專利名稱：自硅晶圓切割廢油泥中回收再生油的處理裝置的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種廢棄物的處理裝置，尤其是指一種可大量連續處理廢油泥， 以降低回收油成本，且符合環保要求的自硅晶圓切割廢油泥中回收再生油的處理裝置。
背景技術：
在制造半導體芯片及太陽能板的產業中，將硅晶棒切割成厚薄均一的硅晶圓(片) 已屬于標準流程的一環，其通常使用特殊的金屬線鋸(Wire Saw)為切割刀具，并采用高硬度的碳化硅(SiC)為研磨料，再輔以混有聚乙二醇(PEG)、二乙二醇(DEG)、丙二醇(PG)等礦物油酯為切削、冷卻液，借此，當金屬線鋸高速往復運行時，就可配合碳化硅為介質來提高線鋸的切削能力，以對硅芯片形成良好的切割作用，且切割同時，將以聚乙二醇為主成份的切削液對著切割部位噴出，一方面除了作為冷卻及潤滑用途之外，另一方面尚可將切割時所產生的硅粉及雜質帶出切割槽道，使晶圓切割制程能順利且平穩的進行，以利進行后續制程。在硅晶圓被切割、研磨的過程中，對切割區所噴出且使用過后的切削液，會挾帶著切削時所產生的硅粉碎屑、雜質與被磨耗的碳化硅，不斷地被排出切割區外，進而成為粒子濃度與濁度極高的漿狀廢油泥。以往，國內多數的硅晶圓切割廠商對于這些廢油泥，只能以廢棄物方式來處理，或是以重油進行焚化后掩埋，但是，仍需要支出高昂的費用請廢棄物業者處理，且廢油泥如果以焚化方式處理，也會產生大量的二氧化碳，相當不環保。此外，焚燒后也將對焚化爐的爐壁造成嚴重破壞，因此，對于硅晶圓切割研磨后所產生的廢棄物(油泥)，以焚化或掩埋均非理想的處理方法。目前，國外業者已采用過濾設備來回收廢油泥中的切削油料，其通常利用薄膜技術來進行固液分離，雖然此方式可獲得部份液態再生油(切削液)，供硅晶圓生產制造時回收再使用，但此法卻也會產生大量的污泥，也只能以掩埋方式處理，且以固液分離方式來進行再生油的回收，其經濟效益并不理想，主因在于廢油泥進行薄膜過濾時，并沒有獲得良好的前處理，使得膜孔極易污堵(fouling)，造成膜的操作周期降低，另一方面，如果進一步對回收油的質量加以分析，可以得知再生油的回收質量是與膜孔孔徑成反比，也就是說，雖然膜的孔徑較大，所獲得的再生油流通量雖高，但油內所含的硅粒與廢料濃度也較高，相對得再生油的油品質量就低，這顯然不利于再生油的操作壽命性，無法達成回收再生油的標準。因此，如何在回收成本與環保之間達成平衡，至今仍沒有一個有效率且符合操作成本的處理方式，使得硅晶圓切割業者在環保改善成本負荷上愈來愈高，如何積極提高生產質量及污染防治技術來兼顧經濟與環保，降低生產成本，提高產業競爭力，已成為目前相關產業所迫切努力的目標。有鑒于此，本設計人針對上述處理裝置上未臻完善所導致的諸多缺失及不便，而深入構思，且積極研究改良試做而開發設計出本案
實用新型內容
[0007]本實用新型的目的是在于提供一種可大量連續處理廢油泥，以降低回收油成本， 且符合環保要求的自硅晶圓切割廢油泥中回收再生油的處理裝置。為了達成上述目的，本實用新型的解決方案是一種自硅晶圓切割廢油泥中回收再生油的處理裝置，包含一廢油儲槽、一初濾單元、一初儲儲槽及至少一精濾單元，該廢油儲槽，儲置廢油泥；該初濾單元，與該廢油儲槽連通，利用離心沉降方式將廢油泥進行固液分離，以濾除廢油泥中的固形物，并取得其中的初濾濾液；該初濾儲槽，暫存經該初濾單元所釋出的初濾濾液；該精濾單元，包含一與該初濾儲槽導通的精濾槽、一裝設在該精濾槽內的精濾膜組、一與該精濾膜組鏈接的驅動機構，以及一用以盛裝經過該精濾模塊處理后的再生油的再生油槽。上述初濾單元包含一與該廢油儲槽連通的廢液進料泵及一離心機以及一濾液排放泵，該離心機具有一機座、一旋轉的中空筒體、一安置于該中空筒體內部的離心管、一通道，以及至少一廢料出口，該中空筒體與該離心管之間界定出一容置空間該通道是開設于該離心管的管壁上，進而與該容置空間相連通。上述初濾單元的離心機還具有一第一馬達及一第二馬達，該第一馬達驅動該中空筒體，該第二馬達驅動該離心管。上述第一馬達的轉速高于該第二馬達的轉速。上述離心機還具有多個設置于該離心管外側的螺旋葉片。上述精濾單元設置有多組，精濾單元呈串聯方式連接。上述自硅晶圓切割廢油泥中回收再生油的處理裝置還包含有一廢液儲槽，該廢液儲槽盛接自該精濾單元的精濾槽內所排出的濃縮廢液，并抽引回至該初濾單元內進行再過
