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TWM478684U - 廢水處理裝置 - Google Patents

廢水處理裝置 Download PDF

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Publication number
TWM478684U
TWM478684U TW103200948U TW103200948U TWM478684U TW M478684 U TWM478684 U TW M478684U TW 103200948 U TW103200948 U TW 103200948U TW 103200948 U TW103200948 U TW 103200948U TW M478684 U TWM478684 U TW M478684U
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TW
Taiwan
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wastewater treatment
ammonia
wastewater
circulating water
temperature
Prior art date
Application number
TW103200948U
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English (en)
Inventor
Ming-Hsiang Yang
Shang-Shan Fan
Original Assignee
Ming-Hsiang Yang
Shang-Shan Fan
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Publication date
Application filed by Ming-Hsiang Yang, Shang-Shan Fan filed Critical Ming-Hsiang Yang
Priority to TW103200948U priority Critical patent/TWM478684U/zh
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D1/00Evaporating
    • B01D1/16Evaporating by spraying
    • B01D1/20Sprayers
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C02TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02FTREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F1/00Treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F1/20Treatment of water, waste water, or sewage by degassing, i.e. liberation of dissolved gases
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C02TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02FTREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F2101/00Nature of the contaminant
    • C02F2101/10Inorganic compounds
    • C02F2101/16Nitrogen compounds, e.g. ammonia
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C02TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02FTREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F2103/00Nature of the water, waste water, sewage or sludge to be treated
