氢氟酸废液处理装置

    目前，从生态学的观点考虑，减少工业废弃物、或对工业废弃物进行分级并再利用为重要的主题，是企业亟待解决的课题。在该工业废弃物中，有含有被除去物的各种各样的流体。

    用污水、废液、废水等各种各样的词汇来表达这些流体，下面，将在水或药品等流体中含有作为被除去物的物质的流体称为废水并进行说明。

    在制造半导体装置的工艺过程中，会产生大量的废水。半导体工厂所使用的氟基本上全部作为废水排出，难以再利用。

    例如，在干(等离子体)蚀刻装置或等离子体CVD装置中，在晶片加工或装置(容器内)的清洁中大多使用四氟化碳(CF4)、六氟乙烷(C2F6)、全氟环丁烷(C4F8)等氟类气体。这些气体大多作为CF4被排出到容器外，但由于CF4为导致地球温室效应的物质(全氟化合物(PFCs)气体)，因此需要除害处理。在该除害处理中，利用水吸收氟，作为稀氢氟酸废水(废液)而排出。另外，在使用氟类材料(例如氢氟酸)的湿蚀刻装置中，排出作为晶片加工废药液的高浓度氢氟酸废水(废液)或作为纯水冲洗的废水的稀氢氟酸废水(废液)。另外，以后将氢氟酸(フツ化水素酸)称为氢氟酸(フツ酸)进行说明。

    已知高浓度的含氟废水流到自然界，则打乱生态系统的平衡。因此，从废水中除去氟，在工业上是非常重要的事情。例如，在水质污染防治法或地方自治体的条例等中规定有含氟废水的排放条件的标准值。具体而言，废水中所含的氟的浓度必须为8mg/L以下。而且，有可能还限制被排出的氟的总量。

    另一方面，通过将从废水中除去的氟来制备氢氟酸等，由此可以在如上所述的半导体装置中循环再利用。作为除去氟的方法，例如通过使含氟废水(废液)与钙化合物反应而生成氟化钙，由此可以从废水中除去氟(沉淀法)。另外，同样地，作为制备氟化钙的方法，还已知有将含氟废水与钙剂一起导入，使固体粒子上析出氟化钙的方法(晶析法)(例如参照专利文献1)。

    但是，含有氢氟酸的废水的处理设备为大型设备，贮存在例如罐等中后，将该罐搬运到无尘室外的废水处理设备等进行废水处理。

    即，通过废水处理制备氢氟酸，可以在半导体处理装置中再利用，但目前的现状为，在现有的无尘室内无法设置含有氢氟酸的废水的处理设备，在无尘室内无法完成废水处理。

发明内容:

    在含有氢氟酸的废水的处理中，在所述的实例中，为了用晶析法形成高纯度的氟化钙颗粒，用PH调整剂中和含氟废水(废液)后，使氢氟酸和钙反应，同时测定反应槽内处理水的PH，并将PH值调整为所希望的范围。

    因此，需要在与钙反应之前提高废水的PH值。为了使氢氟酸与钙反应生成氟化钙，不得不使氢氟酸电解，由此生成氟化物离子(F-)。但是，氢氟酸和氟化物离子的比例依赖于PH值。即，在被处理水与钙反应时，存在如下问题：在被处理水为酸性的情况下，大部分成为氢氟酸，处理效率降低。

    另一方面，应该测定中和槽的PH值，例如中和槽中混入有含氟废水和PH调整剂，考虑到在中和槽内设置PH计，但由于PH计通常使用玻璃电极，因此，存在如下问题：在例如含氟废水的浓度非常高的情况下等，玻璃被溶解，会导致传感器的损坏。

    本发明是鉴于所述的课题而完成的，第一，通过一种氢氟酸处理装置来解决，所述氢氟酸处理装置设置在无尘室内，并与使用氟类材料的半导体处理装置相邻，其用于在从所述半导体处理装置排出的混入有氢氟酸的废水无需从所述无尘室内排出的状态下，对该废水进行处理，其包括：PH调整部，其具有处理槽、连接于所述处理槽的第一路径及第二路径、设置在该处理槽上并用于循环的第三路径，通过所述第一路径向所述处理槽加入所述废水，并通过所述第二路径加入碱性药剂，从而得到PH值比所述废水更大的第一被处理水，该第一被处理水在所述第三路径中循环的同时，测定并调整PH值，由此得到PH值在所希望范围的第二被处理水；第四路径，转移所述第二被处理水；反应槽，在所述第二被处理水中添加钙成分，生成氟化钙；分离槽，从所述第二被处理水中分离所述氟化钙。

    另外，所述氢氟酸处理装置的特征在于，所述PH调整部具有连接在所述第三路径上的PH计，根据所述PH计的值来控制所述第三路径的开与关。

    另外，所述氢氟酸处理装置的特征在于，在所述PH计的测定值小于第一被处理水的PH值时，通过所述PH调整部关闭所述第三路径，并向所述处理槽内的所述第一被处理水中加入所述碱性药剂。

