专利名称：清洗装置与废水处理设备的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种清洗装置，且特别是涉及一种适用于废水处理设备的检 测器的清洗装置。
背景技术：
在半导体元件的制造过程中，常会使用各式各样的酸碱溶液，因而衍生 出废水的处理问题。为了使流放的废水能够符合政府所制定的排放标准，业 界无不用心钻研相关的处理程序，期望使排放废水对环境的不良影响降至最 低。
一般而言，半导体制造业所产出的废水包括酸碱废水、氰化物废水、研 磨废水、含氟废水与重金属废水等。依据废水中所含污染物的性质(例如物 理性、化学性或浓度等)，不同种类的废水有其各自的处理作法。
举例来说，酸碱废水仅需先调匀水质与水量之后，再调整其中的酸碱(PH) 值就可放流。氰化物废水大都是以氧化反应技术来处理，例如是利用氯(Cb)、
次氯酸根(ocr)或臭氧(03)等反应物来与氰化物废水进行多阶段的化学反应
而生成无毒的生成物。含氟废水中的氟离子是利用化学混凝法(chemical coagulation)来移除，亦即，在含氟废水中加入4丐盐，通过氟离子与4丐离子反 应而生成氟化钙(CaF2)沉淀物。重金属废水的处理通常是采用重金属化学混 凝法，先在重金属废水中加入碱剂，调整其酸碱值之后，再添加助凝剂使其 成为粗大胶羽(floc)，而后利用沉降分离的方式去除。
值得一提的是，废水处理的效能与废水水质有着密不可分的关系。以含 氟废水的处理与废水酸碱值的关系为例，若是酸碱值控制不得当，这不仅会 使得投入含氟废水中的化学药剂利用率未臻理想、化学反应不够完全、混凝 胶羽不易形成或者沉降效果不佳，严重的话还可能无法达到预期的处理标 准。因此，废水处理设备中通常会装设多种水质检测器，例如是酸碱度检测 器、电导度(electrical conductivity)检测器、溶氧度(dissolved oxygen)检测器或 浊度(turbidity)检测器，以确切掌握废水的水质变化状况。只不过，废水中的固态悬浮物容易附着在检测器的检测电极表面，这会 造成检测器的灵敏度下降而无法获取正确的数据，若是结垢状况严重的话， 甚至会使得检测器完全失灵。
目前常见的维持检测电极表面清洁的作法，是以人工手动的方式先将反 应槽中的检测电极——拆卸下来。接着，将检测电极置于盐酸溶液中一段时 间，以其强效的溶解能力将检测电极表面的结垢物溶解。然后，再把检测电 极放回反应槽中。显而易见地，上述的检测电极的清洗步骤，不仅耗时，更 需要大量的人力配置。
发明内容
有鉴于此，本发明提供一种清洗装置，此清洗装置可以有效清除检测电 极上的附着物，使得检测电极的使用年限延长，并且可以取代现有以人力清 洗检测电极的费时繁复步骤。
本发明提供一种废水处理设备，此设备可以避免检测电极受到胶羽附着 而失灵，并能延长检测电极的使用寿命，进而能够具备较佳的废水处理效能。
本发明提供一种清洗装置，适用于清洗检测器的检测电极，包括支撑单 元、清洗单元与升降单元。支撑单元支撑检测电极，使检测电极置于支撑单 元内部。清洗单元具有多个喷洒构件。喷洒构件设置于支撑单元中。升降单 元连接检测电极，其中升降单元升起检测电极之后，从喷洒构件喷出清洗液 以清洗检测电极。
在本发明的实施例中，上述的清洗单元包括清洗液储存槽。清洗液储存 槽连接喷洒构件，用以供给清洗液至喷洒构件。
在本发明的实施例中，上述的清洗单元还包括空气管路。此空气管路连 接清洗液储存槽，用以对清洗液施加压力。
在本发明的实施例中，上述的喷洒构件包括多条管状体，其中每一条管 状体上具有多个喷嘴，经由喷嘴将清洗液喷洒至检测电极表面。
在本发明的实施例中，上述的喷洒构件配置成环绕;险测电极。
在本发明的实施例中，上述的清洗液例如是盐酸(HC1)或氢氧化钠 (NaOH)。
在本发明的实施例中，上述的盐酸的浓度例如是5%。 在本发明的实施例中，上述的氢氧化钠的浓度例如是1%。
在本发明的实施例中，上述的升降单元包括固定部与气压式升降杆
(pneumatic elevating rod)。固定部置于支撑单元上方，用以固定检测电极。
气压式升降杆连接固定部，通过升降固定部，而升P争检测电极。
在本发明的实施例中，上述的气压式升降杆还包括气压缸(air cylinder)。 在本发明的实施例中，上述的检测器例如是酸碱度检测器、电导度检测
