专利名称：自硅晶圆切割废油泥中回收再生油的处理装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种废弃物的处理装置，尤其是指一种可大量连续处理废油泥， 以降低回收油成本，且符合环保要求的自硅晶圆切割废油泥中回收再生油的处理装置。
背景技术：
在制造半导体芯片及太阳能板的产业中，将硅晶棒切割成厚薄均一的硅晶圆(片) 已属于标准流程的一环，其通常使用特殊的金属线锯(Wire Saw)为切割刀具，并采用高硬度的碳化硅(SiC)为研磨料，再辅以混有聚乙二醇(PEG)、二乙二醇(DEG)、丙二醇(PG)等矿物油酯为切削、冷却液，借此，当金属线锯高速往复运行时，就可配合碳化硅为介质来提高线锯的切削能力，以对硅芯片形成良好的切割作用，且切割同时，将以聚乙二醇为主成份的切削液对着切割部位喷出，一方面除了作为冷却及润滑用途之外，另一方面尚可将切割时所产生的硅粉及杂质带出切割槽道，使晶圆切割制程能顺利且平稳的进行，以利进行后续制程。在硅晶圆被切割、研磨的过程中，对切割区所喷出且使用过后的切削液，会挟带着切削时所产生的硅粉碎屑、杂质与被磨耗的碳化硅，不断地被排出切割区外，进而成为粒子浓度与浊度极高的浆状废油泥。以往，国内多数的硅晶圆切割厂商对于这些废油泥，只能以废弃物方式来处理，或是以重油进行焚化后掩埋，但是，仍需要支出高昂的费用请废弃物业者处理，且废油泥如果以焚化方式处理，也会产生大量的二氧化碳，相当不环保。此外，焚烧后也将对焚化炉的炉壁造成严重破坏，因此，对于硅晶圆切割研磨后所产生的废弃物(油泥)，以焚化或掩埋均非理想的处理方法。目前，国外业者已采用过滤设备来回收废油泥中的切削油料，其通常利用薄膜技术来进行固液分离，虽然此方式可获得部份液态再生油(切削液)，供硅晶圆生产制造时回收再使用，但此法却也会产生大量的污泥，也只能以掩埋方式处理，且以固液分离方式来进行再生油的回收，其经济效益并不理想，主因在于废油泥进行薄膜过滤时，并没有获得良好的前处理，使得膜孔极易污堵(fouling)，造成膜的操作周期降低，另一方面，如果进一步对回收油的质量加以分析，可以得知再生油的回收质量是与膜孔孔径成反比，也就是说，虽然膜的孔径较大，所获得的再生油流通量虽高，但油内所含的硅粒与废料浓度也较高，相对得再生油的油品质量就低，这显然不利于再生油的操作寿命性，无法达成回收再生油的标准。因此，如何在回收成本与环保之间达成平衡，至今仍没有一个有效率且符合操作成本的处理方式，使得硅晶圆切割业者在环保改善成本负荷上愈来愈高，如何积极提高生产质量及污染防治技术来兼顾经济与环保，降低生产成本，提高产业竞争力，已成为目前相关产业所迫切努力的目标。有鉴于此，本设计人针对上述处理装置上未臻完善所导致的诸多缺失及不便，而深入构思，且积极研究改良试做而开发设计出本案
实用新型内容
[0007]本实用新型的目的是在于提供一种可大量连续处理废油泥，以降低回收油成本， 且符合环保要求的自硅晶圆切割废油泥中回收再生油的处理装置。为了达成上述目的，本实用新型的解决方案是一种自硅晶圆切割废油泥中回收再生油的处理装置，包含一废油储槽、一初滤单元、一初储储槽及至少一精滤单元，该废油储槽，储置废油泥；该初滤单元，与该废油储槽连通，利用离心沉降方式将废油泥进行固液分离，以滤除废油泥中的固形物，并取得其中的初滤滤液；该初滤储槽，暂存经该初滤单元所释出的初滤滤液；该精滤单元，包含一与该初滤储槽导通的精滤槽、一装设在该精滤槽内的精滤膜组、一与该精滤膜组链接的驱动机构，以及一用以盛装经过该精滤模块处理后的再生油的再生油槽。上述初滤单元包含一与该废油储槽连通的废液进料泵及一离心机以及一滤液排放泵，该离心机具有一机座、一旋转的中空筒体、一安置于该中空筒体内部的离心管、一通道，以及至少一废料出口，该中空筒体与该离心管之间界定出一容置空间该通道是开设于该离心管的管壁上，进而与该容置空间相连通。上述初滤单元的离心机还具有一第一马达及一第二马达，该第一马达驱动该中空筒体，该第二马达驱动该离心管。上述第一马达的转速高于该第二马达的转速。上述离心机还具有多个设置于该离心管外侧的螺旋叶片。上述精滤单元设置有多组，精滤单元呈串联方式连接。上述自硅晶圆切割废油泥中回收再生油的处理装置还包含有一废液储槽，该废液储槽盛接自该精滤单元的精滤槽内所排出的浓缩废液，并抽引回至该初滤单元内进行再过
