[发明专利]氢氧化四甲基铵的回收设备及其方法

说明书

技术领域

本发明是一种氢氧化四甲基铵的回收设备，尤其是一种能将废水中的氢氧化四甲基铵与各种金属分离，予以纯化回收重新利用来降低成本的回收设备。

背景技术

氢氧化四甲基铵(Tetramethylammonium Hydroxide，TMAH)大量地使用在半导体与光电等电子高科技产业中，以作为黄光制程中的显影剂(Developer)。一般光电厂和半导体厂所排放的废水中除了TMAH之外，还有光阻剂及各种低浓度的铝、钙、铁、铜、钾、镁、钠等金属离子，由半导体制程或光电制程所产生的废水势必会含有氢氧化四甲基铵，由于氢氧化四甲基铵具有强碱性，因此氢氧化四甲基铵在处理时仅当作一般腐蚀性化学物质处置，进行如焚化或生物法等方式处理。所以，氢氧化四甲基铵会造成环境的负担，且氢氧化四甲基铵中还具有其它化学物质因此无法供半导体与光电等电子的制造业者重新使用，所以使制造业者的制作成本无法降低。

如台湾第98114596号专利申请案，已经揭露一种有效回收TMAH的装置与方法，能够有效移除光阻剂，但是因为废水中除了光阻剂之外，还包含各种金属离子，所以上述专利案仍无法将废水中的金属离子去除，而造成目前所回收的氢氧化四甲基铵的纯度无法提升，因此，目前对于光电厂和半导体厂所排放的废水的处理方法仍然有需要改善之处，来降低整体制程的成本，并且能够减少排出的废水对于环境的污染。

发明内容

本发明人有鉴于既有方法无法同时分离回收光电厂和半导体厂所排放的废水中的TMAH和各种金属离子，因此经过长期的研究以及不断的试验之后，终于发明出此氢氧化四甲基铵的回收设备。

本发明的目的在于提供一种能将废水中的氢氧化四甲基铵与各种金属分离予以纯化回收重新利用来降低成本的氢氧化四甲基铵的回收设备。

为达上述目的，本发明的氢氧化四甲基铵(TMAH)的回收设备，其包括：

一废液槽，其包括含有氢氧化四甲基铵、光阻剂以及金属离子的废液；

一钠滤系统，其与该废液槽相连通，该钠滤系统具有至少一钠滤装置和一帮浦，该钠滤装置与该废液槽连通，且该帮浦设置在该钠滤装置和废液槽之间；

一金属离子回收树脂塔，其连通于该钠滤系统；

一氢氧化四甲基铵树脂塔，其连通于该金属离子回收树脂塔，且包括至少一TMAH吸着树脂塔；

一回收处理水收集槽，其以管线连接至该钠滤系统以及该TMAH吸着树脂塔；

至少一硫酸氢氧化四甲基铵[(TMA)₂SO₄]收液槽，其连通于该TMAH吸着树脂塔，以收集硫酸氢氧化四甲基铵；

一离子消除树脂塔，其连通于该硫酸氢氧化四甲基铵收液槽，其消除硫酸根离子(SO₄^2-)或氯离子(Cl^-)；

一TMAH回收槽，其连通于该离子消除树脂塔，以收集纯化的TMAH溶液。

较佳的是，该氢氧化四甲基铵树脂塔是一种氢氧化四甲基铵转塔式(Merry-Go-Round，MGR system)树脂塔，其包括二TMAH吸着树脂塔，其连通于该金属离子回收树脂塔。

其中，该氢氧化四甲基铵的回收设备还包括一预滤装置，其设置在该废液槽和钠滤系统之间，该钠滤装置与该预滤装置连通，且该钠滤系统的帮浦设置在该钠滤装置和该预滤装置之间。

其中，该氢氧化四甲基铵的回收设备还包括一过滤装置，其设置于该离子消除树脂塔和该TMAH回收槽之间，以令该TMAH回收槽连接于该过滤装置。

其中，该氢氧化四甲基铵的回收设备还包括一低TMAH收液槽，其设置于该金属离子回收树脂塔和该回收处理水收集槽的TMAH吸着树脂塔之间，且连通于各TMAH吸着树脂塔。

该金属离子回收树脂塔为螯合性阳离子交换树脂或是强酸性(SAC)阳离子树脂。

该金属离子回收树脂塔的再生方式为逆向再生的树脂塔。

其中，该离子消除树脂塔中具有强碱性树脂[以OH型(OH form)的型式操作]，以去除废水中的硫酸根或氯离子，产生纯化的TMAH溶液。

该离子消除树脂塔为满床式逆向再生的树脂塔。

该氢氧化四甲基铵的回收设备还包括一树脂逆洗塔，以作为树脂再生及逆洗时的用途。

本发明又关于一种氢氧化四甲基铵(TMAH)的回收方法，包括：

提供含有TMAH、光阻剂和金属离子及其它杂质的废水；

将该废水经由钠滤处理，而移除废水中的光阻剂，以得到第一回收处理水；