二是兼具无机、有机、有毒有害特性，既有强腐蚀性的酸碱雾，也有易燃易爆的硅烷类气体，还有温室效应极强的含氟气体（如 SF6 温室效应是 CO2 的 23900 倍），以及挥发性有机化合物（VOCs）；三是浓度差异大，大部分工艺废气为低浓度大风量，部分有机废气为高浓度小风量；四是部分废气含微量剧毒物质，如砷化氢、磷化氢，即使浓度极低，也会对人体造成致命伤害；五是废气温度、湿度波动大，受生产工艺参数影响显著。

危害：废气排放至大气中，酸碱雾会腐蚀建筑物、设备，刺激人体呼吸道和眼睛，引发支气管炎、角膜炎等疾病；含氟、氯工艺废气会破坏大气臭氧层，加剧温室效应，且吸入后会造成人体呼吸道灼伤、肺水肿；有毒工艺废气（砷化氢、磷化氢）会抑制人体细胞呼吸，引发急性中毒甚至死亡；VOCs 会在大气中形成光化学烟雾，造成大气能见度降低，且部分 VOCs 具有 “三致” 效应，长期接触会增加癌症发病风险；含氟温室气体的大量排放会加剧全球气候变暖，对生态环境造成长期不可逆影响。

（三）粉尘的来源、特点及危害

来源：晶圆厂粉尘为工业微纳米级粉尘，核心产生于硅片切割、研磨、抛光、清洗、物料粉碎及搬运、设备运行等工序，此外，洁净室通风系统、晶圆传输过程也会产生少量二次粉尘。主要成分为硅粉（单晶硅、多晶硅）、二氧化硅粉、研磨粉（如氧化铝、氧化铈）、抛光粉、金属粉末（铜、铝、钨等）及少量有机粉尘。

特点：一是粒径极小，多为微纳米级（0.1~10μm），可长期悬浮在空气中，不易沉降；二是纯度高、比表面积大，硅粉、二氧化硅粉等粉尘具有较强的化学活性；三是粉尘浓度低，晶圆厂为洁净车间（洁净度多为千级、百级甚至十级），粉尘浓度控制在极低水平，但生产过程中局部区域粉尘浓度会短暂升高；四是部分粉尘兼具腐蚀性和刺激性，如研磨用的氧化铝粉为碱性粉尘，会刺激人体呼吸道；五是粉尘易吸附有毒有害气体，形成复合污染物，加剧危害。

危害：微纳米级粉尘可直接进入人体肺部深处，甚至穿透肺泡进入血液循环，硅粉、二氧化硅粉长期吸入会引发矽肺病，导致肺部纤维化，丧失呼吸功能；金属粉末进入人体后，会在肝肾等器官富集，造成器官损伤；粉尘悬浮在洁净室中，会吸附在晶圆表面，形成颗粒污染，导致晶圆良率下降，甚至造成产品报废；粉尘进入生产设备内部，会磨损设备精密部件，影响设备运行精度和使用寿命，增加企业设备维护成本。

二、晶圆厂废水、废气、粉尘的处理难点

晶圆厂三废的处理难度远高于传统工业三废，核心源于半导体行业的生产工艺精细化、污染物成分复杂化、排放要求严格化，同时结合企业生产实际，还存在工艺与治理协同性差、运行成本高、设备稳定性要求高等难点，具体如下：

（一）废水处理难点

污染物协同去除难度大，单股废水含多种污染物，不同污染物的处理工艺相互制约，如重金属去除的最佳 pH 值与氟离子去除的最佳 pH 值不一致，同步处理易导致处理效果下降。

高盐废水处理瓶颈突出，晶圆厂高盐废水不仅含盐量高，还含微量重金属和有机物，常规脱盐工艺（如反渗透）易受污染物污染，导致膜组件堵塞、损坏，且脱盐后产生的浓水处置难度大、成本高。

