申请日期：2015.12.02
公佈（公告）日期：2016.02.03
IPC分类编号C02F1/04
概括
本发明公开了一种芯片生产线含镍废水的处理方法，属于芯片生产废水处理技术领域。该废水处理方法包括废水收集、废水蒸发、废气处理、固体废渣处理；废水蒸发是将高温气体通入蒸发室加热蒸发，蒸发时间为12～16小时，蒸发温度为180～220℃。本发明采用物理蒸发的方法将废水分离，分别处理，方法简单，处理效果好，不使用化学试剂，对环境友好。
摘要及附图
索赔
1.一种芯片生产线含镍废水处理方法，其特征在于包括废水收集、废水蒸发、废气处理和固体废渣处理；废水蒸发采用通入高温气体进入蒸发室（2）加热蒸发，蒸发时间为12～16小时，蒸发温度为180～220℃。
2.根据权利要求1所述的芯片生产线含镍废水处理方法，其特征在于：所述高温气体为芯片生产车间产生的高温废气。
3.根据权利要求1或2所述的芯片生产线镍废水处理方法，其特征在于：通入的高温气体的流量为200～300L/min。
4.根据权利要求1所述的芯片生产线含镍废水处理方法，其特征在于：所述废水收集是将生产线产生的含镍废水收集到废水收集池(1)中，废水收集池(1)通过废水供给管道(3)将废水输送至蒸发室(2)。
5.根据权利要求1或4所述的芯片生产线含镍废水处理方法，其特征在于：蒸发室(2)上方设置有第一集气罩(4)，第一集气罩(4)上部设置有第一废气输送管(5)，蒸发后的废气通过第一废气输送管(5)进入废气处理工序。
6.根据权利要求5所述的芯片生产线含镍废水处理方法，其特征在于：废水收集池(1)上方设有第二集气罩(7)，第二集气罩(7)上部设有第二废气输送管(8)，第二废气输送管(8)的末端与第一废气输送管(5)的末端连接，使蒸发后的废气进入废气处理工序。
7.根据权利要求4所述的一种芯片生产线含镍废水处理方法，其特征在于：所述废水收集池(1)与蒸发室(2)之间还设有废水溢流管(9)。
8.根据权利要求2所述的芯片生产线含镍废水处理方法，其特征在于：高温废气通过热气输送管(11)引入蒸发室(2)，热气输送管(11)上设有风机(13)和加热装置(14)，高温废气经加热装置(14)加热后引入蒸发室(2)。
9.根据权利要求8所述的一种芯片生产线含镍废水处理方法，其特征在于：蒸发室(2)的周边及底部为中空结构，蒸发室(2)内部设有导流板(17)；蒸发室(2)外壁及热风输送管道(11)外侧设有保温棉层(16)。
10.根据权利要求8所述的芯片生产线含镍废水处理方法，其特征在于：所述的热风输送管(11)的出口端设有热风喷嘴(12)。
手动的
一种切片生产线含镍废水的处理方法
技术领域
本发明涉及一种废水处理方法，特别涉及一种芯片生产线镍废水处理方法，属于芯片生产废水处理技术领域。
背景技术
芯片生产工序复杂，包括硅片清洗、光刻、刻蚀、镀镍等，过程中使用大量氢氟酸、氨水、氯化镍等化学试剂，其废水包括含氮废水、含氟废水、酸碱废水、有机废水、废气洗涤废水、镍废水等。其中镍废水排放后会沉积在土壤中，被植物吸收后再转移到人体。含镍最高的植物是绿色蔬菜和烟草，可达1.5～3ppm，对水稻产生镍毒性的临界浓度为20ppm。我国规定车间空气中羰基镍最高允许浓度为0.001mg/m3，地下水中镍最高允许浓度为0.5mg/L。镍含量超标会大大增加癌症的发病率。
通过对废水进行分类、收集、处理，实现废水总量达标排放。
现有的芯片生产线废水处理方法主要是利用化学试剂，结合络合物破碎、氧化、沉淀、过滤、中和等工艺，将含镍废液处理成含镍沉淀物，将废水排放，将沉淀物回收利用或进一步处理。
现有的方法均需要进行充分的解络处理才能释放出镍离子，因此需要大量的化学试剂，处理步骤复杂且成本较高，影响了芯片加工企业的经济效益，不利于芯片产业的可持续发展。
发明内容
本发明的目的在于提供一种芯片生产线含镍废水的处理方法，将废水处理成挥发性组分和含镍固废渣，挥发性组分经简单的废气处理后达标排放，含镍固废渣经回收分离得到镍作为镍源并重新利用；本发明的处理方法工艺简单、成本低、环境友好。