    • C02F2103/34Nature of the water, waste water, sewage or sludge to be treated from industrial activities not provided for in groups C02F2103/12 - C02F2103/32
    • C02F2103/346Nature of the water, waste water, sewage or sludge to be treated from industrial activities not provided for in groups C02F2103/12 - C02F2103/32 from semiconductor processing, e.g. waste water from polishing of wafers

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Description

廢水處理裝置
本創作是有關一種廢水處理裝置,特別是一種從廢水中分離出特定成分之廢水處理裝置。
半導體製程經常會產生廢氣或廢水,為了符合環保法規,廢氣或廢水中之特定成分需降低至標準值以下才能進行排放。舉例而言,氨(NH3 )常被應用於蝕刻、磊晶或清潔等半導體製程,而未經反應的氨則從半導體裝置中排出。因此,在半導體製程的後端需進行廢氣處理,以將氨從廢氣或廢水中去除,以符合環保法規。
習知處理含有氨之廢氣或廢水的方法主要有酸吸收法以及燃燒法。酸吸收法是以硫酸或磷酸等來吸附氨,並將氨轉化為硫酸銨液或磷酸銨液再進行排放,但仍需符合環保法令的相關規定。燃燒法則是將廢氣進行燃燒排放,其導致較高的維修以及操作成本。此外,上述方法無法回收氨再利用。
綜上所述,提供一種以較低操作成本即可從廢水中分離出特定成分之廢水處理裝置便是目前極需努力的目標。
本創作提供一種廢水處理裝置,其是以一淋式導引爐使廢水以較小水流型式灑下,以提昇廢水中特定成分氣化的效率,進而使特定成分自廢水中分離出來。
本創作一實施例之廢水處理裝置是用以自一廢水中分離出一特定成分。廢水處理裝置包含一淋式導引爐,其包含一槽體、一循環加熱裝置以及一淋式結構。槽體具有一進水口、一循環進水口、一循環出水口、一排水口以及一排氣口,其中,廢水經由進水口引入至槽體,循環進水口以及排氣口設置於槽體之上半部,且循環出水口以及排水口設置於槽體之下半部。循環加熱裝置設置於循環進水口以及循環出水口之間,用以將槽體下半部之廢水抽出槽體外加熱至一循環溫度,並將加熱之廢水經由循環進水口引入槽體。淋式結構設置於槽體內之上半部,用以使廢水形成多個較小水流灑下,其中,廢水中之特定成分氣化並經由排氣口抽離槽體。
本創作另一實施例之含氨廢水處理裝置是用以自一廢水中分離出氨。廢水處理裝置包含一淋式導引爐,其包含一槽體、一循環加熱裝置以及一淋式結構。槽體具有一進水口、一循環進水口、一循環出水口、一排水口以及一排氣口,其中,廢水經由進水口引入至槽體,循環進水口以及排氣口設置於槽體之上半部,且循環出水口以及排水口設置於槽體之下半部。循環加熱裝置設置於循環進水口以及循環出水口之間,用以將槽體下半部之廢水抽出槽體外加熱至一循環溫度,並將加熱後之廢水經由循環進水口引入槽體。淋式結構設置於槽體內之上半部,用以使廢水形成多個較小水流灑下,其中,廢水中之氨氣化並經由排氣口抽離槽體。
以下藉由具體實施例配合所附的圖式詳加說明,當更容易瞭解本創作之目的、技術內容、特點及其所達成之功效。
10‧‧‧淋式導引爐
11‧‧‧槽體
12‧‧‧循環加熱裝置
13‧‧‧淋式結構
20‧‧‧第一熱交換器
30‧‧‧第二熱交換器
CIP‧‧‧循環進水口
COP‧‧‧循環出水口
GOP‧‧‧排氣口
GSC‧‧‧氣態之特定成分
IP‧‧‧進水口
LCW‧‧‧較低濃度廢水
OP‧‧‧排水口
SC‧‧‧特定成分
W‧‧‧廢水
圖1為一示意圖,顯示本創作一實施例之廢水處理裝置。
本創作之一實施例之廢水處理裝置是用以自一廢水中分離 出一特定成分。舉例而言,廢水可為半導體產業或光電產業之半導體製程所產生之含氨之廢氣或廢水,但不限於此。可以理解的是,含氨之廢氣可利用純水來吸收氨而形成含氨之廢水。後續即可利用本創作之廢水處理裝置將氨自廢水中分離出來再利用。
