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高濃度氨氮廢水處理項目工藝設(shè)計與應(yīng)用

文檔作者：馮超齊曉明文檔來源：天津津韜檢測科技有限公司		更新日期： 2026年05月30日	點擊數(shù)：
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能源環(huán)保與安全
12英寸半導(dǎo)體集成電路生產(chǎn)廢水成分復(fù)雜，污染物
濃度高，毒性強(qiáng)，水質(zhì)水量變化大，處理工藝復(fù)雜。大
多數(shù)半導(dǎo)體廢水將根據(jù)其自身的質(zhì)量進(jìn)行分類。主要
分為酸堿廢水、含氟廢水、CMP廢水、CMP-Cu廢水、
TMAH廢水、ORG廢水和氨氮廢水。
在集成電路生產(chǎn)過程中，光刻和化學(xué)機(jī)械研磨過程
中，氨氮廢水是用氨水和過氧化氫清洗半導(dǎo)體基板產(chǎn)生
的，具有氨氮和過氧化氫濃度高的特點。氨氮廢水的處
理方法有四種：催化劑法、汽提法、生物法和生物+汽
提法。根據(jù)水質(zhì)要求的不同，應(yīng)用最廣泛的方法是催化
劑法，其次是汽提法，其次是生物法，最后是生物+汽
提法。
本文主要介紹了某12 英寸半導(dǎo)體集成電路項目廢水
系統(tǒng)高濃度氨氮廢水處理的工程實例，處理工藝及設(shè)計
參數(shù)對同類工程具有一定的參考意義。
一、工藝設(shè)計
1.水質(zhì)水量
本項目處理的廢水為12英寸集成電路生產(chǎn)工藝產(chǎn)生
的高濃度氨氮廢水，水量為35m3/h，設(shè)計進(jìn)出口水質(zhì)見
表1（注：系統(tǒng)出水水質(zhì)為進(jìn)入有機(jī)生物處理的水質(zhì)系
統(tǒng)）。
表1 高濃度氨氮廢水處理系統(tǒng)設(shè)計進(jìn)出水水質(zhì)
氨氮
廢水
pH
（無
量綱）
NH3-N
（mg/L）
H2O2
（mg/L）
進(jìn)水9~11 ＜2500 ＜2500
出水11~12 40 40
2.工藝概況
根據(jù)高濃度氨氮廢水的水質(zhì)水量特點、處理要求及
經(jīng)濟(jì)適用性，高濃度氨氮廢水處理工藝如下：
（1）工藝流程說明
本項目采用“兩級氨氮汽提+硫酸吸收”組合工藝處
理氨氮廢水。氨氮廢水具有氨氮濃度高、過氧化氫濃度
高等特點。廢水先進(jìn)入氨氮廢水收集池，再由水泵輸送
至氨氮廢水pH調(diào)節(jié)池。在pH調(diào)節(jié)池中，用NaOH將廢水
的pH調(diào)至11，以保證后續(xù)的排污過程。pH調(diào)節(jié)池氨氮廢
水經(jīng)水泵輸送至氨氮汽提塔前，需設(shè)置一臺二級換熱器
將氨氮廢水加熱至55℃。氨氮汽提塔分為兩級。氨氮被
空氣吹走。氨氮經(jīng)空氣吸收進(jìn)入硫酸吸收塔，經(jīng)硫酸吸
收制成硫酸銨。硫酸銨進(jìn)入硫酸銨收集罐。最后將硫酸
銨外委循環(huán)利用，給企業(yè)帶來一定的經(jīng)濟(jì)效益和社會效
益高濃度氨氮廢水進(jìn)入有機(jī)系統(tǒng)生化處理單元，為生化
系統(tǒng)提供氮源。經(jīng)兩級氨氮吹脫工藝處理后，氨氮處理
效率大于95%，產(chǎn)水NH3-N<40mg>，H2O2<40mg>。
根據(jù)進(jìn)水中高氨氮、高過氧化氫的特點，吹脫工藝
可同時有效去除氨氮和過氧化氫。生產(chǎn)的硫酸銨可以作
為資源產(chǎn)品進(jìn)行外協(xié)處理，也可以獲得一定的效益，降
低高濃度氨氮廢水的運(yùn)行成本。
（2）主要構(gòu)筑物設(shè)計參數(shù)
①氨氮廢水收集池
設(shè)置氨氮廢水收集池1座，有效容積970m3，混凝土