器、溶氧度检测器或浊度检测器。
在本发明的实施例中，上述支撑单元包括侧壁具有孔洞的管状体或纵剖
管状体。
本发明的清洗装置，是先以升降单元将检测器的检测电极自废水内升起 后，再以喷洒构件喷洒具有强效洁净效果的清洗液至纟企测电极表面，而可以 临场清洁检测电极。因此避免了检测电极受到结垢物干扰，而能够保持检测 电极的灵敏度，并延长检测电极的使用寿命。
此外，本发明的清洗装置可以取代现有人工手动的清理方式，因此能够 大幅降低人力与时间成本。
本发明又提供一种废水处理设备，包括反应槽、搅拌器、检测器、清洗 装置。搅拌器配置于反应槽中。检测器具有检测电极，用以探测反应槽中的 废水的水质。清洗装置用以清洗检测电极。清洗装置具有支撑单元、清洗单 元、升降单元。支撑单元配置于反应槽中，以支撑检测电极。清洗单元具有 多个喷洒构件。喷洒构件设置于支撑单元中。升降单元连接检测电极。升降 单元升起检测电极之后，从喷洒构件喷出清洗液以清洗检测电极。
在本发明的实施例中，上述的清洗单元包括清洗液储存槽。清洗液储存 槽连接喷洒构件，用以供给清洗液至喷洒构件。
在本发明的实施例中，上述的喷洒构件包括多条管状体，其中每一条管 状体上具有多个喷嘴，经由喷嘴将清洗液喷洒至检测电极表面。
在本发明的实施例中，上述的清洗液例如是盐酸或氢氧化钠。
在本发明的实施例中，上述的清洗单元还包括空气管路。空气管路连接 清洗液储存槽，用以对清洗液施加压力。
在本发明的实施例中，上述的升降单元包括固定部与气压式升降杆。固 定部置于支撑单元上方，用以固定检测电极。气压式升降杆连接固定部，通 过升降固定部，而升降该检测电极。
在本发明的实施例中，上述的气压式升降杆还包括气压缸。
在本发明的实施例中，上述的检测器例如是酸碱度检测器、电导度检测 器、溶氧度检测器或浊度检测器。
在本发明的实施例中，上述的搅拌器例如是推进器式搅拌器(propeller type agkator)、 桨式搅拌器(paddle type agitator)或轮机式撹拌器(turbine type agitator)。
本发明的废水处理设备，先是利用清洗装置的升降单元举起检测电极之 后，再以清洗装置的喷洒构件喷洒清洗液至检测电极表面。由于清洗液具有 高度的溶解去污能力，因此，废水处理设备能够改善检测电极表面的结垢问 题、避免检测器受到废水中的胶羽干扰而失灵，进而具有较佳的废水处理效
々b
为让本发明的上述特征和优点能更明显易懂，下文特举优选实施例，并 结合附图，作详细说明如下。
图1A是依照本发明实施例的清洗装置的结构示意图。 图1B是依照本发明实施例的清洗装置的清洗检测电极的结构示意图。 图2A是依照本发明实施例的废水处理设备的结构示意图。 图2B是依照本发明实施例的废水处理设备的清洗装置清洗检测电极的 示意图。
附图标记"i兌明100、210清洗装置
102、220支撑单元
104、222清洗单元
106、224升降单元
108、212废水
110、214斗企测电招_
112、226固形物
114、228清洗液储存槽
116、118、 230、 232:管路120、236喷洒构件
122、142、 234、 248:空气管路
124、 126、 128、 144:控制阀
130、 238:管状体
132、 240:喷嘴
〗34、 242:固定部
136、 244:气压式升降杆
138、 216:导线
140、 246:气压缸
200:废水处理设备
202:反应槽
204:搅拌器
206:检测器
208:供药管路
218:可编程控制器
具体实施例方式
图1A是依照本发明实施例的清洗装置的结构示意图。图1B是依照本 发明实施例的清洗装置的清洗检测电极的结构示意图。
请参照图1A，清洗装置100可适用于清洗检测器的检测电极。检测器 用来量测废水的水质。依照检测的项目，检测器包括酸碱度检测器、电导度 检测器、溶氧度检测器以及浊度检测器。
清洗装置100例如包括支撑单元102、清洗单元104和升降单元106。 支撑单元102例如是侧壁具有孔洞的管状体或纵剖管状体。在此所谓的纵剖 管状体是指沿着轴向方向将管状物剖开而形成的构件。废水可从管状体底 部、管状体侧壁的孔洞及管状体剖开处进入支撑单元102内部。支撑单元102