滤ο上述自硅晶圆切割废油泥中回收再生油的处理装置还包含一油质监测单元，该油质监测单元链接于该精滤单元的精滤槽与该再生油槽之间。上述自硅晶圆切割废油泥中回收再生油的处理装置还包含一电控单元，该电控单元控制该处理装置所需的电源。上述初滤单元为立式螺旋沉降离心机、卧式螺旋沉降离心机的其中一种。采用上述结构，本实用新型自硅晶圆切割废油泥中回收再生油的处理装置先操作废液进料泵，将该废油储槽内的废油泥泵送入该离心管的内容室当中，再经过该离心管上的通道，以批次式进料流入该中空筒体的容置空间中。由于该第一马达的转速高于该第二马达的转速，所以，转速较快的该离心管利用外侧的多个螺旋叶片的推挤效应，以将废油泥的固形物逐渐朝向废料出口快速挤出，而留存在该容置空间的滤液，则配合该滤液排放泵的抽取之下，经由该滤液出口泵送至该初滤储槽，以完成初步过滤。接着，初滤滤液汇送至该初滤储槽暂存，然后，初滤滤液再进入各个精滤单元的精滤槽内进行进一步的精滤(固液分离)，如此，初滤滤液中粒径较小的固形物，就能被滤膜所截留，进而释出符合回收标准的再生油，而且各个精滤单元可采以串联方式连接，以使过滤出的再生油质量更为洁净，且处理过程更为快速。因此，本实用新型在精滤单元之前，先以初滤单元来进行废油泥的预过滤，除了可有效减少后段精滤薄膜的污堵，增加薄膜操作周期性，另一方面，初滤单元利用螺旋沉降式的离心机，不但可大量连续处理废油泥，且外观整洁无臭味，符合环保要求且不会危害工作环境与人体健康，使本实用新型得以在降低成本的情况下，不仅能增加再生油的流通量，且油品的质量仍符合回收再使用的标准，不但经济价值高，更有效减低高科技业中大量硅晶圆切割的污染，且对环境保护也能有所贡献。
图1为本实用新型自硅晶圆切割废油泥中回收再生油的处理装置的方块流程图；图2为显示废油泥经过初滤至精滤的流程图；图3为本实用新型自硅晶圆切割废油泥中回收再生油的处理装置的设备平面图；图4为说明一种卧式螺旋沉降离心机的剖视图；图5为说明本实用新型初滤单元于进行初滤的流程图；图6为显示在精滤过程中经过油质监控的流程图；图7为显示串联连接的精滤单元的流程图。
具体实施方式
为了进一步解释本实用新型的技术方案，下面通过具体实施例来对本实用新型进行详细阐述。参照图1与图2，本实用新型自硅晶圆切割废油泥中回收再生油的处理装置的一个实施例，包含有一废油储槽100、一初滤单元200、一初滤储槽300以及至少一精滤单元 400。该废油储槽100，用以储置废油泥。该初滤单元200，在本实施例中是采用卧式螺旋沉降离心机220(简称离心机)。该初滤单元200，利用离心沉降方式将废油泥进行固液分离，以滤除废油泥中的固形物，并取得其中的初滤滤液。进一步，参照图5，该初滤单元200，其包含有一与该废油储槽100连通的废液进料泵210、一离心机220以及一滤液排放泵230。参照图3、图4，该离心机220具有一机座221、一可旋转的中空筒体222、一安置于该中空筒体222内部的离心管223、一通道224以及多个废料出口 225。该中空筒体222 与该离心管223之间界定出一容置空间226，而该通道224开设于该离心管223的管壁上， 进而与该容置空间2 相连通，借由该废液进料泵210将废油泥泵送至该离心管223的一内容室2231的内部，利用该中空筒体222与该离心管223沿着相同方向旋转并同时转动的交相动力的推挤作用，以使得该废油泥中的固形物被朝向该废料出口 225方向推挤而出。 而该中空筒体222相反于废料出口 225的一端设有至少一滤液出口 227，而滤液则沿着该滤液出口 227被该滤液排放泵230向外泵出。该初滤单元200的离心机220还具有一第一马达2 及一第二马达229。