襯膠，水力停留時間27h。
②氨氮廢水調(diào)整槽
設(shè)置氨氮廢水調(diào)整槽1座，其有效容積為20m3，材質(zhì)
FRP，水力停留時間為45min。
③氨氮廢水換熱器1
高濃度氨氮廢水處理項目工藝設(shè)計與應(yīng)用
馮　超　齊曉明　　天津津韜檢測科技有限公司
【摘　要】本項目處理的廢水為12英寸集成電路生產(chǎn)工藝產(chǎn)生的高濃度氨氮廢水。針對氨氮廢水濃度高、過氧化氫
濃度高、生物處理難度大、廢水排放標(biāo)準(zhǔn)日益嚴(yán)格等問題，本項目采用“兩級氨氮汽提+硫酸吸收”組
合工藝處理高濃度氨氮廢水，能有效穩(wěn)定地去除氨氮。結(jié)果表明：經(jīng)聯(lián)合工藝處理后，NH3-N<40mg>
和H2O2<40mg>均滿足《電子工業(yè)污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》（征求意見稿二稿）表2的要求。氨氮廢水處理系
統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定、經(jīng)濟(jì)。項目運(yùn)行效果穩(wěn)定，投資和運(yùn)行成本低。該處理工藝及設(shè)計參數(shù)對同類工程具有一
定的參考意義。
【關(guān)鍵詞】氨氮廢水；半導(dǎo)體；硫酸銨；吹脫
【DOI】10.12316/j.issn.1674-0831.2021.04.047
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能源環(huán)保與安全
氨氮廢水換熱器1是兩級換熱器的第一級。采用放噴
后的氨氮廢水作為熱源，將氨氮廢水升溫至35℃。換熱
器采用SUS316材質(zhì)1臺，設(shè)計流量35m3/h。
④氨氮廢水換熱器2
氨氮廢水換熱器2是兩級換熱器的第二級，將半導(dǎo)體
廠的蒸汽作為熱源，將氨氮廢水由35℃升溫至55℃。換
熱器采用SUS316材質(zhì)，設(shè)置1套，設(shè)計處理量為35m3/h。
⑤一級吹脫塔
氨氮汽提塔通常采用逆流操作，塔上設(shè)有一定高度
的填料，以增大氣液傳質(zhì)面積，便于氨氣從廢水中解
吸。常用填料有拉筋環(huán)、聚丙烯球環(huán)、聚丙烯空心球
等。氨氮廢水提升至填料塔頂部。分布器用于將水分配
到填料表面。它向下流經(jīng)填料，并與氣體反向流動?？?
氣中氨分壓隨脫氨程度的增加而增大，隨氣液比的增大
而減小。設(shè)置一套一級放空塔，設(shè)計規(guī)模35m3/h/臺，直
徑3000×h100000mm，玻璃鋼材質(zhì)，內(nèi)填拉希環(huán)。
⑥二級吹脫塔
一級吹脫塔設(shè)置1 套， 設(shè)計處理量3 5 m 3/ h / 套，
φ3000×H10000mm，材質(zhì)FRP，填料為拉西環(huán)。
⑦氨氣吸收塔
氨吸收塔常采用逆流操作。塔里有一定高度的包
裝。含有氨氣的空氣從塔的底部進(jìn)入。硫酸由循環(huán)提升
泵提升至填料塔頂部。水通過布水器分布在填料的整個
表面。它通過填料向下流動，與氣體反向流動，吸收
氨，形成硫酸銨溶液。通過測量硫酸銨的循環(huán)pH值來測
定硫酸銨的濃度。濃度為25%的硫酸銨轉(zhuǎn)入硫酸銨收集
罐外協(xié)處理。設(shè)置1套氨吸收塔，設(shè)計規(guī)模35m3/h/臺，
直徑3000×h10000mm，采用玻璃鋼，填充拉希環(huán)。
⑧硫酸銨收集罐
設(shè)置硫酸銨收集罐1座，其有效容積為15m3，材質(zhì)
FRP。
二、設(shè)計特點
1.針對高氨氮、高雙氧水濃度的廢水水質(zhì)特點，該
工程采用“兩級氨氮吹脫+硫酸吸收”組合工藝處理高
濃度氨氮廢水，同步實現(xiàn)高效、穩(wěn)定氨氮和雙氧水的深