的材料例如是任何可以防腐抗蚀的材料。支撑单元102用于支撑检测电极 110,使检测电极110置于支撑单元102内。而且，还可以用来保护浸置于 废水108中的4企测电才及110， 4吏其免于受到废水108当中的固形物112的撞 击而影响其检测废水的准确度。
清洗单元104包括清洗液储存槽114、管^各116、管i 各118、喷洒构件 120与空气管路122。管路116例如连接清洗液储存槽114，用以供给清洗液 至清洗液储存槽114,并将清洗液储存于清洗液储存槽114内。管路116上
例如配置有控制阀124。控制阀124用来控制清洗液在清洗液管路116内的 流动状况，亦即可以控制清洗液在管路116内的流速等。清洗液包括酸性溶
液或碱性溶液，例如是盐酸或者氬氧化钠。在实施例中，盐酸的浓度例如是
5%。氢氧化钠的浓度例如是1%。清洗液的成分以及混合比例，可以视检测 电极110表面污秽物的附着状况作调整。
管路118连接清洗液储存槽114与喷洒构件120。管路118上例如配置 有控制阀126。控制阀126是用来控制清洗液在管路118内的流动状况，亦 即可以控制清洗液在管路118内的流速等。空气管路122连接清洗液储存槽 114。空气管路122上例如配置有控制阀128。控制阀128是用来控制压缩干 空气(compressed dry air， CDA)在空气管路122内的流动状态。喷洒构件120 配置于支撑单元102中，是由多条管状体130所组成。各管状体130上具有 多个喷嘴132,经由喷嘴132将清洗液喷洒至检测电极IIO表面。喷洒构件 120例如配置成环绕检测电极110。喷洒构件120的个数可以是2个，或者 大于等于3个。当喷洒构件120的个数为2个时，例如以检测电极110为中 心，两个喷洒构件120之间夹180度角。当喷洒构件120的个数为3个时， 例如以检测电极110为中心，3个喷洒构件120之间夹120度角。
升降单元106包括固定部134与气压式升降杆136。固定部134配置于 支撑单元102的上方，用于固定^f企测电极110。在本实施例中，通过固定部 134固定连接检测电极110与检测器(未绘示)的导线138来固定检测电极 110。气压式升降杆136则与固定部134相连接。在实施例中，气压式升降 杆136还包括一个气压缸140，气压缸140连接空气管路142。空气管路142 上例如配置有控制阀144。控制阀144是用来控制压缩干空气在第二空气管 路142内的流动状态。通过气压缸140驱动气压式升降杆136来升降固定部 134，以^吏^H则电极110上升或下降。
接下来说明清洗装置100清洗检测电极110的过程。请同时参照图1A 与图1B。当欲清洗检测电极110时，先利用升降单元106将置于废水108 中的检测电极IIO推举至废水108的液面之上。举例来说，控制阀144会被 开启，使得压缩干空气能够流经空气管路142而注入气压缸140中。压缩气 体会在气压缸140中膨胀而将气压式升降杆136向上推举。气压式升降杆136 使固定部134上升，连带的使导线138以及4企测电极110向上移动，而使得 检测电极110离开废水108。然而，升降单元106并不仅限于此，任何具有升降效果而能使;险测电极110脱离废水108的载具都可使用。
请继续参考图IB,检测电极110升起至废水108的液面上后，利用清 洗单元104清洗检测电极110。更详细地说，就是清洗单元104先自清洗液 储存槽114汲取清洗液，然后通过喷洒构件120将清洗液喷洒在^r测电极110 表面。在实施例中，例如是先开启控制阀128，使得压缩干空气可以经由空 气管路122注入清洗液储存槽114中，而加大清洗液的液压。然后，开启控 制阀126，令具有高压的清洗液快速流经管路118与管路130,并通过喷嘴 132喷洒在检测电极110的表面。在另一实施例中，亦可以在管路118上装 设汲取泵(未绘示)，通过汲取泵所提供的动能将清洗液喷洒在检测电极110 表面。由于清洗液可以溶解附着在检测电极110上的污秽物，因此，清洗装 置100可以确保检测电极110具有良好的灵敏度、延长其使用年限并能够有 效减少保养所需时间与人员配置。