請參照圖1,本創作之一實施例之廢水處理裝置一淋式導引爐10。淋式導引爐10則包含一槽體11、一循環加熱裝置12以及一淋式結構13。槽體11具有一進水口IP、一循環進水口CIP、一循環出水口COP、一排水口OP以及一排氣口GOP。廢水W可經由進水口IP引入至槽體11。循環進水口CIP以及排氣口GOP設置於槽體11之上半部,而循環出水口COP以及排水口OP則設置於槽體11之下半部。
循環加熱裝置12是設置於循環進水口CIP以及循環出水口COP之間。循環加熱裝置12可將槽體11下半部之廢水W經由循環出水口COP抽出槽體外加熱至一循環溫度,接著,將加熱後之廢水W經由循環進水口CIP再引入槽體11。可以理解的是,為了減少能源的消耗,槽體11可包含一隔熱結構(未圖示),例如槽體11之外壁可為真空雙層結構或包覆發泡材料以降低熱能的散失。隔熱結構亦可由其它現有之技術加以實現,在此不再贅述。同理,循環加熱裝置12連接至循環進水口CIP或循環加熱裝置12連接至循環進出口COP之管路亦可包含適當之隔熱結構(未圖示)。
淋式結構13則是設置於槽體11內之上半部。淋式結構13可使廢水W形成多個較小水流自槽體上半部灑下,如此一來,廢水W中之特定成分即會有部分氣化,氣態之特定成分GSC即可經由排氣口GOP抽離槽體11。
於一實施例中,本創作之廢水處理裝置更包含一第一熱交換器20,其設置於進水口IP之上游側。第一熱交換器20可用以調整廢水W至一第一溫度。需注意者,依據實際之產線設計,此處所稱之調整一詞可能包含加熱或冷卻的意義。
於一實施例中,本創作之廢水處理裝置更包含一第二熱交換 器30,其設置於排氣口GOP之下游側。第二熱交換器30可用以調整經由排氣口排出之特定成分SC至一第二溫度。需注意者,依據實際之產線設計或後續處理程序之需求,第二熱交換器30之出口端所輸出之特定成分SC可為氣態或液態。同理,此處所稱之調整一詞可能包含加熱或冷卻的意義。
需注意者,圖1所示之實施例是以一第一熱交換器、一淋式導引爐以及一第二熱交換器作說明,但不限於此。本創作所屬技術領域中具有通常知識者能夠以任意數量之上述元件以及不同的組合方式設計出符合實際需求之廢水處理裝置。
以下以處理含氨之廢水來說明本創作之廢水處理裝置之操作流程。首先,將含氨之廢水W以第一熱交換器20調整至第一溫度。舉例而言,第一溫度之溫度範圍可為攝式15至99度。需注意者,此流程可加以省略,而將適當溫度之廢水直接經由槽體11之進水口IP引入槽體11。經由進水口IP引入槽體11之廢水W可直接流至槽體11之下半部。較佳者,經由進水口IP引入槽體11之廢水W亦可經由淋式結構13形成較小水流而自槽體11之上半部灑下。
接著,循環加熱裝置12將槽體11下半部之廢水W經由循環出水口COP抽出槽體外加熱至一循環溫度,再將加熱後之廢水W經由循環進水口CIP引入槽體11。於一實施例中,循環溫度之溫度範圍可為攝式25至99度。經由環進水口CIP引入槽體11之廢水是經由淋式結構13形成較小水流而自槽體11之上半部灑下。可以理解的是,適當溫度之廢水以較小水流灑下時,部分廢水即會氣化,如同淋浴時熱水自蓮蓬頭或花灑流出所產生之蒸氣。而氣化的廢水中則包含較高濃度之氨。可以理解的是,較細小的水流可增加廢水與空氣之接觸面積,進而提升氣化之效率。未氣化之廢水則流至槽體11之下半部,以進行下一次循環加熱。當未氣化之廢水中氨濃度降低至一設定值時,較低濃度廢水LCW即可經由排水口OP排出槽體外。
最後,包含較高濃度氨之氣化廢水可經由排氣口GOP抽離 槽體11,再經第二熱交換器30調整至一第二溫度。舉例而言,第二溫度之溫度範圍可為攝式-10至99度。第二溫度可依據欲獲得氣態或液態之產物來決定。舉例而言,第二熱交換器30之出口端欲獲得氣態之產物,則應設定較高之第二溫度。相反的,欲獲得液態之產物,則應設定較低之第二溫度。於一實施例中,第二熱交換器30之出口端所獲得之產物,其氨濃度大於或等於18%重量百分比。
需注意者,前述實施例是自廢水中分離氨,但不限於此,其它易於氣化之特定成分亦能夠以本創作之廢水處理裝置將其自廢水中分離。
綜合上述,本創作之廢水處理裝置是以一淋式導引爐中之淋式結構使廢水以較小水流型式灑下,因此以相對較低之循環溫度即可有效促使廢水中特定成分氣化,進而使特定成分自廢水中分離出來。此外,在廢水以較小水流型式灑下時維持適當溫度即可有效促使廢水中特定成分氣化,因此,槽體內之液態廢水以抽離槽體循環加熱的方式即能夠以較少的能源維持廢水灑下時之循環溫度,因而大幅節省能源。
