সেমিকন্ডাক্টর বর্জ্য জল চিকিত্সা প্রক্রিয়া

ইলেকট্রনিক তথ্য প্রযুক্তির ক্রমাগত পরিবর্তনের সাথে সাথে,অর্ধপরিবাহী প্রযুক্তি শিল্প ক্রমবর্ধমানভাবে উন্নয়নের "হৃদয়" হয়ে উঠেছে এবং জাতীয় অর্থনৈতিক উৎপাদন এবং জীবনে ক্রমবর্ধমানভাবে ব্যাপকভাবে ব্যবহৃত হয়তবে সেমিকন্ডাক্টর শিল্প একটি উচ্চ জল-ব্যবহারকারী শিল্প। প্রক্রিয়া উত্পাদন যত বেশি উন্নত, তার পৃষ্ঠের পরিচ্ছন্নতার জন্য প্রয়োজনীয়তা তত বেশি।এবং যত বেশি পানি খরচ এবং বর্জ্য জল নির্গমন.

উদাহরণস্বরূপ, বেইজিংয়ের একটি সেমিকন্ডাক্টর কোম্পানি এবং তাইওয়ানের একটি সেমিকন্ডাক্টর কোম্পানি যথাক্রমে ১৩৪৬x১০৪ মিটার২৩ এবং ৭০০০x১০৪ মিটার২ পানি ব্যবহার করে, যখন চীনের মাথাপিছু জল সম্পদ ২৩০০ মিটার২।^,যা যথাক্রমে ২৫০,০০০ এবং ১.৩ মিলিয়ন জনসংখ্যার একটি শহরের মোট গৃহস্থালি পানির ব্যবহারের সমতুল্য।

যদি সেমিকন্ডাক্টর উৎপাদনে উৎপাদিত বর্জ্য জল পুনর্ব্যবহার করা হয়, তাহলে তা শুধু পানি সম্পদের চাহিদা ও উৎপাদন খরচ কমিয়ে দেবে তা নয়,কিন্তু দূষণকারী পদার্থের নির্গমন এবং পরিবেশের উপর বোঝা কমাতেশানচিং এনভায়রনমেন্টে ফ্লোরিন, নাইট্রোজেন, ফসফরাস, জৈব পদার্থ, ভারী ধাতু আয়ন এবং অ্যাসিড এবং ক্ষারযুক্ত অর্ধপরিবাহী বর্জ্য জলের চিকিত্সা প্রক্রিয়া ভাগ করা হয়েছে।এছাড়াও সেমিকন্ডাক্টর বর্জ্য জল থেকে দূষণকারী পদার্থ অপসারণে বিভিন্ন পদ্ধতির সুবিধা .

অর্ধপরিবাহী বর্জ্য জলের বৈশিষ্ট্য এবং শ্রেণীবিভাগ

1.১ বর্জ্য জলের বৈশিষ্ট্য

• উচ্চতর অস্থির এবং জটিল রচনা, যেমন ফ্লোরিনযুক্ত যৌগ, জৈব পদার্থ, নাইট্রোজেন যৌগ এবং ভারী ধাতু আয়নগুলির মতো দূষণকারী পদার্থ নিয়ে গঠিত,এবং এতে উচ্চ মাত্রার রাসায়নিক অক্সিজেন চাহিদা (সিওডি) এবং প্রচুর পরিমাণে (সিলিক্যাট) এবং (অ্যালুমিনেটস) রয়েছে .

(২) শক্তিশালী রঙ, উচ্চ সিওডি, উচ্চ উদ্বায়ী জৈব যৌগ সামগ্রী, এবং ভারী ধাতু আয়ন সমৃদ্ধ, বিষাক্ত জৈব পদার্থ,এবং হাইড্রোফ্লোরিক এসিডের মতো ক্ষয়কারী পদার্থগুলি বর্জ্য জলের জৈবিক বিভাজন কর্মক্ষমতা কম করে তোলে, এবং এটি ঐতিহ্যগত সক্রিয় স্ল্যাড পদ্ধতি ব্যবহার করে চিকিত্সা করার জন্য উপযুক্ত নয়।

(3) ফ্লোরাইড আয়ন (F^-) এবং ফুলভিক অ্যাসিড পদার্থগুলি ভারী ধাতু আয়নগুলির সাথে স্থিতিশীল জটিল গঠন করতে পারে এবং ভারী ধাতু আয়নগুলি জৈব পদার্থ, সিলিক্যাট এবং অন্যান্য পদার্থের সাথে সহজে মিথস্ক্রিয়া করে,তাই বর্জ্য জলের দূষণকারী পদার্থগুলো জটিল এবং বৈচিত্র্যময়.

