在半導體制造廢水處理中，過濾技術扮演著至關重要的角色，用于去除多種污染物，包括懸浮固體、顆粒物、膠體、金屬離子、有機物、氟化物等，以滿足嚴格的排放標準或回用要求。根據處理階段和目標污染物，常用的過濾器主要包括以下幾類：
一、 預處理/初級過濾
1. 篩網過濾器：
作用： 去除大顆粒雜質、碎屑、纖維等，保護后續精密設備（如泵、膜系統）。
類型： 粗格柵、細格柵、籃式過濾器、自清洗過濾器。
應用： 廢水進入處理系統的第一道關卡。
2. 多介質過濾器：
作用： 深度去除懸浮固體（SS）、膠體、濁度、部分有機物和鐵錳等。利用不同粒徑和密度的濾料（如無煙煤、石英砂、石榴石、磁鐵礦）形成多層過濾床，進行深層過濾。
應用： 砂濾（Sand Filtration）是常見的預處理步驟，為后續膜處理（如UF, RO）提供進水保護。
3. 活性炭過濾器：
作用： 主要吸附去除溶解性有機物（TOC）、部分重金屬離子、色素、異味、殘留氧化劑（如余氯，保護下游膜）。活性炭具有巨大的比表面積和發達的孔隙結構。
應用： 常用于有機溶劑清洗廢水、光刻膠顯影/去膠廢水、CMP（化學機械研磨）廢水等的預處理，以及反滲透前的脫氯保護。
4. 除氟過濾器/反應沉淀系統：
作用： 專門針對含氟廢水（如刻蝕、清洗工序產生）。通常先通過化學沉淀（加入鈣鹽，如石灰、氯化鈣，生成氟化鈣沉淀），然后配合絮凝沉淀池和介質過濾器（如砂濾、活性炭濾）去除形成的沉淀物。
應用： 氟化物處理是半導體廢水處理的核心環節之一。
二、 核心深度過濾/分離技術
5. 超濾：
作用： 利用中空纖維或平板膜，孔徑通常在0.01-0.1微米，能高效去除膠體、細菌、病毒、大分子有機物、以及絕大部分懸浮固體，產水濁度極低。是反滲透（RO）最有效的預處理屏障。
應用： 廣泛應用于半導體廢水處理的中間或深度處理環節，為RO提供高質量進水，極大減輕RO的污染負荷。
6. 反滲透：
作用： 利用半透膜和高壓驅動，去除水中絕大部分溶解鹽分（脫鹽率>98%）、離子（包括重金屬離子、硼等）、有機物、微生物等。是獲得高品質回用水（如超純水制備水源、冷卻塔補水、工藝沖洗水）的關鍵技術。
應用： 半導體廢水深度處理和回用的核心單元，常位于UF之后。處理含氨氮廢水時，常需與離子交換或高級氧化組合。
7. 納濾：
作用： 介于UF和RO之間，孔徑約1納米。能選擇性去除二價及高價離子（如Ca2?, Mg2?, SO?2?）、小分子有機物、部分一價離子，對單價離子（如Na?, Cl?）去除率較低。運行壓力通常低于RO。
應用： 在半導體廢水中，可用于特定組分的分離，如軟化（去除硬度離子）、部分脫鹽、去除特定有機物或染料分子（如果用到）。
三、 精處理/離子交換
8. 離子交換樹脂：
作用： 通過樹脂上的可交換離子（H?, OH?, Na?等）與水中的目標離子（如金屬離子 Cu2?, Ni2?, Cr3?；銨根離子 NH??；陰離子 F?, SO?2?等）進行交換，實現離子的深度去除和水的軟化/除鹽?？煞譃殛栯x子交換樹脂、陰離子交換樹脂、螯合樹脂（對特定重金屬有高選擇性）等。
應用：
精處理： RO產水后的進一步提純，用于制備超純水（UPW）。
特定污染物去除： 深度去除低濃度的重金屬離子（即使經過RO后殘留的）、硼、硅、氨氮等。
回用前處理： 確?；赜盟|滿足特定要求。
濃縮液處理： 處理RO濃縮液中的有價值金屬或有毒離子。
9. 電去離子：
作用： 將離子交換樹脂填充在電滲析器的隔膜之間，在外加直流電場作用下，利用離子交換膜的選擇透過性和樹脂的離子交換作用，實現連續深度除鹽和樹脂的電再生。無需化學再生，產水水質穩定且高。
應用： 主要用于RO產水的精處理，制備超純水（UPW），是半導體行業超純水制備的標準工藝之一（RO + EDI）。
四、 其他輔助過濾/技術
微濾： 孔徑約0.1-10微米，用于去除更細小的懸浮物、部分細菌等。在半導體廢水處理中，可能用于某些特定環節或作為UF的預處理。
袋式過濾器/濾芯式過濾器： 作為保安過濾器，通常安裝在關鍵設備（如RO、UF膜組件）的進口前，去除可能從上游泄露的微小顆粒物（如破碎的活性炭、樹脂碎片等），孔徑通常在1-25微米。
化學沉淀/絮凝后的固液分離設備： 雖然本身不是嚴格意義的“過濾器”，但如沉淀池（澄清池）、溶氣氣浮（DAF）等，是去除化學混凝/沉淀形成的礬花（包含重金屬氫氧化物、氟化鈣、磷酸鹽等）的關鍵步驟，其出水往往再經過介質過濾（如砂濾）進一步去除殘留懸浮物。
膜生物反應器： 如果廢水含有較高濃度的可生物降解有機物（如部分CMP廢水、有機清洗廢水），MBR（將生物處理與膜過濾結合）也是一種有效的處理技術，能獲得高質量、低濁度的出水。
選擇和應用要點
1. 水質特性： 必須根據具體半導體廠產生的廢水成分（F?, NH?-N, TOC, SS, 金屬離子種類及濃度、pH、含鹽量等）選擇合適的過濾組合和工藝路線。
2. 處理目標： 是達標排放、部分回用（如廠務用水）還是制備超純水（UPW）？目標不同，所需的過濾精度和組合差異巨大。
3. 系統集成： 過濾器通常不是單獨工作的，而是組合在一個完整的處理流程中。例如：`格柵 -> 調節池 -> 除氟沉淀 -> 混凝沉淀/氣浮 -> 多介質過濾 -> 活性炭過濾 -> UF -> RO -> EDI -> UPW`。
4. 污染控制與維護： 膜過濾（UF, RO, NF）和活性炭、樹脂都存在污染或飽和問題，需要設計有效的清洗（CIP）和再生程序，保證系統長期穩定運行。
5. 濃縮液處理： RO、NF等膜過程會產生濃縮液，需要妥善處理（如進一步蒸發結晶、高級氧化、或專門的處理單元）。
6. 成本考量： 投資成本（CAPEX）和運行成本（OPEX，如能耗、化學品消耗、膜更換、廢渣處置）是重要因素。
總而言之，半導體制造廢水處理是一個高度復雜的過程，多介質過濾器、活性炭過濾器、超濾（UF）和反滲透（RO）是最核心和常用的過濾單元，離子交換（IX）和電去離子（EDI）則主要用于深度除鹽和超純水制備。具體應用哪種或哪幾種過濾器，需要根據實際的廢水水質、處理規模、最終水質要求以及經濟性進行綜合設計和選擇。
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