以上所述之實施例僅是為說明本創作之技術思想及特點,其目的在使熟習此項技藝之人士能夠瞭解本創作之內容並據以實施,當不能以之限定本創作之專利範圍,即大凡依本創作所揭示之精神所作之均等變化或修飾,仍應涵蓋在本創作之專利範圍內。
10‧‧‧淋式導引爐
11‧‧‧槽體
12‧‧‧循環加熱裝置
13‧‧‧淋式結構
20‧‧‧第一熱交換器
30‧‧‧第二熱交換器
CIP‧‧‧循環進水口
COP‧‧‧循環出水口
GOP‧‧‧排氣口
GSC‧‧‧氣態之特定成分
IP‧‧‧進水口
LCW‧‧‧較低濃度廢水
OP‧‧‧排水口
SC‧‧‧特定成分
W‧‧‧廢水

Claims (21)

  1. 一種廢水處理裝置,其用以自一廢水中分離出一特定成分,該廢水處理裝置包含:一淋式導引爐,其包含:一槽體,其具有一進水口、一循環進水口、一循環出水口、一排水口以及一排氣口,其中,該廢水經由該進水口引入至該槽體,該循環進水口以及該排氣口設置於該槽體之上半部,且該循環出水口以及該排水口設置於該槽體之下半部;一循環加熱裝置,其設置於該循環進水口以及該循環出水口之間,用以將該槽體下半部之該廢水抽出該槽體外加熱至一循環溫度,並將加熱後之該廢水經由該循環進水口引入該槽體;以及一淋式結構,其設置於該槽體內之上半部,用以使該廢水形成多個較小水流灑下,其中,該廢水中之該特定成分氣化並經由該排氣口抽離該槽體。
  2. 如請求項1所述之廢水處理裝置,其中該循環溫度之溫度範圍為攝式25至99度。
  3. 如請求項1所述之廢水處理裝置,更包含:一第一熱交換器,其設置於該進水口之上游側,用以調整該廢水至一第一溫度。
  4. 如請求項3所述之廢水處理裝置,其中該第一溫度之溫度範圍為攝式15至99度。
  5. 如請求項1所述之廢水處理裝置,更包含:一第二熱交換器,其設置於該排氣口之下游側,用以調整經由該排氣口排出之該特定成分至一第二溫度。
  6. 如請求項5所述之廢水處理裝置,其中該第二溫度之溫度範圍為攝式-10至99度。
  7. 如請求項5所述之廢水處理裝置,其中該第二熱交換器之出口端為氣態或液態之該特定成分。
  8. 如請求項1所述之廢水處理裝置,其中從該廢水中分離出之該特定成分之濃度大於或等於18%重量百分比。
  9. 如請求項1所述之廢水處理裝置,其中該槽體包含一隔熱結構。
  10. 如請求項1所述之廢水處理裝置,其中該循環加熱裝置連接至該循環進水口之一管路包含一隔熱結構。
  11. 如請求項1所述之廢水處理裝置,其中該循環加熱裝置連接至該循環出水口之一管路包含一隔熱結構。
  12. 一種含氨廢水處理裝置,其用以自一廢水中分離出氨,該廢水處理裝置包含:一淋式導引爐,其包含:一槽體,其具有一進水口、一循環進水口、一循環出水口、一排水口以及一排氣口,其中,該廢水經由該進水口引入至該槽體,該循環進水口以及該排氣口設置於該槽體之上半部,且該循環出水口以及該排水口設置於該槽體之下半部;一循環加熱裝置,其設置於該循環進水口以及該循環出水口之間,用以將該槽體下半部之該廢水抽出該槽體外加熱至一循環溫度,並將加熱後之該廢水經由該循環進水口引入該槽體;以及一淋式結構,其設置於該槽體內之上半部,用以使該廢水形成多個較小水流灑下,其中,該廢水中之氨氣化並經由該排氣口抽離該槽體。
  13. 如請求項12所述之含氨廢水處理裝置,其中該循環溫度之溫度範圍為攝式25至99度。
  14. 如請求項12所述之含氨廢水處理裝置,更包含:一第一熱交換器,其設置於該進水口之上游側,用以調整該廢水至一第一溫度。
  15. 如請求項14所述之含氨廢水處理裝置,其中該第一溫度之溫度範圍為攝式15至99度。
  16. 如請求項12所述之含氨廢水處理裝置,更包含:一第二熱交換器,其設置於該排氣口之下游側,用以調整經由該排氣口排出之氨至一第二溫度。
  17. 如請求項16所述之含氨廢水處理裝置,其中該第二溫度之溫度範圍為攝式-10至99度。
  18. 如請求項16所述之含氨廢水處理裝置,其中該第二熱交換器之出口端為氣態氨或液態氨。
  19. 如請求項12所述之含氨廢水處理裝置,其中該槽體包含一隔熱結構。
  20. 如請求項12所述之含氨廢水處理裝置,其中該循環加熱裝置連接至該循環進水口之一管路包含一隔熱結構。
  21. 如請求項12所述之含氨廢水處理裝置,其中該循環加熱裝置連接至該循環出水口之一管路包含一隔熱結構。
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