该第一马达2 用以驱动该中空筒体222。该第二马达2 用以驱动该离心管223。该初滤储槽300，用以暂存经该初滤单元200的滤液排放泵230所泵送出的初滤滤液。参照图6，该精滤单元400，包含一与该初滤储槽300导通的精滤槽410、一装设在该精滤槽410内的精滤膜组420、一与该精滤膜组420链接的驱动机构430，以及一用以盛装经过该精滤模块420处理后的再生油的再生油槽440。续参照图2、图3，在本实施例中，该精滤单元400共设置有四组，各该精滤单元 400的输出端分别连接至该再生油槽440，再以滤液进料泵210依各该精滤槽410的液位需求进行补液。该精滤膜组420可利用超滤膜、奈米滤膜的其中一种滤膜来作精滤处理，本实施例中是采用经过奈米镀膜处理的超滤膜，其可承受浊度高，且具有表面不易积垢的特点。该驱动机构430具有一与该精滤模块420连接的抽油泵431，当该抽油泵431动作时，可促使该精滤槽410内的初滤滤液，可逐渐透析过多个精滤薄膜的过滤，进而产生符合回收标准的再生油，所释出的再生油回收至该再生油槽440内部，以利于后续包装处理。此外，该精滤单元400的驱动机构430更具有一旋动马达432，该旋动马达432用以驱动该精滤模块420内部的精滤薄膜在该精滤槽410内产生旋动。进一步，参阅如图7，前述精滤单元400可采串联方式依序连接，借由多组精滤单元400的依序串接，以使初滤滤液逐一通过每一个精滤单元400，而形成多道精滤作用，以获得洁净质量佳的再生油。另外，如图2所示，本实用新型还包含有一废液储槽500，该废液储槽500可视情况盛接自该精滤单元400的精滤槽410内所排出的浓缩废液，并抽引回至该初滤单元200 内进行再过滤。参照图6，本实用新型还包含一油质监测单元600，该油质监测单元600链接于该精滤单元400的精滤槽410与该再生油槽440之间，使再生油经由该油质监测单元600作浊度精密判别，经符合标准的再生油则释出于该再生油槽440内回收，未达标准的再生油则被接引回该精滤槽410内，以进行再次透析过滤。参照图1、图3，本实用新型还包含一电控单元700，该电控单元700用以控制各个单元所需的电源，以及在过滤过程中所需的进料、出料的控制动作，而进料、出料的控制动作除可采自动化之外，也可视情况利用手动监控各个阶段性的过滤效果。据上所述，再将本实用新型自硅晶圆切割废油泥中回收再生油的处理装置的操作流程详述如下首先，是先操作废液进料泵210，将该废油储槽100内的废油泥泵送入该离心管 223的内容室2231当中，再经过该离心管223上的通道224，以批次式进料流入该中空筒体 222的容置空间226中。由于该第一马达228的转速高于该第二马达229的转速，所以，转速较快的该离心管223利用外侧的多个螺旋叶片2232的推挤效应，以将废油泥的固形物 110逐渐朝向废料出口 225快速挤出，而留存在该容置空间226的滤液，则配合该滤液排放泵230的抽取之下，经由该滤液出口 227泵送至该初滤储槽300，以完成初步过滤。接着，初滤滤液汇送至该初滤储槽300暂存，然后，初滤滤液再进入各个精滤单元 400的精滤槽410内进行进一步的精滤(固液分离)，如此，初滤滤液中粒径较小的固形物， 就能被滤膜所截留，进而释出符合回收标准的再生油，而且各个精滤单元400可采以串联方式连接，以使过滤出的再生油质量更为洁净，且处理过程更为快速。此外，本实用新型在操作的过程中，可透过该油质监测单元600随时检知再生油的浊度，如果浊度符合标准则可进行回收包装，如果浊度仍不符合使用标准，则再回流至该