浓度波动适应性要求高，晶圆厂生产产能调整、工序切换会导致废水污染物浓度短时间内大幅波动，传统固定工艺参数的处理系统难以适应，易出现出水水质超标。

微量污染物达标难度大，环保标准对晶圆厂废水重金属排放要求极低（如总镍≤0.05mg/L、总铜≤0.1mg/L），常规处理工艺难以实现微量重金属的深度去除。

水资源回用要求高，半导体行业属于高耗水行业，国家及地方政策要求晶圆厂提高水资源回用率，但处理后的废水需满足晶圆生产用水标准，对水质纯度要求极高，回用处理工艺复杂。

（二）废气处理难点

低浓度大风量废气处理效率低，晶圆厂大部分工艺废气和酸碱废气为低浓度大风量，常规处理工艺（如吸附、吸收）的处理效率难以达到环保排放标准，且设备占地面积大。

含氟温室气体处理难度大，CF4、SF6 等含氟气体化学性质稳定，不易被吸收、吸附或分解，常规处理工艺难以实现有效降解，且此类气体无组织排放管控难度大。

多组分废气协同处理难，晶圆厂废气多为无机、有机、有毒有害组分的混合废气，不同组分的处理工艺差异大，如有机废气的催化燃烧工艺与酸碱废气的吸收工艺难以协同，易造成二次污染或处理效率下降。

易燃易爆及剧毒废气安全管控难，硅烷、砷化氢、磷化氢等废气易燃易爆、剧毒，在处理过程中易发生泄漏、爆炸、中毒事故，对处理设备的密封性、安全性和自动化控制要求极高。

VOCs 深度处理及回收难度大，光刻工序产生的高浓度有机废气含多种珍贵有机溶剂，但组分复杂，难以实现高效回收，且低浓度 VOCs 的深度处理需要高性能吸附材料，运行成本高。

（三）粉尘处理难点

微纳米级粉尘捕集难度大，微纳米级粉尘质量轻、粒径小，常规除尘设备（如布袋除尘器、旋风除尘器）的捕集效率极低，难以实现有效去除。

洁净室除尘与生产工艺协同难，晶圆厂生产车间为洁净室，除尘设备的运行不能影响洁净室的温湿度、压力等工艺参数，否则会影响晶圆生产良率，对除尘设备的适应性要求高。

粉尘二次污染防控难，捕集后的粉尘多为微纳米级硅粉、金属粉末，易在运输、储存过程中再次飞扬，形成二次污染，且部分粉尘具有腐蚀性和毒性，需进行无害化处置。

低浓度粉尘在线监测难，晶圆厂洁净室粉尘浓度极低，常规粉尘监测设备难以实现精准在线监测，无法及时掌握粉尘排放情况，易造成超标排放。

除尘设备维护难度大，洁净室除尘设备需定期维护，但维护过程中易引入外界粉尘，破坏洁净室的洁净度，对维护操作的规范性要求极高。

三、晶圆厂废水、废气、粉尘的针对性解决方案

针对晶圆厂三废的处理难点，结合当前国内国际成熟的治理技术，遵循分类收集、分质处理、深度净化、资源回用、安全处置的原则，制定针对性的处理解决方案，各三废处理工艺均兼顾处理效率、运行稳定性、成本控制及与生产工艺的协同性，具体如下：

（一）废水处理解决方案

晶圆厂废水处理的核心是分类收集、分质处理，先将不同类型的废水单独收集，再采用针对性的工艺进行处理，最后对处理后的废水进行深度净化，实现水资源回用，具体分工艺如下：

含氟废水：采用 “化学沉淀 + 混凝澄清 + 深度吸附” 工艺，先投加钙盐（氯化钙、氢氧化钙）使氟离子与钙离子生成氟化钙沉淀，再投加混凝剂（聚合氯化铝、聚丙烯酰胺）去除悬浮沉淀，最后通过氟离子专用吸附树脂进行深度吸附，使氟离子浓度降至 1mg/L 以下，满足排放标准。

含重金属废水：采用 “pH 调节 + 化学沉淀 + 重金属捕集剂 + 膜过滤” 工艺，先调节废水 pH 值至重金属沉淀最佳范围，投加硫化钠、氢氧化钠等沉淀剂生成重金属氢氧化物或硫化物沉淀，再投加重金属捕集剂（有机硫类）与微量重金属形成螯合沉淀，最后通过超滤膜进行深度过滤，实现重金属的深度去除，出水重金属浓度满足国标极低排放要求。

