作為重要的半導體材料，砷化鎵屬于Ⅲ~Ⅴ族化合物半導體，由其制成的半絕緣高阻材料的電阻率比硅、鍺高3個數量級以上，可用來制作集成電路襯底。寬禁帶(1.4eV)、高電子遷移率[8500cm2/(V·s)]、能帶結構為直接帶隙的特點決定了其在微電子器件研制中的主要地位。但在砷化鎵芯片的生產過程中，研磨、清洗等工序會產生含砷廢水，而砷是劇毒物質，會對人體和環境造成傷害，因此需對含砷廢水進行處理，達標后排放或回用。
含砷廢水的處理方法有吸附法、化學沉淀法、絮凝法、離子交換法、膜分離法、生物法等，其中以石灰法、石灰-鐵鹽法為代表的化學沉淀法最為常用。某砷化鎵芯片生產商采用石灰-鐵鹽法+膜分離法相結合的方式來處理其生產工藝中產生的含砷廢水，能使砷從來水的40mg/L降至0.01mg/L，達到《生活飲用水衛生標準》(GB5749—2006)的要求，從而回用。但該方法流程長，需外加氧化藥劑，膜的成本也高。
近年來，隨著電能的發展，在廢水處理領域，電化學法因其具有設備簡單、效率高等優點，引起了廣泛關注。張鳳霞等采用電化學催化還原去除水中硝酸根，結果表明其對硝酸根和總氮有較好的去除效果。鄧陽等將電化學法用于處理垃圾滲濾液生化出水，其COD、氨氮、總氮和TOC的去除率分別可達94.12%、99.55%、94.17%和61.65%。鄧景衡等采用三維電極處理鉛鎘混合重金屬廢水，對重金屬鉛和鎘都有很高的去除率。
筆者采用一體化除砷裝置對砷化鎵芯片生產項目產生的含砷廢水進行深度處理，該裝置的核心單元為三維電極，相較于常用的平板電極，三維電極效率更高。通過中試裝置，研究藥劑投加量、反應時間、pH等參數對除砷效果的影響，對參數進行優化并考察裝置的穩定運行效果，旨在為電催化氧化在砷化鎵芯片行業含砷廢水深度處理中的工程應用提供技術支持。
1、材料與方法
1.1 進水水質
試驗進水取自砷化鎵芯片生產廠家的砷處理系統出水箱，是經混凝沉淀處理后的廢水，其pH為9~11，砷濃度為160~260μg/L。
1.2 試驗裝置
在前期小試獲得較好效果的基礎上，為探究電化學法除砷在工程上應用的可行性，特研發設計一套中試裝置，先在中試規模下驗證該方法的除砷效果。中試裝置去除廢水中砷的機理主要是基于類芬頓與混凝沉
聲明：
“砷化鎵芯片含砷廢水深度處理技術” 該技術專利(論文)所有權利歸屬于技術(論文)所有人。僅供學習研究，如用于商業用途，請聯系該技術所有人。
我是此專利(論文)的發明人(作者)
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編輯：中冶有色網
來源：四川恒泰環境技術有限責任公司
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2025年08月07日 ~ 09日 