6精滤单元400经过再次过滤，如此反复操作，直到再生油质量符合标准为止。因此，本实用新型在精滤单元400之前，先以初滤单元200来进行废油泥的预过滤，除了可有效减少后段精滤薄膜的污堵，增加薄膜操作周期性，另一方面，初滤单元200 利用螺旋沉降式的离心机220，不但可大量连续处理，且外观整洁无臭味，符合环保要求且不会危害工作环境与人体健康，使本实用新型得以在降低成本的情况下，不仅能增加再生油的流通量，且油品的质量仍符合回收再使用的标准，不但经济价值高，更有效减低高科技业中大量硅晶圆切割的污染，且对环境保护也能有所贡献。此外，离心机的安装容易，占地空间较小，而且起动、停止很快速，可提高废油泥的处理效率。另值得一提的，参照图6，前述精滤单元400在经过一段时间的精细过滤之后，必然会产生浓度较高的油液，此时可再泵流至一浓废油液槽800，再将浓废油液槽800内的滤液泵抽至该初滤单元200内，并依序进行前述初滤、精滤的处理，以达到节能减废的目的。在本实用新型中，初滤单元200虽仅以图3、图4中的卧式螺旋沉降离心机为实施例，当然该初滤单元200也可使用立式螺旋沉降离心机，其使用功效相同，不再多加说明。上述实施例和附图并非限定本实用新型的产品形态和式样，任何所属技术领域的普通技术人员对其所做的适当变化或修饰，皆应视为不脱离本实用新型的专利范畴。
权利要求1.一种自硅晶圆切割废油泥中回收再生油的处理装置，包含一废油储槽、一初滤单元、 一初储储槽及至少一精滤单元，其特征在于该废油储槽，储置废油泥；该初滤单元，与该废油储槽连通，利用离心沉降方式将废油泥进行固液分离，滤除废油泥中的固形物，并取得其中的初滤滤液；该初滤储槽，暂存经该初滤单元所释出的初滤滤液；该精滤单元，包含一与该初滤储槽导通的精滤槽、一装设在该精滤槽内的精滤膜组、一与该精滤膜组链接的驱动机构，以及一用以盛装经过该精滤模块处理后的再生油的再生油槽。
2.如权利要求1所述的自硅晶圆切割废油泥中回收再生油的处理装置，其特征在于 该初滤单元包含一与该废油储槽连通的废液进料泵及一离心机以及一滤液排放泵，该离心机具有一机座、一旋转的中空筒体、一安置于该中空筒体内部的离心管、一通道，以及至少一废料出口，该中空筒体与该离心管之间界定出一容置空间该通道是开设于该离心管的管壁上，进而与该容置空间相连通。
3.如权利要求2所述的自硅晶圆切割废油泥中回收再生油的处理装置，其特征在于 该初滤单元的离心机还具有一第一马达及一第二马达，该第一马达驱动该中空筒体，该第二马达驱动该离心管。
4.如权利要求3所述的自硅晶圆切割废油泥中回收再生油的处理装置，其特征在于 该第一马达的转速高于该第二马达的转速。
5.如权利要求3所述的自硅晶圆切割废油泥中回收再生油的处理装置，其特征在于 该离心机还具有多个设置于该离心管外侧的螺旋叶片。
6.如权利要求1所述的自硅晶圆切割废油泥中回收再生油的处理装置，其特征在于 精滤单元设置有多组，精滤单元呈串联方式连接。
7.如权利要求1所述的自硅晶圆切割废油泥中回收再生油的处理装置，其特征在于 还包含有一废液储槽，该废液储槽盛接自该精滤单元的精滤槽内所排出的浓缩废液，并抽引回至该初滤单元内进行再过滤。
8.如权利要求1所述的自硅晶圆切割废油泥中回收再生油的处理装置，其特征在于 还包含一油质监测单元，该油质监测单元链接于该精滤单元的精滤槽与该再生油槽之间。
9.如权利要求1所述的自硅晶圆切割废油泥中回收再生油的处理装置，其特征在于 还包含一电控单元，该电控单元控制该处理装置所需的电源。
10.如权利要求1所述的自硅晶圆切割废油泥中回收再生油的处理装置，其特征在于 该初滤单元为立式螺旋沉降离心机、卧式螺旋沉降离心机的其中一种。
专利摘要本实用新型公开了一种自硅晶圆切割废油泥中回收再生油的处理装置，包含一废油储槽、一初滤单元、一初滤储槽以及一精滤单元，是将废油储槽内的废油泥泵送入该初滤单元，利用该初滤单元的离心机采以大量且连续的方式，将废油泥进行固液分离，以快速地筛除废油泥中大部份的颗粒与杂质，降低后级处理时薄膜的堵塞，以延长薄膜的操作周期、降低成本，且能获得符合回收标准的再生油，符合环保要求的自硅晶圆切割废油泥中回收再生油的处理装置。
文档编号B01D36/00GK202199204SQ201120283439
公开日2012年4月25日 申请日期2011年8月5日 优先权日2011年8月5日
发明者林晖智, 郭胜惟, 陈皇志, 黄丈耘 申请人:亚邦国际科技股份有限公司