酸碱废水：采用 “中和调节 + 混凝澄清” 工艺，在中和反应池中投加酸或碱调节废水 pH 值至 6~9，同时投加混凝剂去除废水中的悬浮物和胶体物质，处理后的废水可排入综合废水池进一步处理。

CMP 废水：采用 “破乳 + 混凝澄清 + 离心分离 + 膜过滤” 工艺，先投加破乳剂破坏废水中的乳化体系，再投加混凝剂去除悬浮颗粒，通过离心分离去除研磨粉等固体杂质，最后通过超滤 + 纳滤膜进行深度净化，实现研磨粉的回收和水资源的回用。

高盐废水：采用 “预处理 + 纳滤 + 反渗透 + 蒸发结晶” 工艺，先通过预处理去除废水中的重金属、有机物和悬浮物，防止膜组件污染，再通过纳滤膜去除二价离子，反渗透膜去除一价离子，实现淡水回用，反渗透浓水通过蒸发结晶工艺处理，结晶盐达到工业盐标准后回收利用，实现零排放。

综合废水：采用 “生化处理 + 深度过滤 + 消毒” 工艺，先通过厌氧 + 好氧生化处理去除废水中的有机污染物，再通过砂滤 + 活性炭过滤进行深度净化，最后通过紫外线消毒去除微生物，处理后的废水可作为厂区杂用水回用。

水资源回用：对各工序处理后的达标废水进行 “超滤 + 反渗透 + EDI（电去离子）” 深度处理，使出水水质达到晶圆生产纯水标准，回用于硅片清洗、设备冷却等工序，提高水资源回用率，降低企业新鲜水消耗。

（二）废气处理解决方案

晶圆厂废气处理遵循分质收集、分类处理、协同净化、资源回收的原则，根据废气的组分、浓度、风量选择针对性的处理工艺，同时加强无组织排放管控，确保废气达标排放，具体分工艺如下：

酸碱废气：采用 “喷淋吸收 + 填料塔 + 除雾” 工艺，将酸碱废气引入喷淋吸收塔，通过稀酸、稀碱吸收液与废气逆向接触，吸收废气中的 HCl、H2SO4、NH3 等酸碱雾，填料塔强化气液接触效率，除雾器去除废气中的液滴，处理后废气达标排放，吸收液可循环使用，定期补充。

低浓度大风量工艺废气（含氟、氯）：采用 “活性炭吸附 + 脱附 + 催化燃烧” 工艺，先通过活性炭吸附废气中的污染物，当活性炭吸附饱和后，通过热空气脱附，将高浓度脱附气引入催化燃烧炉进行氧化分解，分解为 CO2、H2O、HF、HCl 等，分解后的气体再通过喷淋吸收塔处理达标排放，活性炭循环使用，降低运行成本。

含氟温室气体（CF4、SF6）：采用 “等离子体分解 + 喷淋吸收” 工艺，利用等离子体的高能电子将化学性质稳定的含氟气体分解为氟离子和碳、硫氧化物，分解后的气体引入喷淋吸收塔，通过钙盐吸收液吸收氟离子，生成氟化钙沉淀，实现含氟气体的有效降解，该工艺分解效率可达 90% 以上。

易燃易爆及剧毒废气（硅烷、砷化氢、磷化氢）：采用 “干式化学吸附 + 安全燃烧 + 喷淋吸收” 工艺，先通过干式化学吸附剂（如氧化铜、氧化锌）吸附剧毒废气，发生化学反应生成无害固体化合物，再将未吸附的少量废气引入安全燃烧炉进行燃烧分解，分解后的气体通过喷淋吸收塔处理达标排放，吸附剂饱和后进行无害化处置，设备设置多重泄漏检测和防爆装置，确保运行安全。