濾ο上述自硅晶圓切割廢油泥中回收再生油的處理裝置還包含一油質監測單元，該油質監測單元鏈接于該精濾單元的精濾槽與該再生油槽之間。上述自硅晶圓切割廢油泥中回收再生油的處理裝置還包含一電控單元，該電控單元控制該處理裝置所需的電源。上述初濾單元為立式螺旋沉降離心機、臥式螺旋沉降離心機的其中一種。采用上述結構，本實用新型自硅晶圓切割廢油泥中回收再生油的處理裝置先操作廢液進料泵，將該廢油儲槽內的廢油泥泵送入該離心管的內容室當中，再經過該離心管上的通道，以批次式進料流入該中空筒體的容置空間中。由于該第一馬達的轉速高于該第二馬達的轉速，所以，轉速較快的該離心管利用外側的多個螺旋葉片的推擠效應，以將廢油泥的固形物逐漸朝向廢料出口快速擠出，而留存在該容置空間的濾液，則配合該濾液排放泵的抽取之下，經由該濾液出口泵送至該初濾儲槽，以完成初步過濾。接著，初濾濾液匯送至該初濾儲槽暫存，然后，初濾濾液再進入各個精濾單元的精濾槽內進行進一步的精濾(固液分離)，如此，初濾濾液中粒徑較小的固形物，就能被濾膜所截留，進而釋出符合回收標準的再生油，而且各個精濾單元可采以串聯方式連接，以使過濾出的再生油質量更為潔凈，且處理過程更為快速。因此，本實用新型在精濾單元之前，先以初濾單元來進行廢油泥的預過濾，除了可有效減少后段精濾薄膜的污堵，增加薄膜操作周期性，另一方面，初濾單元利用螺旋沉降式的離心機，不但可大量連續處理廢油泥，且外觀整潔無臭味，符合環保要求且不會危害工作環境與人體健康，使本實用新型得以在降低成本的情況下，不僅能增加再生油的流通量，且油品的質量仍符合回收再使用的標準，不但經濟價值高，更有效減低高科技業中大量硅晶圓切割的污染，且對環境保護也能有所貢獻。
圖1為本實用新型自硅晶圓切割廢油泥中回收再生油的處理裝置的方塊流程圖；圖2為顯示廢油泥經過初濾至精濾的流程圖；圖3為本實用新型自硅晶圓切割廢油泥中回收再生油的處理裝置的設備平面圖；圖4為說明一種臥式螺旋沉降離心機的剖視圖；圖5為說明本實用新型初濾單元于進行初濾的流程圖；圖6為顯示在精濾過程中經過油質監控的流程圖；圖7為顯示串聯連接的精濾單元的流程圖。
具體實施方式
為了進一步解釋本實用新型的技術方案，下面通過具體實施例來對本實用新型進行詳細闡述。參照圖1與圖2，本實用新型自硅晶圓切割廢油泥中回收再生油的處理裝置的一個實施例，包含有一廢油儲槽100、一初濾單元200、一初濾儲槽300以及至少一精濾單元 400。該廢油儲槽100，用以儲置廢油泥。該初濾單元200，在本實施例中是采用臥式螺旋沉降離心機220(簡稱離心機)。該初濾單元200，利用離心沉降方式將廢油泥進行固液分離，以濾除廢油泥中的固形物，并取得其中的初濾濾液。進一步，參照圖5，該初濾單元200，其包含有一與該廢油儲槽100連通的廢液進料泵210、一離心機220以及一濾液排放泵230。參照圖3、圖4，該離心機220具有一機座221、一可旋轉的中空筒體222、一安置于該中空筒體222內部的離心管223、一通道224以及多個廢料出口 225。該中空筒體222 與該離心管223之間界定出一容置空間226，而該通道224開設于該離心管223的管壁上， 進而與該容置空間2 相連通，借由該廢液進料泵210將廢油泥泵送至該離心管223的一內容室2231的內部，利用該中空筒體222與該離心管223沿著相同方向旋轉并同時轉動的交相動力的推擠作用，以使得該廢油泥中的固形物被朝向該廢料出口 225方向推擠而出。 而該中空筒體222相反于廢料出口 225的一端設有至少一濾液出口 227，而濾液則沿著該濾液出口 227被該濾液排放泵230向外泵出。該初濾單元200的離心機220還具有一第一馬達2 及一第二馬達229。