অতএব, অপচয়িত জলের গুণমানের ধরন অনুযায়ী প্রক্রিয়াটি নির্বাচন করা এবং চিকিত্সাটি পরিচালনা করা অত্যন্ত গুরুত্বপূর্ণ।

1.2বর্জ্য জলশ্রেণীবিভাগ এবং চিকিত্সা

1.2.1ফ্লোরাইড ধারণকারী বর্জ্য জলের চিকিত্সা

অর্ধপরিবাহী ফ্লোরাইডযুক্ত বর্জ্য জল প্রধানত চিপ উত্পাদন প্রক্রিয়ার ডিফিউশন এবং সিএমপি প্রক্রিয়া থেকে আসে।ফ্লোরাইডযুক্ত বর্জ্য জল অপসারণ পদ্ধতির বর্তমান শিল্প অ্যাপ্লিকেশনগুলির মধ্যে প্রধানত রাসায়নিক precipitation অন্তর্ভুক্ত, অ্যাডসর্পশন, ঝিল্লি বিচ্ছেদ ইত্যাদি

চিত্র ১ ফ্লোরাইডযুক্ত বর্জ্য জল চিকিত্সা পদ্ধতি এবং এর সুবিধা এবং অসুবিধা

a. রাসায়নিক precipitation উচ্চ ঘনত্ব ফ্লোরাইড ধারণকারী বর্জ্য জল চিকিত্সা জন্য উপযুক্ত। অন্যান্য precipitants তুলনায়, ক্যালসিয়াম লবণ তুলনামূলকভাবে সস্তা এবং^-প্রতিক্রিয়াটি দ্রবণীয় CaF2 উৎপন্ন করে। অতএব, ক্যালসিয়াম লবণ precipitation পদ্ধতি সবচেয়ে ব্যাপকভাবে সেমিকন্ডাক্টর শিল্পে ফ্লোরাইড ধারণকারী বর্জ্য জল ব্যবহার করা হয়।

বি.দুটি অ্যাডসরপশন পদ্ধতি রয়েছেঃ সরাসরি অ্যাডসরপশন এবং ইলেক্ট্রোসর্পশন। ইলেক্ট্রোসর্পশন, যা ক্যাপাসিটিভ ডিআইওনাইজেশন প্রযুক্তি নামেও পরিচিত,একটি পদ্ধতি যা বর্জ্য জলে আয়ন এবং চার্জযুক্ত কণা শোষণ করতে চার্জযুক্ত ইলেকট্রোড ব্যবহার করে, যাতে দূষণকারী পদার্থগুলি সমৃদ্ধ এবং ইলেক্ট্রোড পৃষ্ঠের উপর ঘনীভূত হয় যাতে জল বিশুদ্ধকরণের উদ্দেশ্য অর্জন করা যায়।যেমন সক্রিয় কার্বন এবং মাটি, নিম্ন শোষণ ক্ষমতা, দুর্বল নির্বাচনী ক্ষমতা, পরিবেশের জন্য মাধ্যমিক দূষণ এবং নিম্নমানের effluent মত সমস্যা আছে।

c. মেম্ব্রান বিচ্ছেদ পদ্ধতি প্রধানত ইলেক্ট্রোডায়ালিসিস এবং বিপরীত অস্মোসিস অন্তর্ভুক্ত।ইলেক্ট্রোডায়ালিসিস হল ইলেক্ট্রোডগুলি ব্যবহার করে একটি সম্ভাব্য পার্থক্য তৈরি করতে নির্বাচনী পারমিটেবল ঝিল্লি উভয় পক্ষের উপর একটি বর্তমান প্রয়োগ করা, যা ঝিল্লি মাধ্যমে anions এবং ক্যাটিয়ন নির্বাচনী অনুপ্রবেশ প্রচার করে। বিপরীত osmosis জল অণু এবং F ফিল্টার করার ঝিল্লি উভয় পক্ষের চাপ পার্থক্য ব্যবহার করা হয়^{- পদ্ধতি}বিচ্ছেদের।

1.2.2নাইট্রোজেন-ধারণকারী বর্জ্য জলের চিকিত্সা

নাইট্রোজেনযুক্ত বর্জ্য জল মূলত অ্যামোনিয়া জল এবং অ্যামোনিয়াম ফ্লোরাইড থেকে আসে যা ইটচিং প্রক্রিয়ায় ব্যবহৃত হয় এবং মূলত অ্যামোনিয়া নাইট্রোজেনের আকারে বিদ্যমান। বর্তমানে,অ্যামোনিয়া নাইট্রোজেন বর্জ্য জলের প্রধান চিকিত্সা পদ্ধতিগুলির মধ্যে বায়ু অপসারণ অন্তর্ভুক্ত রয়েছে ।, অ্যাডসরপশন, নিরপেক্ষতা, ব্রেকপয়েন্ট ক্লোরিনেশন, জৈবিক পদ্ধতি ইত্যাদি