VOCs 废气：分浓度处理，高浓度小风量 VOCs 采用 “冷凝回收 + 吸附精制” 工艺，通过冷凝将废气中的有机溶剂液化回收，未冷凝的低浓度废气通过活性炭吸附精制，回收的有机溶剂回用于生产，实现资源回收；低浓度大风量 VOCs 采用 “沸石转轮吸附 + 催化燃烧” 工艺，通过沸石转轮将低浓度废气浓缩为高浓度废气，再引入催化燃烧炉氧化分解，分解为 CO2 和 H2O，沸石转轮可循环使用，处理效率可达 95% 以上。

含尘废气：采用 “高效过滤器 + 静电除尘” 工艺，先通过高效过滤器（HEPA/ULPA）捕集大粒径粉尘，再通过静电除尘器捕集微纳米级粉尘，处理后废气粉尘浓度降至 0.1mg/m³ 以下，满足洁净室和环保排放标准，高效过滤器定期更换，静电除尘器收集的粉尘定期清理。

无组织排放管控：对生产设备、管道、阀门进行密封改造，设置集气罩收集无组织排放废气，引入处理系统进行处理；在生产车间设置废气监测点，实现无组织排放实时监测；加强生产管理，规范操作流程，减少废气无组织排放。

（三）粉尘处理解决方案

晶圆厂粉尘处理的核心是源头控制、过程捕集、末端净化、二次污染防控，结合洁净室生产要求，采用高效、低干扰的除尘工艺，确保粉尘达标排放且不影响生产工艺，具体分工艺如下：

源头控制：在硅片切割、研磨、抛光等粉尘产生工序设置密闭罩，将粉尘产生源密闭，减少粉尘扩散；采用湿式作业，在切割、研磨过程中喷洒去离子水，抑制粉尘飞扬，同时收集粉尘废水，送至废水处理系统处理。

过程捕集：在密闭罩设置集气口，通过负压集气将含尘气体引入除尘系统，集气过程控制负压强度，避免影响洁净室压力平衡；在晶圆传输过程设置风淋室，去除晶圆表面的粉尘，减少二次污染。

末端净化：针对洁净室微纳米级粉尘，采用 “高效过滤器（ULPA）+ 新风净化” 工艺，ULPA 过滤器对 0.1μm 以上粉尘的捕集效率可达 99.999% 以上，结合洁净室新风净化系统，实现车间内粉尘的持续净化；针对局部高浓度含尘废气，采用 “旋风除尘 + 布袋除尘 + 高效过滤” 工艺，先通过旋风除尘器去除大粒径粉尘，再通过布袋除尘器去除中粒径粉尘，最后通过高效过滤器捕集微纳米级粉尘，确保粉尘达标排放。

二次污染防控：对除尘设备收集的粉尘进行密封收集，采用真空输送方式将粉尘送至储存罐，储存罐设置密封装置和除尘装置，防止粉尘飞扬；对硅粉、金属粉末等危险粉尘，按照危险废物管理要求进行无害化处置或回收利用。

洁净室维护：定期对洁净室地面、墙壁、设备进行无尘清洁，采用无尘布、真空吸尘器等清洁工具，避免引入外界粉尘；定期更换高效过滤器，确保除尘效率，更换过程在洁净环境下进行，防止粉尘扩散。

四、晶圆厂三废处理经典案例解析

选取国内两家典型晶圆厂（分别为 8 英寸成熟制程晶圆厂、12 英寸先进制程晶圆厂）作为案例，详细解析其三大废处理的项目背景、处理工艺、核心设备优点、处理效果及企业效益，案例均为国内已落地并稳定运行的项目，具有较强的行业参考性和推广性。

案例一：某 8 英寸成熟制程晶圆厂三废处理项目

项目背景：该晶圆厂位于国内长三角半导体产业园区，主要生产功率半导体、模拟芯片等成熟制程产品，年产 8 英寸晶圆 40 万片，生产过程产生含氟废水、含重金属废水、酸碱废气、VOCs 废气、硅粉粉尘等三废，项目建设前，三废处理工艺简单，存在出水水质波动、废气处理效率低、粉尘影响产品良率等问题，且水资源回用率仅 30%，不符合园区环保要求和企业降本增效需求。2021 年，该企业投资 1.2 亿元进行三废处理系统升级改造，采用分类收集、分质处理、资源回用的治理思路，打造成熟制程晶圆厂三废治理标杆。