为了实现上述发明目的，本发明的技术方案如下：
一种芯片生产线含镍废水处理方法，其特征在于包括废水收集、废水蒸发、废气处理、固体废渣处理；废水蒸发采用将高温气体通入蒸发室加热蒸发，蒸发时间为12～16小时，蒸发温度为180～220℃。
为了有效利用热能，高温气体为芯片生产车间产生的高温废气。
高温气体以200至300L/min的流速引入。
废水收集是指将生产线产生的镍废水收集到废水收集池中，废水收集池通过废水供给管道将废水输送至蒸发室；具体作业时可以在废水收集池中安装废水潜水泵，将废水收集池中的废水抽入蒸发室进行蒸发处理。
蒸发室的上方设置有第一集气罩，第一集气罩的上部设置有第一废气输送管道，蒸发后的废气通过第一废气输送管道进入废气处理工序。
废水收集池上方设有第二集气罩，第二集气罩上部设有第二废气输送管，第二废气输送管的末端与第一废气输送管的末端连接，使蒸发后的废气进入废气处理工序。第一集气罩和第二集气罩的作用是将蒸发后的废气收集起来，通过第一废气输送管和第二输送管输送至废气处理工序，处理后达标排放。
废水收集池与蒸发室之间还设有废水溢流管。
高温废气通过热气输送管引入蒸发室；热气输送管上设置有风机和加热装置，高温气体经加热装置加热后引入蒸发室，保证高温气体加热温度满足要求。
蒸发室周边及底部为中空结构，蒸发室内设有导流板；蒸发室外壁及热风输送管道外侧设有保温棉层，提高保温效果，防止热量损失。
热气输送管道的出口端设有热气喷嘴，为了提高热源的均匀度，热气喷嘴设置多个，例如4个或5个。需要注意的是，热气输送管道靠近加热装置的一端为进气端，热气喷出的一端为出气端。
含镍废水处理工艺流程如下：
切片生产过程中产生的镍废水经废水收集池收集，在废水潜水泵作用下，通过废水供给管道输送至蒸发室。废液在蒸发室蒸发，废水分成两部分：水、氨等挥发性成分蒸发形成废气；不挥发性成分如亚磷酸盐、次磷酸盐、柠檬酸盐、含镍络合物等沉积在蒸发室底部，当沉积达到一定量后统一回收处理，作为镍源再利用；废气经第一道集气罩收集，经第一道废气输送管道输送至废气处理装置进行简单废气处理后直接达标排放。
本发明的有益效果：
（1）本发明将现有的化学处理方法改为蒸发的物理处理方法，将挥发性物质转化为气体，气体的主要成分为氧气、氮气和水蒸气，经过简单的废气处理后，直接达标排放，而将不挥发性成分即含镍固体回收后，再单独处理，回收镍。处理量大，不需添加化学试剂，设备维护费用低，从而降低了含镍废水的处理成本，提高了经济效益，促进了芯片行业的可持续发展。
(2)本发明的高温气体为芯片生产车间产生的高温废气，可以重新利用生产车间的余热，提高热能利用率，降低生产成本。
（3）本发明通入的高温气体的流量为200-300L/min，在此特定流量范围内，高温气体的热量可以得到最有效的利用。废水的加热蒸发有一定的过程，流量高于300L/min，热量得不到有效利用，蒸发过程结束；流量低于200L/min，处理效率低，部分热量通过蒸发器外壁损失。
(4)本发明的蒸发室的上方设置有第一集气罩，可以将蒸发出来的废气统一收集起来，然后由设置在集气罩上方的第一废气输送管道输送至废气处理工序进行处理；进一步的，废水收集池上还设置有第二集气罩和第二废气输送管道，其作用与第一集气罩、第一废气输送管道相同，都是为了方便废气的收集和输送。
(5)本发明废水收集池与蒸发室之间设有废水溢流管，控制蒸发室内的液位，当液位达到一定高度时，废水由废水溢流管流回废水收集池，防止蒸发室内液位过高影响蒸发效率。
(6)本发明蒸发室外壁设置有保温棉层；蒸发室四边及底部为镂空结构，蒸发室内垂直设置有导流板；保温棉层的设置，有效阻止了热风输送整个路程中热能的散失，可以提高热能利用率和处理效率；并且镂空结构的设置可以进一步加快废液的升温速度，热风输送管道将热风送入蒸发室，分为两路，每路的流量由风阀控制，第一部分通至蒸发室顶部，第二部分进入蒸发室镂空结构，同时对废水的顶部和底部进行加热，提高了处理效率和热能利用率；导流板的作用是减缓热空气的流速，延长热交换时间，提高热能利用率。