চিত্র ২ অ্যামোনিয়া নাইট্রোজেন বর্জ্য জল চিকিত্সা পদ্ধতি এবং এর সুবিধা এবং অসুবিধা

a.দুটি ধরণের স্টিরিপিং পদ্ধতি রয়েছেঃ বায়ু স্টিরিপিং এবং বাষ্প স্টিরিপিং। বায়ু স্টিরিপিংয়ের তুলনায়, বাষ্প স্টিরিপিংয়ের উচ্চতর অ্যামোনিয়া নাইট্রোজেন অপসারণের হার রয়েছে, যা 90% এরও বেশি পৌঁছতে পারে,এবং উচ্চতর ঘনত্বের বর্জ্য জলের জন্য উপযুক্ত .

b.অ্যাডসর্পশন পদ্ধতি সাধারণত শুধুমাত্র কম ঘনত্বের অ্যামোনিয়া নাইট্রোজেন বর্জ্য জলের ক্ষেত্রে প্রযোজ্য। উচ্চ ঘনত্বের অ্যামোনিয়া নাইট্রোজেন বর্জ্য জলের ক্ষেত্রে,এটি প্রায়ই গভীর denitrification চিকিত্সা সঞ্চালন করতে অন্যান্য প্রক্রিয়া সঙ্গে সমন্বিত করা হয় .

c.ব্রেকপয়েন্ট ক্লোরিনেশন ডেনিট্রিফিকেশন প্রক্রিয়াটি একটি একক ডেনিট্রিফিকেশন প্রক্রিয়া বা একটি ডেনিট্রিফিকেশন প্রক্রিয়া গভীর চিকিত্সার জন্য ব্যবহার করা যেতে পারে।

1.2.3ফসফরযুক্ত বর্জ্য জলের চিকিত্সা

এটি প্রধানত উত্পাদন প্রক্রিয়ায় অ্যালুমিনিয়াম খোদাই তরল থেকে আসে। এটি PO43 আকারে বিদ্যমান^-ফসফরাসযুক্ত বর্জ্য জলের চিকিত্সার পদ্ধতিগুলির মধ্যে রয়েছে রাসায়নিক precipitation, জৈবিক পদ্ধতি, adsorption পদ্ধতি, স্ফটিকীকরণ পদ্ধতি এবং আয়ন বিনিময় পদ্ধতি।

ছবি ৩ ফসফরযুক্ত বর্জ্য জল চিকিত্সা পদ্ধতি এবং এর সুবিধা ও অসুবিধা

(১) ঐতিহ্যবাহী অ্যাডসর্বেন্টগুলির উচ্চ প্রতিস্থাপন ব্যয় এবং কম অ্যাডসর্বেশন ক্ষমতা মত সমস্যা রয়েছে।অনেক গবেষক কম খরচে শিল্প বর্জ্যকে রাসায়নিকভাবে পরিবর্তন করে উচ্চ-কার্যকারিতা অ্যাডসরব্যান্ট তৈরি করেছেন ।.

(২) রাসায়নিক precipitation তুলনায়, crystallization precipitation দ্বারা উত্পাদিত precipitate একটি উচ্চতর মাধ্যমিক ব্যবহারের মান আছে এবং উদ্ভিদ সার হিসাবে ব্যবহার করা যেতে পারে। একই সময়ে,এটি ফসফরাস অপসারণের জন্যও ভাল পারফরম্যান্স প্রদর্শন করতে পারে.

1.2.4জৈবিক বর্জ্য জলের চিকিত্সা

এবং উত্পাদনে সিএমপি প্রক্রিয়া, এবং মূলত আইসোপ্রোপাইল অ্যালকোহল, প্রোপিলিন গ্লাইকোল মনোমথাইল ইথার অ্যাসিটেট, অ্যাসেটোন, জিলিন ইত্যাদির মতো দ্রাবক রয়েছে, উচ্চ সিওডি এবং কম জৈব বিভাজনযোগ্যতার সাথে।বর্তমানে, জৈব বর্জ্যের প্রধান চিকিত্সা পদ্ধতিগুলির মধ্যে জৈবিক পদ্ধতি এবং উন্নত অক্সিডেশন পদ্ধতি অন্তর্ভুক্ত রয়েছে।

