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高浓度氨氮废水处理项目工艺设计与应用

文档作者：冯超齐晓明文档来源：天津津韬检测科技有限公司		更新日期： 2026年05月30日	点击数：
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能源环保与安全
12英寸半导体集成电路生产废水成分复杂，污染物
浓度高，毒性强，水质水量变化大，处理工艺复杂。大
多数半导体废水将根据其自身的质量进行分类。主要
分为酸碱废水、含氟废水、CMP废水、CMP-Cu废水、
TMAH废水、ORG废水和氨氮废水。
在集成电路生产过程中，光刻和化学机械研磨过程
中，氨氮废水是用氨水和过氧化氢清洗半导体基板产生
的，具有氨氮和过氧化氢浓度高的特点。氨氮废水的处
理方法有四种：催化剂法、汽提法、生物法和生物+汽
提法。根据水质要求的不同，应用最广泛的方法是催化
剂法，其次是汽提法，其次是生物法，最后是生物+汽
提法。
本文主要介绍了某12 英寸半导体集成电路项目废水
系统高浓度氨氮废水处理的工程实例，处理工艺及设计
参数对同类工程具有一定的参考意义。
一、工艺设计
1.水质水量
本项目处理的废水为12英寸集成电路生产工艺产生
的高浓度氨氮废水，水量为35m3/h，设计进出口水质见
表1（注：系统出水水质为进入有机生物处理的水质系
统）。
表1 高浓度氨氮废水处理系统设计进出水水质
氨氮
废水
pH
（无
量纲）
NH3-N
（mg/L）
H2O2
（mg/L）
进水9~11 ＜2500 ＜2500
出水11~12 40 40
2.工艺概况
根据高浓度氨氮废水的水质水量特点、处理要求及
经济适用性，高浓度氨氮废水处理工艺如下：
（1）工艺流程说明
本项目采用“两级氨氮汽提+硫酸吸收”组合工艺处
理氨氮废水。氨氮废水具有氨氮浓度高、过氧化氢浓度
高等特点。废水先进入氨氮废水收集池，再由水泵输送
至氨氮废水pH调节池。在pH调节池中，用NaOH将废水
的pH调至11，以保证后续的排污过程。pH调节池氨氮废
水经水泵输送至氨氮汽提塔前，需设置一台二级换热器
将氨氮废水加热至55℃。氨氮汽提塔分为两级。氨氮被
空气吹走。氨氮经空气吸收进入硫酸吸收塔，经硫酸吸
收制成硫酸铵。硫酸铵进入硫酸铵收集罐。最后将硫酸
铵外委循环利用，给企业带来一定的经济效益和社会效
益高浓度氨氮废水进入有机系统生化处理单元，为生化
系统提供氮源。经两级氨氮吹脱工艺处理后，氨氮处理
效率大于95%，产水NH3-N<40mg>，H2O2<40mg>。
根据进水中高氨氮、高过氧化氢的特点，吹脱工艺
可同时有效去除氨氮和过氧化氢。生产的硫酸铵可以作
为资源产品进行外协处理，也可以获得一定的效益，降
低高浓度氨氮废水的运行成本。
（2）主要构筑物设计参数
①氨氮废水收集池
设置氨氮废水收集池1座，有效容积970m3，混凝土
衬胶，水力停留时间27h。
②氨氮废水调整槽
设置氨氮废水调整槽1座，其有效容积为20m3，材质
FRP，水力停留时间为45min。
③氨氮废水换热器1
高浓度氨氮废水处理项目工艺设计与应用
冯　超　齐晓明　　天津津韬检测科技有限公司
【摘　要】本项目处理的废水为12英寸集成电路生产工艺产生的高浓度氨氮废水。针对氨氮废水浓度高、过氧化氢
浓度高、生物处理难度大、废水排放标准日益严格等问题，本项目采用“两级氨氮汽提+硫酸吸收”组
合工艺处理高浓度氨氮废水，能有效稳定地去除氨氮。结果表明：经联合工艺处理后，NH3-N<40mg>
和H2O2<40mg>均满足《电子工业污染物排放标准》（征求意见稿二稿）表2的要求。氨氮废水处理系
统运行稳定、经济。项目运行效果稳定，投资和运行成本低。该处理工艺及设计参数对同类工程具有一
定的参考意义。
【关键词】氨氮废水；半导体；硫酸铵；吹脱
【DOI】10.12316/j.issn.1674-0831.2021.04.047
93
能源环保与安全
氨氮废水换热器1是两级换热器的第一级。采用放喷
后的氨氮废水作为热源，将氨氮废水升温至35℃。换热
器采用SUS316材质1台，设计流量35m3/h。