照本发明实施例的废水处理设备的清洗装置清洗检测电极的示意图。请参照 图2A,废水处理设备200是由反应槽202、搅拌器204、检测器206、多条 供药管路208与清洗装置210所构成。搅拌器204配置于反应槽202中。搅 拌器204例如是推进器式搅拌器、桨式搅拌器或轮机式搅拌器。供药管路208 连接该反应槽202。在实施例中，供药管路208的出药口设置在反应槽202 的废水注入口 210附近，而且供药管路208的出药口位置高于废水212的液 面。这样的配置方式是为了要让自供药管路208投入至反应槽202的化学药 剂能够与废水212均匀混合，进而使化学反应较为完全。
检测器206用来量测废水212的水质状况。依据各种的水质检测项目， 检测器206例如是酸碱度检测器、电导度检测器、溶氧度检测器或者是浊度 检测器。检测器206包括检测电极214、导线216与指示部(未绘示)。导线 216连接4企测电极214与指示部，用来将检测电极214所测得的废水212的
水质的变化程度。在实施例中，废水处理设备200还包括一个可编程控制器 218(programmable logic controller, PLC),其电连4妻供药管J各208与才企测器 206。可编程控制器218依据检测器206所测得的数据动态调整供药管路208 的投药量，因此提高废水处理设备200的处理效能。
接下来说明清洗装置210。清洗装置210用来清除4企测电极216表面的
附着物。清洗装置210例如包括支撑单元220、清洗单元222与升降单元224。 支撑单元220用于支撑检测电极214,使检测电极214置于支撑单元220内。 支撑单元220围绕;险测电极214,以保护^f企测电极214免于净皮废水212中的 固形物226撞击而受损。支撑单元220例如是侧壁具有孔洞的管状体或纵剖 管状体。废水可从管状体底部、管状体侧壁的孔洞及管状体剖开处进入支撑 单元220内部。支撑单元220的材料例如是任何可以防腐抗蚀的材料。
清洗单元222例如包括清洗液储存槽228、管路230、管路232、空气管 路234和喷洒构件236。管路230连接清洗液储存槽228,其用来将清洗液 注入于清洗液储存槽228内。清洗液的成分包括酸性溶液或石咸性溶液，例如 是盐酸、氢氧化钠或者是其他具有洁净效果的清洁药剂。在实施例中盐酸的 浓度例如是5%。氢氧化钠的浓度例如是1%。喷洒构件236配置于支撑单元 220中，包括了管状体238,管状体238上具有多个喷嘴240。管路232连接 清洗液储存槽228与喷洒构件236。
升降单元224包括固定部242与气压式升降杆244。固定部242配置于 支撑单元220的上方，用于固定^^测电极314。在本实施例中，通过固定部 242固定连接检测电极314与检测器206的导线216来固定检测电极314。 气压式升降杆244则与固定部242相连接。在实施例中，气压式升降杆244 还包括一个气压缸246,气压缸246连接空气管路248。
请同时参照图2A与2B，废水处理设备200运转一段时间之后，若是检 测电极214表面沾染一些结垢物，即可利用清洗装置210清洗检测电极214 表面。清洗装置210在清洗检测电极214时，会先以升降单元224将检测电 极214推升至废水212的液面上方。在实施例中，升降单元224例如先是将 压缩干空气经由空气管路248注入气压缸246中。通过压缩干空气在气压缸 246内膨胀所产生的推力，将气压式升降杆244向上推举，而连带地使得检 测电极214脱离废水212。然而，升降单元224并非限定于此，其还可以是 其他能够升降检测电极214的机械元件组合。
然后，清洗装置210利用清洗单元222清洗检测电极214。在实施例中， 清洗装置210例如是经由空气管路234将压缩干空气注入清洗液储存槽228 中，使得具有高压的清洗液流经管路232而自喷洒构件236的喷嘴240喷出 至检测电极214上。由于清洗液能够有效清除检测电极214上的结垢物，因 此，可以使得经由清洗装置210清洗后的检测电极214具有良好的灵敏度并
延长其使用寿命，进而可以增进废水处理设备200的废水处理效能。
另外，清洗装置210还能够与任何具有自动化功能的控制器(未绘示)搭 配使用，因此可以大幅减少保养所需时间与人员配置。
综上所述，本发明的清洗装置，先利用升降单元将检测电极自废水中升 起至废水液面之上，然后再利用清洗单元清洗检测电极。因此，可以有效避 免检测电极表面附着结垢物，而影响检测器的灵敏度以及废水处理设备的处 理效能。再加上清洗装置可以与具有自动化功能的控制器搭配使用，所以， 可以大幅节省保养检测电极的时间以及人力成本。