处理工艺

废水处理：采用 “分类收集 + 分质处理 + 超滤 + 反渗透 + EDI” 工艺，将含氟废水、含重金属废水、CMP 废水、酸碱废水分别收集，含氟废水采用 “钙盐沉淀 + 混凝澄清 + 氟树脂吸附” 处理，含重金属废水采用 “pH 调节 + 重金属捕集剂 + 超滤膜过滤” 处理，CMP 废水采用 “破乳 + 离心分离 + 纳滤膜” 处理，酸碱废水采用 “中和混凝” 处理，所有达标废水汇总后经 “超滤 + 反渗透 + EDI” 深度处理，实现生产纯水回用。

废气处理：采用 “分质收集 + 分类处理” 工艺，酸碱废气采用 “喷淋吸收塔 + 填料塔” 处理，VOCs 废气（甲苯、丙酮）采用 “沸石转轮吸附 + 催化燃烧” 处理，含氟工艺废气采用 “活性炭吸附 + 脱附 + 等离子体分解” 处理，含尘废气采用 “高效过滤器 + 静电除尘” 处理，所有废气处理后通过统一排气筒排放。

粉尘处理：采用 “源头密闭 + 负压集气 + ULPA 高效过滤 + 车间新风净化” 工艺，在硅片切割、研磨工序设置密闭罩，负压集气后引入 ULPA 高效过滤器处理，洁净室设置新风净化系统，配备多台 ULPA 过滤器，实现车间内粉尘持续净化，同时采用湿式作业抑制粉尘飞扬。

核心设备优点

废水处理设备：采用氟离子专用吸附树脂塔，吸附效率高、再生能力强，可实现氟离子深度去除；配备进口超滤、反渗透膜组件，抗污染能力强、使用寿命长，膜系统采用全自动清洗装置，减少人工维护；EDI 设备采用模块化设计，出水水质稳定，可直接回用于晶圆清洗。

废气处理设备：沸石转轮采用进口疏水性沸石，吸附容量大、脱附效率高，可适应低浓度大风量 VOCs 废气；等离子体分解设备采用高频等离子体发生器，分解效率可达 90% 以上，且设备占地面积小；催化燃烧炉采用贵金属催化剂，起燃温度低、氧化效率高，可实现余热回收，降低运行成本。

粉尘处理设备：ULPA 高效过滤器采用玻璃纤维滤料，对 0.1μm 粉尘捕集效率达 99.9995%，且阻力小、容尘量大；负压集气系统采用变频风机，可根据粉尘浓度调节风量，实现节能运行；风淋室采用双吹设计，吹淋效率高，可有效去除晶圆表面粉尘。

处理效果：项目改造后，三废处理效果显著，均优于国家及园区环保排放标准。废水方面，氟离子排放浓度≤0.5mg/L，重金属排放浓度均低于国标极低限值（总镍≤0.03mg/L、总铜≤0.08mg/L），水资源回用率从 30% 提升至 75%，年新鲜水消耗减少 80 万立方米；废气方面，酸碱雾去除效率≥99%，VOCs 去除效率≥95%，排放浓度≤20mg/m³，含氟气体分解效率≥90%，无组织排放浓度均满足国标要求；粉尘方面，车间洁净度稳定达到千级标准，局部工序达到百级标准，粉尘排放浓度≤0.05mg/m³，晶圆表面颗粒污染率下降 80%。

企业效益：该项目改造为企业带来显著的环境效益、经济效益和生产效益。环境效益：实现三废达标稳定排放，减少了对周边水体、大气、土壤的污染，获评园区 “环保示范企业”，提升了企业品牌形象；经济效益：水资源回用率提升至 75%，年节省新鲜水费用约 1200 万元，废气余热回收年节省电费约 80 万元，CMP 废水研磨粉回收年创收约 50 万元，设备全自动运行减少人工成本约 60 万元 / 年，项目投资回收期约 8 年；生产效益：车间粉尘浓度大幅降低，晶圆表面颗粒污染率下降 80%，产品良率从 85% 提升至 93%，年新增产值约 2.5 亿元，同时减少了粉尘对生产设备的磨损，设备维护成本下降 30%，延长了设备使用寿命。