④氨氮废水换热器2
氨氮废水换热器2是两级换热器的第二级，将半导体
厂的蒸汽作为热源，将氨氮废水由35℃升温至55℃。换
热器采用SUS316材质，设置1套，设计处理量为35m3/h。
⑤一级吹脱塔
氨氮汽提塔通常采用逆流操作，塔上设有一定高度
的填料，以增大气液传质面积，便于氨气从废水中解
吸。常用填料有拉筋环、聚丙烯球环、聚丙烯空心球
等。氨氮废水提升至填料塔顶部。分布器用于将水分配
到填料表面。它向下流经填料，并与气体反向流动。空
气中氨分压随脱氨程度的增加而增大，随气液比的增大
而减小。设置一套一级放空塔，设计规模35m3/h/台，直
径3000×h100000mm，玻璃钢材质，内填拉希环。
⑥二级吹脱塔
一级吹脱塔设置1 套， 设计处理量3 5 m 3/ h / 套，
φ3000×H10000mm，材质FRP，填料为拉西环。
⑦氨气吸收塔
氨吸收塔常采用逆流操作。塔里有一定高度的包
装。含有氨气的空气从塔的底部进入。硫酸由循环提升
泵提升至填料塔顶部。水通过布水器分布在填料的整个
表面。它通过填料向下流动，与气体反向流动，吸收
氨，形成硫酸铵溶液。通过测量硫酸铵的循环pH值来测
定硫酸铵的浓度。浓度为25%的硫酸铵转入硫酸铵收集
罐外协处理。设置1套氨吸收塔，设计规模35m3/h/台，
直径3000×h10000mm，采用玻璃钢，填充拉希环。
⑧硫酸铵收集罐
设置硫酸铵收集罐1座，其有效容积为15m3，材质
FRP。
二、设计特点
1.针对高氨氮、高双氧水浓度的废水水质特点，该
工程采用“两级氨氮吹脱+硫酸吸收”组合工艺处理高
浓度氨氮废水，同步实现高效、稳定氨氮和双氧水的深
度去除。
2.针对半导体集成电路行业污染物种类单一、浓度高
的特点，将氨氮汽提废水作为氮源加入有机废水系统生化
处理氮源中，降低了生物处理氮源的投加量，同时也降低
了有机废水的浓度，降低了有机废水系统的负荷。
3.根据氨气吹出的特点，采用硫酸吸收法，将吸收
产生的硫酸铵作为外包处理的资源，给企业带来一定的
效益，降低了氨氮废水处理系统的运行成本。
三、运行情况
该项目将于2020年6月完工。经过5周的调试，高浓
度氨氮废水处理系统运行效果良好，出水氨氮浓度稳定
在40mg/L以下，出水H2O2浓度稳定在35mg/L以下，系统
能稳定高效地回收25%的硫酸铵。氨氮废水处理系统稳
定运行后，进出水水质见表2。
表2 高浓度氨氮废水系统稳定运行后进出水水质
氨氮
废水
pH
（无
量纲）
NH3-N
（mg/L）
H2O2
（mg/L）
进水9~11 ＜2500 ＜2500
出水11~12 40 35
四、结论
1.针对高氨氮、高双氧水浓度的废水水质特点，该
工程采用“两级氨氮吹脱+硫酸吸收”组合工艺处理高
浓度氨氮废水，同步实现高效、稳定氨氮和双氧水的深
度去除。出水氨氮指标满足《电子工业污染物排放标
准》中的表2标准。
2.汽提后采用硫酸吸收法，将吸收法生产的硫酸铵
作为资源外包处理。吸收法生产的硫酸铵浓度稳定达到
25%。外包回收后，可以给企业带来一定的经济效益和
社会效益。
人们不要单纯追求经济利益，不然对环境和资源的
保护程度必然降低，造成不可收拾的局面。经济只是社
会进步的一个层面而已，倘若是建立在浪费资源的基础
上，必然会降低我们的生活的幸福感。稳步实现经济进
步，实现人与自的协调发展，必然是我们追求的目标。
国家综合实力靠创新和人才。当今社会是人才培养的关
键。国家快速发展的关键在于创新。走创新发展之路是
社会发展的基础。掌握核心科技，占领创新制高点，经
济稳步发展。创新发展还需要注重生态保护方面，利用
好环保产品。利用可再生资源，节约资源，保护环境，
促进绿色可持续发展。
参考文献：
[1]仝武刚,王继徽,刘大鹏.高浓度氨氮废水的处理现状与
发展[J].工业水处理,2002
[2]王元月,魏源送,张树军.厌氧氨氧化技术处理高浓度氨
氮工业废水的可行性分析[J].环境科学学报,2013
[3]宋云华.高浓度氨氮废水处理成套技术工程应用实例
介绍[J].中国农药,2010

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