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半導體行業(yè)中廢水中溶解氨的去除是通過氨與硫酸反應生成硫酸銨原理來進行的。結合測量的pH值進行在線密度測量，可以實時控制廢水處理工藝，并保證維持立法限制。
半導體行業(yè)中使用的工藝化學品通常會含有諸如NH3，H2S或NOx之類的溶解氣體，在釋放到市政廢水系統(tǒng)之前必須進行處理。對于氨水（NH3），廢水排放標準必須低于一定限值。InGaN 芯片的 EPI 工藝在很大程度上污染了氨水。為了避免罰款，必須從廢水中去除溶解的氨。由于NH3的高溶解度，因此不能像CO2或O2那樣使用吹掃氣 - 真空組合進行去除。現(xiàn)代水處理采用“膜接觸”技術。
去除NH3的膜接觸技術通過添加硫酸（H2SO4）起作用。H2SO4立即與廢水中的氨反應生成硫酸銨（NH4）2SO4。氨與硫酸化學反應生成硫酸銨的方程式：
2NH3 + H2SO4 →（NH4）2SO4
NH3可以高效地從廢水中去除，而添加化學藥品不會額外污染廢水。
圖 1：跨膜化學吸附
如圖1所示，廢水不與硫酸直接接觸。為了避免添加的化學物質混合，在廢水和酸之間設置了膜。
帶有氨的廢水流過膜外部的殼側。硫酸在管腔側循環(huán)。氨穿過膜并與硫酸反應生成硫酸銨（NH4）2SO4，其在酸回路中積累。去除銨后，廢水流入污水系統(tǒng)進行進一步處理。生成的硫酸銨將從液體中分離出來并出售作進一步處理。
控制硫酸銨負荷
通過增加硫酸銨，增加了液體的密度。在線密度傳感器每秒測量一次當前密度。pH計可用于其他控制，如果H2SO4回路被硫酸銨飽和，則無法從廢水中吸收額外的氨。因此，通常會實現(xiàn)一個2儲罐系統(tǒng)（圖 2）。當一個儲罐運行時，另一個儲罐處于等待（空閑）位置。在操作罐中達到一定的密度上限后，該工藝將切換到另一個罐。將已用完的飽和（NH4）2SO4濃度的容器倒空至40％的水平，然后添加新鮮的H2SO4。
圖 2：將廢水中的氨減少到法定限值
用于工藝控制的在線密度傳感器L-Dens 7400版本TAN。鉭在所有溫度和濃度下均耐硫酸和硫酸銨。
應用場合和優(yōu)勢
如果從廢水中去除氨氣足夠有效，則會立即顯示密度測量值與pH值測量值。如果由于某種原因硫酸濃度太低（pH 計）或硫酸銨濃度太高（濃度傳感器），則可以將用完的操作罐切換為準備好的閑置罐。由于被測液體由3種成分組成，因此不能僅使用密度測量來進行單個物質的濃度測量。
通過經(jīng)驗和密度知識，可以確定膜脫氣機的活性。
測量范圍/精度：
表：使用TAN L-Dens 7400的（NH4）2SO4測量范圍和精度
傳感器和二次表
過程密度傳感器 L-Dens 7400
TAN版本在線密度傳感器L-Dens 7400與Anton Paar的Pico 3000變送器結合使用。
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