Page 246 - 水资源保护技术与方法

第九章 半导体废水技术发展

一、研磨废水特性与危害

（一）废水来源与成分
1. 电子信息行业

在半导体芯片制造过程中，研磨工序主要用于晶圆表面的抛光和减薄。该过
程产生的废水含有大量的二氧化硅（SiO 2 ）磨料颗粒、重金属离子（如铜、镍、
铬等）以及化学机械拋光（CMP）过程中使用的酸性或碱性化学药剂。以 12 英

寸晶圆研磨为例，每片晶圆研磨废水产生量约为 2~3 升，废水中 SiO 2 浓度可达
5000~10000mg/L，铜离子浓度在 50~200mg/L 之间，pH 值波动范围大，酸性废
水 pH 值低至 2~3，碱性废水 pH 值高达 11~12。
2. 机械制造行业
机械加工中的研磨工序，如精密零件的平面研磨、外圆研磨等，会产生含有

金属磨屑（如铁、铝、不锈钢等）、磨削液和油污的废水。磨削液通常由矿物油、
乳化剂、防锈剂等组成，导致废水中化学需氧量（COD）和生化需氧量（BOD）
较高，COD 浓度可达 5000~10000mg/L，同时含有大量悬浮物（SS），SS 浓度

可达 2000~5000mg/L。
3. 光学仪器行业
光学镜片研磨废水主要含有玻璃粉末、研磨助剂（如表面活性剂、分散剂）
以及少量重金属。玻璃粉末的粒径细小，一般在 1~10μm 之间，难以自然沉降；
研磨助剂中的表面活性剂会降低水的表面张力，导致废水产生大量泡沫，增加处

理难度。
（二）危害性分析
1. 水资源污染

研磨废水中的重金属离子具有毒性大、难降解、易富集的特点，进入水体后
会对水生生物造成毒害，破坏水生态系统平衡。例如，铜离子浓度超过 0.1mg/L 时，
就会对鱼类的鳃组织和肝脏造成损害，抑制其生长和繁殖。同时，废水中的磨料
颗粒和悬浮物会降低水体透明度，影响水生植物的光合作用，导致水体溶解氧含
量下降。

2. 土壤污染
若研磨废水未经处理直接用于灌溉或渗入土壤，其中的重金属和化学药剂会

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