該第一馬達2 用以驅動該中空筒體222。該第二馬達2 用以驅動該離心管223。該初濾儲槽300，用以暫存經該初濾單元200的濾液排放泵230所泵送出的初濾濾液。參照圖6，該精濾單元400，包含一與該初濾儲槽300導通的精濾槽410、一裝設在該精濾槽410內的精濾膜組420、一與該精濾膜組420鏈接的驅動機構430，以及一用以盛裝經過該精濾模塊420處理后的再生油的再生油槽440。續參照圖2、圖3，在本實施例中，該精濾單元400共設置有四組，各該精濾單元 400的輸出端分別連接至該再生油槽440，再以濾液進料泵210依各該精濾槽410的液位需求進行補液。該精濾膜組420可利用超濾膜、奈米濾膜的其中一種濾膜來作精濾處理，本實施例中是采用經過奈米鍍膜處理的超濾膜，其可承受濁度高，且具有表面不易積垢的特點。該驅動機構430具有一與該精濾模塊420連接的抽油泵431，當該抽油泵431動作時，可促使該精濾槽410內的初濾濾液，可逐漸透析過多個精濾薄膜的過濾，進而產生符合回收標準的再生油，所釋出的再生油回收至該再生油槽440內部，以利于后續包裝處理。此外，該精濾單元400的驅動機構430更具有一旋動馬達432，該旋動馬達432用以驅動該精濾模塊420內部的精濾薄膜在該精濾槽410內產生旋動。進一步，參閱如圖7，前述精濾單元400可采串聯方式依序連接，借由多組精濾單元400的依序串接，以使初濾濾液逐一通過每一個精濾單元400，而形成多道精濾作用，以獲得潔凈質量佳的再生油。另外，如圖2所示，本實用新型還包含有一廢液儲槽500，該廢液儲槽500可視情況盛接自該精濾單元400的精濾槽410內所排出的濃縮廢液，并抽引回至該初濾單元200 內進行再過濾。參照圖6，本實用新型還包含一油質監測單元600，該油質監測單元600鏈接于該精濾單元400的精濾槽410與該再生油槽440之間，使再生油經由該油質監測單元600作濁度精密判別，經符合標準的再生油則釋出于該再生油槽440內回收，未達標準的再生油則被接引回該精濾槽410內，以進行再次透析過濾。參照圖1、圖3，本實用新型還包含一電控單元700，該電控單元700用以控制各個單元所需的電源，以及在過濾過程中所需的進料、出料的控制動作，而進料、出料的控制動作除可采自動化之外，也可視情況利用手動監控各個階段性的過濾效果。據上所述，再將本實用新型自硅晶圓切割廢油泥中回收再生油的處理裝置的操作流程詳述如下首先，是先操作廢液進料泵210，將該廢油儲槽100內的廢油泥泵送入該離心管 223的內容室2231當中，再經過該離心管223上的通道224，以批次式進料流入該中空筒體 222的容置空間226中。由于該第一馬達228的轉速高于該第二馬達229的轉速，所以，轉速較快的該離心管223利用外側的多個螺旋葉片2232的推擠效應，以將廢油泥的固形物 110逐漸朝向廢料出口 225快速擠出，而留存在該容置空間226的濾液，則配合該濾液排放泵230的抽取之下，經由該濾液出口 227泵送至該初濾儲槽300，以完成初步過濾。接著，初濾濾液匯送至該初濾儲槽300暫存，然后，初濾濾液再進入各個精濾單元 400的精濾槽410內進行進一步的精濾(固液分離)，如此，初濾濾液中粒徑較小的固形物， 就能被濾膜所截留，進而釋出符合回收標準的再生油，而且各個精濾單元400可采以串聯方式連接，以使過濾出的再生油質量更為潔凈，且處理過程更為快速。此外，本實用新型在操作的過程中，可透過該油質監測單元600隨時檢知再生油的濁度，如果濁度符合標準則可進行回收包裝，如果濁度仍不符合使用標準，則再回流至該