案例二：某 12 英寸先进制程晶圆厂三废处理项目

项目背景：该晶圆厂位于国内珠三角半导体产业园区，是国内知名的 12 英寸先进制程晶圆制造企业，主要生产 7nm、14nm 先进制程芯片，年产 12 英寸晶圆 70 万片。先进制程晶圆生产对生产环境和三废处理要求远高于成熟制程，其废水含更多微量重金属和高纯度有机溶剂，废气含更多含氟温室气体和剧毒工艺废气，粉尘控制要求达到十级洁净标准，且环保部门要求其水资源回用率≥80%、VOCs 排放浓度≤10mg/m³。2022 年，该企业投资 3.5 亿元建设三废处理中心，采用国际先进的治理技术，实现三废 “深度处理、零排放、资源全回收”，满足先进制程生产和环保高标准要求。

处理工艺

废水处理：采用 “精细分类收集 + 深度处理 + 零排放 + 纯水回用” 工艺，将废水细分为 12 类，分别设置收集池和处理系统，含氟废水采用 “钙盐 - 镁盐联合沉淀 + 氟树脂深度吸附”，含重金属废水采用 “膜分离 + 重金属螯合 + 纳滤”，有机废水采用 “芬顿氧化 + 生化处理 + 活性炭吸附”，高盐废水采用 “预处理 + 纳滤 + 反渗透 + MVR 蒸发结晶”，MVR 蒸发结晶产生的结晶盐达到工业盐标准后回收利用，所有处理后的废水经 “超滤 + 反渗透 + EDI + 抛光混床” 深度处理，出水水质达到 18 兆欧超纯水标准，100% 回用于先进制程晶圆清洗。

废气处理：采用 “精准集气 + 高端处理 + 资源回收 + 温室气体减排” 工艺，酸碱废气采用 “双级喷淋吸收 + 除雾”，含氟温室气体（CF4、SF6）采用 “微波等离子体分解 + 钙盐深度吸收”，剧毒工艺废气（砷化氢、磷化氢）采用 “干式化学吸附 + 安全催化燃烧 + 喷淋吸收”，高浓度 VOCs 废气采用 “冷凝回收 + 分子筛吸附精制 + 催化燃烧”，低浓度 VOCs 废气采用 “沸石转轮 + 蓄热式催化燃烧（RCO）”，含尘废气采用 “三级过滤（初效 + 中效 + ULPA）+ 静电除尘”。

粉尘处理：采用 “源头无尘化 + 全程密闭 + 十级洁净除尘 + 在线监测” 工艺，硅片切割、研磨采用全自动无尘设备，全程密闭并采用去离子水湿式作业；晶圆传输采用全自动真空传输系统，减少粉尘接触；洁净室采用 “层流送风 + ULPA 高效过滤 + 下回风” 工艺，实现十级洁净标准；车间内设置多台微纳米粉尘在线监测仪，实时监测粉尘浓度，确保除尘系统稳定运行。

核心设备优点

废水处理设备：MVR 蒸发结晶设备采用进口压缩机，热效率高、能耗低，结晶盐纯度可达 99.5% 以上，实现资源回收；抛光混床采用核级离子交换树脂，出水水质稳定达到 18 兆欧超纯水标准；废水处理系统采用全自动化 PLC 控制，可实时监测水质参数，自动调整工艺参数，确保出水水质稳定。

废气处理设备：微波等离子体分解设备采用微波激励等离子体，分解效率可达 95% 以上，对 CF4、SF6 等难降解含氟气体具有良好的处理效果；蓄热式催化燃烧（RCO）设备采用陶瓷蓄热体，余热回收效率可达 90% 以上，大幅降低运行成本；干式化学吸附塔采用专用吸附剂，对砷化氢、磷化氢的吸附效率可达 99.9% 以上，设备设置多重防爆、泄漏检测装置，确保运行安全；冷凝回收设备采用超低温冷凝技术，有机溶剂回收效率可达 95% 以上，回收的有机溶剂纯度高，可直接回用于生产。