    另外，所述氢氟酸处理装置的特征在于，通过所述PH计测定的PH值为第一被处理水的PH值以上且小于第二被处理水的PH值时，在打开所述第三路径的状态下，通过所述PH调整部向所述处理槽内的所述第一被处理水加入所述碱性药剂。

    另外，所述氢氟酸处理装置的特征在于，通过所述PH计测定的PH值为第二被处理水的PH值以上且为第三被处理水的PH值以下时，关闭所述第三路径，所述PH调整部将所述第二被处理水贮存在所述处理槽中。

    另外，所述氢氟酸处理装置的特征在于，通过所述PH计测定的PH值大于第三被处理水的PH值时，在打开所述第三路径的状态下，通过所述PH调整部向所述处理槽内的所述第一被处理水中加入酸性溶液。

    另外，所述氢氟酸处理装置的特征在于，在所述第一被处理水从循环开始经过规定时间后，通过所述PH调整部测定该第一被处理水的PH值。

    另外，所述氢氟酸处理装置的特征在于，所述PH调整部使用所述废水作为调整所述第一被处理水的PH的酸性溶液。

    另外，所述氢氟酸处理装置的特征在于，所述第四路径将所述PH调整部内的所述第二被处理水全部转移到所述反应槽中。

    另外，所述氢氟酸处理装置的特征在于，所述第二被处理水的PH值为8以上10以下。

    另外，所述氢氟酸处理装置的特征在于，所述分离槽为浸渍于所述第二被处理水中的过滤装置。

    而且，所述氢氟酸处理装置的特征在于，利用形成于所述过滤装置的表面的自生成膜过滤所述第二被处理水。

发明效果

    根据本实施方式的氢氟酸处理装置，第一，在对由半导体处理装置排出的混入了氢氟酸的废水进行处理的氢氟酸处理装置中，在将废水送入反应槽使其与钙反应之前，通过PH调整部加大废水的PH值，可以生成PH值在所希望范围的被处理水(第二被处理水)，因此，可以提高处理效率。

    如上所述，为了氢氟酸和钙反应生成氟化钙，需要使氢氟酸电解生成氟化物离子(F-)，但由于氢氟酸和氟化物离子的比例依赖于PH值，因此，在被处理水为酸性时，大部分成为氢氟酸，因此，处理效率降低。

    根据本实施方式，由于在废水与钙反应之前，将废水的PH调整为所希望的PH值(中性)，由此增加电解的氟化物离子，可以提高处理效率。

    第二，通过在处理槽中设置第三路径、在第三路径上设置PH计，可以防止氢氟酸所导致的PH计的损坏。由于PH计通常使用玻璃电极，因此，直接测定氢氟酸溶液的PH值时，玻璃被溶解，会导致传感器损坏。

    在本实施方式中，在处理槽外部设置第三路径，在该第三路径上设置PH计，而且，在处理槽中事先加入碱性药剂，然后在所述溶液中再混入氢氟酸，改变被处理水的PH值，使其成为不对PH计产生不良影响(大于废水的PH值的值)的被处理水(第一被处理水)，然后将其循环并测定PH值，因此，可以避免PH计直接与氢氟酸溶液接触，从而可以保护PH计。

    第三，在调整PH之后，使被处理水(第一被处理水或第二被处理水)循环规定时间，然后，测定该被处理水的PH值，因此，可以在PH稳定的状态下进行调整。另外，尤其是由于第二被处理水的PH稳定，因此可以有效进行下一工序的处理(与钙反应)。

    第四，作为调整PH的酸性溶液，使用从半导体处理装置排出的含氢氟酸的废水，因此，不需要另外准备酸性溶液及酸性溶液槽，可以有助于成本的降低及氢氟酸处理装置的小型化。
具体而言，由于不需要酸性溶液槽，因此，能够实现氢氟酸处理装置的小型化，以至可以将所述氢氟酸处理装置设置在无尘室内，也可以在现有的无尘室内进行安装(尤其是排出废水的蚀刻装置等附近)。由此，可以在无尘室内完成从含有氢氟酸的废水中除去氟的氢氟酸处理。

    第五，利用PH调整部生成PH值在适合与钙反应的范围的第二被处理水，然后生成氟化钙。因此，为了将被处理水中所含的氟化物离子固定，可以在第二被处理水中添加充足的钙成分，可以提高氟化钙的含量。因此，可以容易进行得到的氟化钙的再利用。而且，可以从被处理水中尽可能的除去氟化物离子。

    第六，使用过滤膜进行氟化钙的固液分离，由于第二被处理水调整为过滤膜的PH所允许的范围内，即PH为8～10，因此，在不损坏过滤膜的状态下进行分离。