度去除。
2.針對半導(dǎo)體集成電路行業(yè)污染物種類單一、濃度高
的特點，將氨氮汽提廢水作為氮源加入有機(jī)廢水系統(tǒng)生化
處理氮源中，降低了生物處理氮源的投加量，同時也降低
了有機(jī)廢水的濃度，降低了有機(jī)廢水系統(tǒng)的負(fù)荷。
3.根據(jù)氨氣吹出的特點，采用硫酸吸收法，將吸收
產(chǎn)生的硫酸銨作為外包處理的資源，給企業(yè)帶來一定的
效益，降低了氨氮廢水處理系統(tǒng)的運(yùn)行成本。
三、運(yùn)行情況
該項目將于2020年6月完工。經(jīng)過5周的調(diào)試，高濃
度氨氮廢水處理系統(tǒng)運(yùn)行效果良好，出水氨氮濃度穩(wěn)定
在40mg/L以下，出水H2O2濃度穩(wěn)定在35mg/L以下，系統(tǒng)
能穩(wěn)定高效地回收25%的硫酸銨。氨氮廢水處理系統(tǒng)穩(wěn)
定運(yùn)行后，進(jìn)出水水質(zhì)見表2。
表2 高濃度氨氮廢水系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行后進(jìn)出水水質(zhì)
氨氮
廢水
pH
（無
量綱）
NH3-N
（mg/L）
H2O2
（mg/L）
進(jìn)水9~11 ＜2500 ＜2500
出水11~12 40 35
四、結(jié)論
1.針對高氨氮、高雙氧水濃度的廢水水質(zhì)特點，該
工程采用“兩級氨氮吹脫+硫酸吸收”組合工藝處理高
濃度氨氮廢水，同步實現(xiàn)高效、穩(wěn)定氨氮和雙氧水的深
度去除。出水氨氮指標(biāo)滿足《電子工業(yè)污染物排放標(biāo)
準(zhǔn)》中的表2標(biāo)準(zhǔn)。
2.汽提后采用硫酸吸收法，將吸收法生產(chǎn)的硫酸銨
作為資源外包處理。吸收法生產(chǎn)的硫酸銨濃度穩(wěn)定達(dá)到
25%。外包回收后，可以給企業(yè)帶來一定的經(jīng)濟(jì)效益和
社會效益。
人們不要單純追求經(jīng)濟(jì)利益，不然對環(huán)境和資源的
保護(hù)程度必然降低，造成不可收拾的局面。經(jīng)濟(jì)只是社
會進(jìn)步的一個層面而已，倘若是建立在浪費資源的基礎(chǔ)
上，必然會降低我們的生活的幸福感。穩(wěn)步實現(xiàn)經(jīng)濟(jì)進(jìn)
步，實現(xiàn)人與自的協(xié)調(diào)發(fā)展，必然是我們追求的目標(biāo)。
國家綜合實力靠創(chuàng)新和人才。當(dāng)今社會是人才培養(yǎng)的關(guān)
鍵。國家快速發(fā)展的關(guān)鍵在于創(chuàng)新。走創(chuàng)新發(fā)展之路是
社會發(fā)展的基礎(chǔ)。掌握核心科技，占領(lǐng)創(chuàng)新制高點，經(jīng)
濟(jì)穩(wěn)步發(fā)展。創(chuàng)新發(fā)展還需要注重生態(tài)保護(hù)方面，利用
好環(huán)保產(chǎn)品。利用可再生資源，節(jié)約資源，保護(hù)環(huán)境，
促進(jìn)綠色可持續(xù)發(fā)展。
參考文獻(xiàn)：
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發(fā)展[J].工業(yè)水處理,2002
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氮工業(yè)廢水的可行性分析[J].環(huán)境科學(xué)學(xué)報,2013
[3]宋云華.高濃度氨氮廢水處理成套技術(shù)工程應(yīng)用實例
介紹[J].中國農(nóng)藥,2010

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