(1)বায়োরেক্টর এবং রাসায়নিক ও জৈবিক সমন্বিত পদ্ধতিগুলি প্রায়শই বর্জ্য জল চিকিত্সার জন্য ব্যবহৃত হয়।

(২) উন্নত অক্সিডেশন ট্রিটমেন্ট (এওপি) প্রক্রিয়াটি তার দ্রুত অক্সিডেশন রেট এবং উচ্চ খনিজীকরণ দক্ষতার কারণে জৈব বর্জ্য জল চিকিত্সার জন্য সেরা পদ্ধতি হিসাবে বিবেচিত হয়।

চিত্র 4 জৈবিক বর্জ্য জল চিকিত্সা প্রক্রিয়া এবং এর সুবিধা এবং অসুবিধা

1.2.5ভারী ধাতু বর্জ্য জল চিকিত্সা

অর্ধপরিবাহীগুলিতে ভারী ধাতব বর্জ্য জল প্রধানত ইলেক্ট্রোকেমিক্যাল প্লাটিং (ইসিপি) এবং সিএমপি প্রক্রিয়া থেকে আসে, প্রধানত তামা এবং কোবাল্ট,যা মূলত কেলেটিং এজেন্ট দ্বারা গঠিত জটিল আকারে বিদ্যমানজটিল ভারী ধাতব বর্জ্য জলের প্রধান চিকিত্সা পদ্ধতিগুলির মধ্যে রয়েছে অ্যাডসরপশন, রাসায়নিক precipitation, আয়ন এক্সচেঞ্জ, অক্সিডেশন-রেডাকশন ইত্যাদি।

চিত্র 5 ভারী ধাতু বর্জ্য জল চিকিত্সা প্রক্রিয়া এবং এর সুবিধা এবং অসুবিধা

(১) চেল্যাট precipitation হল ভারী ধাতুগুলির সাথে insoluble লবণ গঠনের জন্য ভারী ধাতু chelating এজেন্ট (যেমন অ্যামিনো এবং dithiocarboxyl গ্রুপ) ব্যবহার করে ভারী ধাতু অপসারণের একটি পদ্ধতি।

(২) উন্নত অক্সিডেশন পদ্ধতিতে ভারী ধাতু আয়ন এবং লিগ্যান্ডের নির্দিষ্ট কার্যকরী গ্রুপগুলির মধ্যে শক্তিশালী রাসায়নিক বন্ধন ধ্বংস করতে শক্তিশালী অক্সিডেটিভ ফ্রি র্যাডিকাল ব্যবহার করা হয় যাতে ভারী ধাতু আয়ন মুক্তি পায়.

(৩) অ্যাডসর্পশন পদ্ধতিতে ভারী ধাতু এবং জৈবিক অ্যাসিড সহ-অপসারণ এবং ভারী ধাতু এক্সট্রাকশন অন্তর্ভুক্ত।জৈবিক অ্যাসিড কো-রিমুভাল প্রযুক্তি হল গোটা কমপ্লেক্সকে একটি অ্যাডসোর্বেন্টের উপর অ্যাডসোর্পশন করে বর্জ্য জল থেকে দূষণকারী পদার্থ অপসারণের একটি প্রক্রিয়া ।.

1.2.6অ্যাসিড এবং ক্ষারীয় বর্জ্য জল চিকিত্সা

সেমিকন্ডাক্টর উৎপাদন প্রক্রিয়া থেকে প্রচুর পরিমাণে অ্যাসিডিক বা আলক্যালিন পদার্থ বের হয়, যা বর্জ্য জলের পিএইচ মানকে খুব কম বা খুব বেশি করে দেয়,যা সহজেই পরিবেশের ক্ষতি করতে পারে ।বর্তমানে, এই ধরণের বর্জ্য জল চিকিত্সা সাধারণত পিএইচ মান সামঞ্জস্য করার জন্য তিন-পর্যায়ের নিরপেক্ষতা প্রযুক্তি গ্রহণ করে। মানটি 6.0-7.5 পশ্চাদপসরণ নির্গমন।

সেমিকন্ডাক্টর শিল্প একটি উচ্চ জল খরচ শিল্প, এবং বর্জ্য পুনর্ব্যবহার একটি কার্যকর উপায় সেমিকন্ডাক্টর শিল্পে জল সংকট সমাধানের জন্য।খরচ এবং প্রযুক্তিগত সমস্যার কারণে , তুলনামূলকভাবে ভাল পানির গুণমানের বর্জ্য জল পুনর্ব্যবহার করা যেতে পারে, যখন তুলনামূলকভাবে জটিল পানির গুণমানের বর্জ্য জল পুনর্ব্যবহার করা যেতে পারে।