粉尘处理设备：ULPA 高效过滤器采用进口聚四氟乙烯滤料，耐腐蚀性强、捕集效率高，对 0.01μm 粉尘的捕集效率达 99.9999%；真空传输系统采用无接触式传输，完全避免粉尘污染；微纳米粉尘在线监测仪采用激光散射法，检测精度可达 0.001mg/m³，可实时传输数据至中控室，实现智能化管控。

处理效果：该项目三废处理系统稳定运行后，各项指标均达到国际先进水平，远超国家及地方环保排放标准。废水方面，所有污染物排放浓度均低于国标极低限值，水资源回用率达到 85%，实现高盐废水零排放，结晶盐年回收量约 2000 吨；废气方面，VOCs 排放浓度≤8mg/m³，去除效率≥98%，含氟气体分解效率≥95%，酸碱雾去除效率≥99.5%，剧毒废气实现零排放，粉尘排放浓度≤0.01mg/m³；粉尘方面，车间洁净度稳定达到十级标准，晶圆表面 0.1μm 以上颗粒污染率降至 0.01% 以下，满足 7nm、14nm 先进制程生产要求。

企业效益：该项目为企业带来了全方位的效益，成为国内先进制程晶圆厂三废治理的典范。环境效益：实现三废深度处理和零排放，大幅减少了温室气体和有毒有害气体排放，获评 “国家绿色工厂”，成为半导体行业环保治理标杆，为行业提供了先进制程三废治理的技术参考；经济效益：水资源回用率达 85%，年节省新鲜水费用约 3500 万元，有机溶剂回收年创收约 800 万元，结晶盐回收年创收约 100 万元，余热回收年节省电费约 500 万元，设备全自动化运行减少人工成本约 200 万元 / 年；生产效益：车间洁净度达到十级标准，晶圆表面颗粒污染率大幅降低，7nm、14nm 先进制程芯片良率从 80% 提升至 92%，年新增产值约 15 亿元，同时先进的三废处理系统为企业争取到了更多的政府产业扶持资金和环保优惠政策，提升了企业的市场竞争力；行业效益：该项目的落地推动了国内半导体行业先进制程三废治理技术的发展，打破了国外技术垄断，为国内其他 12 英寸先进制程晶圆厂提供了可复制、可推广的三废治理方案。

案例三：某晶圆厂异地扩建项目三废处理一体化项目

项目背景：该项目为国内某头部半导体企业的晶圆厂异地扩建项目，规划建设 12 英寸晶圆生产线，年产晶圆 60 万片，同时配套建设三废处理一体化中心，项目建设初期即遵循 “环保先行、工艺协同、资源循环” 的理念，将三废处理系统与生产工艺同步设计、同步建设、同步投用，避免后期改造的成本和风险，项目总投资 50 亿元，其中三废处理一体化中心投资 4.8 亿元，是国内首个实现三废处理与生产工艺深度协同的晶圆厂项目。

处理工艺：该项目采用 “三废一体化治理 + 资源循环利用 + 智能化管控” 模式，废水处理实现 “分类收集 - 分质处理 - 深度回用 - 零排放”，废气处理实现 “精准集气 - 分类处理 - 资源回收 - 温室气体减排”，粉尘处理实现 “源头控制 - 全程密闭 - 洁净除尘 - 在线监测”，三大废处理系统通过中控室实现智能化联动，根据生产工艺参数实时调整治理工艺参数，实现工艺与治理的深度协同。

处理效果与效益：项目投用后，废水回用率达 82%，废气 VOCs 去除效率≥98%，粉尘排放浓度≤0.02mg/m³，所有三废指标均达标排放；企业年节省新鲜水费用约 2800 万元，资源回收年创收约 1200 万元，产品良率稳定在 90% 以上，年产值达 80 亿元；同时，该项目的建设模式为国内半导体行业项目建设提供了环保范本，推动了半导体行业三废治理从 “末端治理” 向 “源头防控、过程管控、末端治理” 全流程治理转变。