虽然本发明已以优选实施例揭示如上，然而其并非用以限定本发明，任 何所属技术领域中普通技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作 些许的更动与修改，因此本发明的保护范围以所附权利要求所界定者为准。
权利要求
1.一种清洗装置，适用于清洗检测器的检测电极，包括支撑单元，支撑该检测电极，使该检测电极置于该支撑单元内部；清洗单元，包括多个喷洒构件，所述喷洒构件设置于该支撑单元中；以及升降单元，连接该检测电极，其中该升降单元升起该检测电极之后，从所述喷洒构件喷出清洗液以清洗该检测电极。
2. 如权利要求1所述的清洗装置，其中该清洗单元还包括 清洗液储存槽，连接所述喷洒构件，用以供给清洗液至所述喷洒构件。
3. 如权利要求2所述的清洗装置，其中该清洗单元还包括空气管路，连 接该清洗液储存槽，用以对该清洗液施加压力。
4. 如权利要求1所述的清洗装置，其中各所述喷洒构件包括管状体，其 中各所述管状体上具有多个喷嘴，经由所述喷嘴将该清洗液喷洒至该检测电 极表面。
5. 如权利要求1所述的清洗装置，其中所述喷洒构件配置成环绕该检测 电极。
6. 如权利要求1所述的清洗装置，其中该清洗液包括盐酸或氢氧化钠。
7. 如权利要求8所述的清洗装置，其中盐酸的浓度包括5%。
8. 如权利要求8所述的清洗装置，其中氢氧化钠的浓度包括1%。
9. 如权利要求1所述的清洗装置，其中该升降单元包括 固定部，设置于该支撑单元上方，用以固定该>^测电极；以及 气压式升降杆，连接该固定部，通过升降该固定部，而升降该检测电极。
10. 如权利要求9所述的清洗装置，其中该气压式升降杆还包括气压缸。
11. 如权利要求1所述的清洗装置，其中该检测器包括酸碱度检测器、 电导度检测器、溶氧度检测器或浊度检测器。
12. 如权利要求1所述的清洗装置，其中该支撑单元包括侧壁具有孔洞的管状体或^v剖管状体。
13. —种废水处理设备，包括 反应槽；搅拌器，配置于该反应槽中； - 才全测器，包括检测电极，用以探测该反应槽中的废水的水质；以及清洗装置，用以清洗该检测电极，该清洗装置包括支撑单元，配置于该反应槽中，以支撑该检测电极；清洗单元，包括多个喷洒构件，所述喷洒构件设置于该支撑单元中；以及升降单元，连接该检测电极，其中该升降单元升起该检测电极之后， 从所述喷洒构件喷出清洗液以清洗该4企测电极。
14. 如权利要求13所述的废水处理设备，其中该清洗单元包括 清洗液储存槽，连接所述喷洒构件，用以供给清洗液至所述喷洒构件。
15. 如权利要求13所述的废水处理设备，其中各所述喷洒构件包括管状 体，其中各所述管状体上具有多个喷嘴，经由所述喷嘴将该清洗液喷洒至该 ^r测电纟及表面。
16. 如权利要求13所述的废水处理设备，其中所述喷洒构件配置成环绕 该4企测电才及。
17. 如权利要求13所述的废水处理设备，其中该清洗液包括盐酸或氬氧化钠。
18. 如权利要求13所述的废水处理设备，其中该清洗单元还包括空气管 路，连接该清洗液储存槽，用以对该清洗液施加压力。
19. 如权利要求13所述的清洗装置，其中该升降单元包括 固定部，设置于该支撑单元上方，用以固定该检测电极；以及 气压式升降杆，连接该固定部，通过升降该固定部，而升降该检测电极。
20. 如权利要求13所述的清洗装置，其中该气压式升降杆还包括气压缸。
21. 如权利要求13所述的清洗装置，其中该检测器包括酸碱度检测器、 电导度检测器、溶氧度检测器或浊度检测器。
22. 如权利要求13所述的废水处理设备，其中该搅拌器包括推进器式搅 拌器、桨式搅拌器或轮机式搅拌器。
全文摘要
一种清洗装置，适用于清洗检测器的检测电极。清洗装置包括支撑单元、清洗单元与升降单元。支撑单元支撑检测电极，使检测电极置于支撑单元内部。清洗单元具有设置于支撑单元中的多个喷洒构件。升降单元连接检测电极，其中升降单元升起导线与检测电极之后，从喷洒构件喷出清洗液以清洗检测电极。
文档编号C11D7/08GK101367082SQ20071014115
公开日2009年2月18日 申请日期2007年8月13日 优先权日2007年8月13日
发明者李俨辉, 陈志松 申请人:力晶半导体股份有限公司