6精濾單元400經過再次過濾，如此反復操作，直到再生油質量符合標準為止。因此，本實用新型在精濾單元400之前，先以初濾單元200來進行廢油泥的預過濾，除了可有效減少后段精濾薄膜的污堵，增加薄膜操作周期性，另一方面，初濾單元200 利用螺旋沉降式的離心機220，不但可大量連續處理，且外觀整潔無臭味，符合環保要求且不會危害工作環境與人體健康，使本實用新型得以在降低成本的情況下，不僅能增加再生油的流通量，且油品的質量仍符合回收再使用的標準，不但經濟價值高，更有效減低高科技業中大量硅晶圓切割的污染，且對環境保護也能有所貢獻。此外，離心機的安裝容易，占地空間較小，而且起動、停止很快速，可提高廢油泥的處理效率。另值得一提的，參照圖6，前述精濾單元400在經過一段時間的精細過濾之后，必然會產生濃度較高的油液，此時可再泵流至一濃廢油液槽800，再將濃廢油液槽800內的濾液泵抽至該初濾單元200內，并依序進行前述初濾、精濾的處理，以達到節能減廢的目的。在本實用新型中，初濾單元200雖僅以圖3、圖4中的臥式螺旋沉降離心機為實施例，當然該初濾單元200也可使用立式螺旋沉降離心機，其使用功效相同，不再多加說明。上述實施例和附圖并非限定本實用新型的產品形態和式樣，任何所屬技術領域的普通技術人員對其所做的適當變化或修飾，皆應視為不脫離本實用新型的專利范疇。
權利要求1.一種自硅晶圓切割廢油泥中回收再生油的處理裝置，包含一廢油儲槽、一初濾單元、 一初儲儲槽及至少一精濾單元，其特征在于該廢油儲槽，儲置廢油泥；該初濾單元，與該廢油儲槽連通，利用離心沉降方式將廢油泥進行固液分離，濾除廢油泥中的固形物，并取得其中的初濾濾液；該初濾儲槽，暫存經該初濾單元所釋出的初濾濾液；該精濾單元，包含一與該初濾儲槽導通的精濾槽、一裝設在該精濾槽內的精濾膜組、一與該精濾膜組鏈接的驅動機構，以及一用以盛裝經過該精濾模塊處理后的再生油的再生油槽。
2.如權利要求1所述的自硅晶圓切割廢油泥中回收再生油的處理裝置，其特征在于 該初濾單元包含一與該廢油儲槽連通的廢液進料泵及一離心機以及一濾液排放泵，該離心機具有一機座、一旋轉的中空筒體、一安置于該中空筒體內部的離心管、一通道，以及至少一廢料出口，該中空筒體與該離心管之間界定出一容置空間該通道是開設于該離心管的管壁上，進而與該容置空間相連通。
3.如權利要求2所述的自硅晶圓切割廢油泥中回收再生油的處理裝置，其特征在于 該初濾單元的離心機還具有一第一馬達及一第二馬達，該第一馬達驅動該中空筒體，該第二馬達驅動該離心管。
4.如權利要求3所述的自硅晶圓切割廢油泥中回收再生油的處理裝置，其特征在于 該第一馬達的轉速高于該第二馬達的轉速。
5.如權利要求3所述的自硅晶圓切割廢油泥中回收再生油的處理裝置，其特征在于 該離心機還具有多個設置于該離心管外側的螺旋葉片。
6.如權利要求1所述的自硅晶圓切割廢油泥中回收再生油的處理裝置，其特征在于 精濾單元設置有多組，精濾單元呈串聯方式連接。
7.如權利要求1所述的自硅晶圓切割廢油泥中回收再生油的處理裝置，其特征在于 還包含有一廢液儲槽，該廢液儲槽盛接自該精濾單元的精濾槽內所排出的濃縮廢液，并抽引回至該初濾單元內進行再過濾。
8.如權利要求1所述的自硅晶圓切割廢油泥中回收再生油的處理裝置，其特征在于 還包含一油質監測單元，該油質監測單元鏈接于該精濾單元的精濾槽與該再生油槽之間。
9.如權利要求1所述的自硅晶圓切割廢油泥中回收再生油的處理裝置，其特征在于 還包含一電控單元，該電控單元控制該處理裝置所需的電源。
10.如權利要求1所述的自硅晶圓切割廢油泥中回收再生油的處理裝置，其特征在于 該初濾單元為立式螺旋沉降離心機、臥式螺旋沉降離心機的其中一種。
專利摘要本實用新型公開了一種自硅晶圓切割廢油泥中回收再生油的處理裝置，包含一廢油儲槽、一初濾單元、一初濾儲槽以及一精濾單元，是將廢油儲槽內的廢油泥泵送入該初濾單元，利用該初濾單元的離心機采以大量且連續的方式，將廢油泥進行固液分離，以快速地篩除廢油泥中大部份的顆粒與雜質，降低后級處理時薄膜的堵塞，以延長薄膜的操作周期、降低成本，且能獲得符合回收標準的再生油，符合環保要求的自硅晶圓切割廢油泥中回收再生油的處理裝置。
文檔編號B01D36/00GK202199204SQ201120283439
公開日2012年4月25日 申請日期2011年8月5日 優先權日2011年8月5日
發明者林暉智, 郭勝惟, 陳皇志, 黃丈耘 申請人:亞邦國際科技股份有限公司