专访我国顶尖半导体环保专家欧阳铭辉

   随着半导体需求的增加，制造商正在寻求快速扩大产能。为了使增长速度得以持续，废水处理等过程需要高效、持久、可持续。几乎数字世界的所有领域都需要用半导体来提供动力。根据McClean 2021报告，全球半导体设备需求预计将达到约1.14万亿台。然而半导体的短缺给从视频游戏到汽车行业在内的供应链带来了挑战。这在一定程度上可能与COVID-19大流行有关，它改变了全球电子产品的消费模式，但这不是唯一的刺激因素。    认识到可持续发展的必要性，半导体生产需要消耗大量的水和能源，其中大部分将作为废水进行处理和排放。随着制造商寻求扩大生产、建造新的设施来满足前所未有的需求，业内人士必须认识到，高效地进行废水处理至关重要，例如在生产过程中有效减少排放及增加回收再利用设施。半导体制造涉及广泛而复杂的渣浆和化学品，例如酸碱废水，含氟废水，研磨废水，需要采用严格的废水分离、处理和回收系统。处理这些渣浆，包括重金属和其它有害废弃物质，可能会遭遇诸如实施环保法规如中国废水排放标准所包含的巨大成本等挑战。今天我们就有幸采访到我国顶尖的半导体环保专家欧阳铭辉先生。

欧阳铭辉

中华环保协会 高级工程师

中港环保科技（香港）有限公司  总经理

香港环境保护协会 委员

中国国际环保产业协会 污水排放工程师（高级）

记者：请简单介绍一下如何在生产过程中实现污水排放以及提高回收利用率？

欧阳铭辉：半导体芯片厂的废水总体分为三种，酸碱废水，含氟废水，研磨废水。 酸碱废水主要为含酸含碱废水。依据浓度不同，常采用工艺主要有pH中和法和浓缩法，基于本项目酸碱废水的pH范围和项目成本，本工艺采用pH中和法。主要流程为：酸碱废水进入酸碱废水调节池，进行曝气混匀，然后通过水泵提升进入pH中和池进行三级酸碱加药反应。调节pH至中性，出水进入排放池，达标排放。

含氟废水处理常采用工艺为吸附法和化学加药混凝法。本项目中进水氟离子浓度为300mg/L，采用混凝沉淀法。另配置一套活性氧化铝吸附装置，若不达标则经氧化铝吸附后排放。主要流程：含氟废水进入含氟调节池进行曝气混匀。后经提升泵提升至含氟反应池。池中设有pH计，控制加药泵投加酸碱，调节pH值为7～9，同时用投加CaCl2，反应生成沉淀。之后依次自流进入混凝池和絮凝池，通过加药泵分别加入PAC与PAM，进一步混凝沉淀。

研磨废水主要成分为硅粉等无机悬浮物，SS较高。故常采用的化学混凝沉淀法作预处理。主要流程为：研磨废水经进入研磨废水调节池，曝气混匀后，由水泵提升至反应池，池中调节pH并加入PAC混凝沉淀,之后自流进入絮凝池，池中加入PAM，絮凝后进入沉淀池。沉淀池上清液再进入生化池。

欧阳铭辉在第四届半导体环保产业研讨会上进行学术报告

记者：目前处理工艺的投入成本，回收周期以及后期的维护成本会很昂贵吗？

欧阳铭辉：对于前期投入来说，成本是相当低的，整个废水处理系统分为酸碱调节池，pH中和池，含氟调节池，含氟反应池，含氟絮凝池，研磨调节池，研磨初沉淀池，污泥储池和污泥脱水系统，所有投入主要为基建设施以及一些进水排水系统，整套系统采用PLC程序控制，自动化程度高，节省人力成本，运行成本可以在2元/吨左右，后期只需要定期对池体清理，基本没有很高的维护成本。

记者：除了目前的技术投入应用之外，还有没有更新的技术方案？你对半导体环保产业有那些期望？

欧阳铭辉：除了目前的厂务端污水处理方案投入使用并给半导体工厂带来实实在在的成本节省之外，我们还研发了在加工过程中对废气废液体现场中和的设备，这种设备可以在FAB里加工过程中收集高纯度的废酸进行贮存，循环利用，减少有毒气体在FAB里可能存在的泄漏对人体造成伤害。半导体生产使用了大量化学品，就像化学品工厂一样，所产生的废弃物如果处理不当，对当地水土，空气都带来严重的污染，我们作为环保产业的从业者要从大局出发，确保能满足社会对电子产品需求的同时也希望行业中龙头行业与我们一起为可持续发展，节能减排做出表率。

记者：作为国内顶尖的半导体环保专家，您的技术给行业带来了哪些革命性的进步？ 原创性的科技成果？ 给行业带来了什么？ 客户因采用您技术的获益情况？该技术在行业的普及率如何？

我最早2005从事半导体污水处理行业至今累积了17年行业经验，见证了最早期深井强排，NAOH火碱中和等低效原始的处理方法，这些方法对生态环境污染是毁灭性的，甚至有些受污染的水土可能长达50年内寸土不生。我多年研究后根据半导体行业污水特性独创了层晰分离提纯法，该技术给行业带来了颠覆性的革命，弥补了国内强酸碱废液及含氟废液处理的空白，该技术通过在产生废液源头的车间加装高温催化分离装置进行第一次化学分解，接着进入酸碱（含氟）调节池加入H2SO4,CACL2反应生成沉淀物并蒸发过滤脱水，此时出水水质已经达到排放标准，同时排放量已经减少到约等于原来的40%；对于废渣处理我们也是颠覆性的革命，并不像传统做法那样直接填埋处，我们采用混凝结晶法在反应室内注入化学药物进行结晶，产生出来的副产品一般为95%左右的纯硫酸，可作直接回收作为工业用途。总体来说，此方案相对传统排放量减少了60%，副产品的回收利用也为企业带来部分收益。我们的客户如知名半导体大厂英特尔由于采用了该技术方案，实现了生产过程中污水减排60%，为英特尔公司每年节省超过1.3亿元。同时我们的技术也被行业内众多公司采用，如Phnioex, 德州仪器半导体等，给行业带来了新的发展契机。

 中港环保科技（香港）有限公司是全球杰出的半导体环保方案提供商，致力在半导体污水，废气减排回收再利用17年经验，为全球知名半导体厂商提供成熟的方案，例如intel, 德州仪器半导体，中芯国际等服务超过10年，累计为客户节能减排废水超过1000万吨，废气回收利用率提高60%，在半导体龙头行业得到充份的认可。（李小华）