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依斯倍作為一家專業(yè)的水處理環(huán)保公司致力于中國(guó)環(huán)保而為之努力,其實(shí)中國(guó)許多企業(yè)對(duì)于污水處理工程中的水處理環(huán)保設(shè)備并不是十分了解,作為工業(yè)廢水領(lǐng)域里行業(yè)老兵,在水處理技術(shù)的工程應(yīng)用方面有著自己獨(dú)到的見(jiàn)解,所以下面就環(huán)保水處理中的基本知識(shí)給大家做一下簡(jiǎn)單的普及,本文以技術(shù)部的經(jīng)驗(yàn)著重介紹一下含氟廢水處理工藝。
半導(dǎo)體行業(yè)生產(chǎn)工藝復(fù)雜,工藝步驟高達(dá)300余步, 同時(shí)使用多種化學(xué)試劑和特殊氣體。主要生產(chǎn)工序 包括:硅片清洗、氧 擴(kuò)散、化學(xué)氣相沉積(CVD)、 光刻、去膠、干法刻蝕(DE)、濕法腐蝕(WE)、離子 注入、金屬化(濺射鍍膜PVD、電鍍銅)、化學(xué)機(jī)械拋 光CMP、檢測(cè)。其中刻蝕工序等使用氫氟酸、氟化 銨及用高純水清洗,清洗氣體NF3等這就是含氟廢水主要的來(lái)源。 含氟廢水,對(duì)粘膜、呼吸道、眼睛、皮膚組織有 極強(qiáng)的破壞作用。吸人后可因喉及支氣管的炎癥、水 腫、痙攣及化學(xué)性肺炎、肺氣腫而致死。中毒表現(xiàn)有 燒灼感、咳嗽、喘息、喉炎、氣短、頭痛、惡心和嘔吐。
含氟廢水的處理方法有很多,如吸附法、冷凍法、離子交換樹脂除氟法、活性炭除氟法、超濾法、電 滲析法,至今很少推廣應(yīng)用,主要原因成本高,除氟 率低。目前最實(shí)用的是以化學(xué)沉淀法和混凝沉淀法為基礎(chǔ)形成的一些處理措施
氟化物含量是水質(zhì)一項(xiàng)重要的毒理學(xué)指標(biāo),廣泛存在于自然界的水體中,同時(shí)也是人體必需的微量元素之一,飲用水中氟的適宜濃度為0.5~1.0mg/L,當(dāng)人群長(zhǎng)期飲用高氟水時(shí)會(huì)致病,給人類健康帶來(lái)嚴(yán)重危害,而一般半導(dǎo)體或者太陽(yáng)能廠(尤其是單晶/多晶太陽(yáng)能電池片廠,每天的HF使用量達(dá)數(shù)噸),均存在含氟廢水產(chǎn)生,含氟廢水處理系統(tǒng),是廠務(wù)水系統(tǒng)里面最常見(jiàn)的廢水處理系統(tǒng)。本篇介紹最常用的含氟廢水處理工藝-化學(xué)沉淀法和混凝沉淀法:
(1)流程及控制指標(biāo):
中產(chǎn)生的廢水收集于收集池中,經(jīng)水泵提升至中和池調(diào)節(jié)pH值;后流入第一反應(yīng)池,廢水中的F-和Ca 2+反應(yīng)生成CaF2沉淀(難溶物質(zhì),俗稱螢石);后流入第二反應(yīng)池,CaF2和PAC發(fā)生電離子和水解作用,同時(shí) 發(fā)生絡(luò)和反應(yīng),提高CaF2的顆粒大小,增強(qiáng)CaF2 的 沉降性能 ;廢水流入絮凝池,PAM通過(guò)架橋的作用進(jìn)一步提高沉淀的沉降性能(絮凝和混凝過(guò)程);反應(yīng)后的廢水在沉 淀池中實(shí)現(xiàn)泥水分離。 然后通過(guò)沉淀池氣動(dòng)隔膜泵將沉淀池污泥打入污泥脫水機(jī),進(jìn)行脫水處理外運(yùn)、委托第三方具有資質(zhì)的廠商進(jìn)行處理。
中和池、第一反應(yīng)池、第二反應(yīng)池和絮凝池都裝 有攪拌機(jī),與含氟廢水的輸送泵聯(lián)動(dòng)。CaCl2:在流程中有二個(gè)投加點(diǎn),目的是逐級(jí)加藥,節(jié)省加藥量。設(shè)置H2SO4和NaOH加藥管,當(dāng)加堿量過(guò)多的情況下,適量投加H2SO4進(jìn)行中和。
(2)系統(tǒng)控制
系統(tǒng)一般采用PLC全自動(dòng)控制,中和池、第一反應(yīng)池、第二反應(yīng)池均配備在線的pH計(jì)和氟表,隨時(shí)檢測(cè)廢水的數(shù)據(jù)。H2SO4 、NaOH和CaCL2的加藥管道采用 環(huán)路設(shè)計(jì),既可以保證化學(xué)品的均勻,又便于控制加 藥管道上的自動(dòng)閥,根據(jù)在線儀表的數(shù)據(jù)及時(shí)調(diào)整中和池、第一反應(yīng)池和第二反應(yīng)池的pH值加藥量。保持弱堿性反應(yīng)條件,三個(gè)池子都安裝H2SO4、NaOH加藥管,當(dāng)加堿量過(guò)多的情況 下,適量投加H2SO4進(jìn)行中和。
反應(yīng)池1、反應(yīng)池2及出水的 pH均控制在7.5~8.5范圍內(nèi),為去除F-最佳pH條件; 反應(yīng)池1中的F-離子濃度范圍比較廣,介于100 mg/L- 500 mg/L之間;反應(yīng)池2中的F-濃度范圍介于75 mg/L一140 mg/L;以反應(yīng)池1中的F-濃度為進(jìn)水濃 度,去除率為90%左右; 在實(shí)際運(yùn)行中,經(jīng)該系統(tǒng)處理后的氫氟酸廢水 排放要求控制在50 ppm~80 ppm,然后在最終出流 池和廠內(nèi)其他車間排出的水量為350 m3 /H,與處理后 的無(wú)氟廢水混合,稀釋后的氟離子濃度均能小于20 ppm(三級(jí)排放標(biāo)準(zhǔn),也是一般市政污水處理廠納管標(biāo)準(zhǔn))。既節(jié)省了化學(xué)品的費(fèi)用,又能達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)。
在半導(dǎo)體行業(yè),含氟廢水選用投加 CaC12處理含氟廢水是一種經(jīng)濟(jì)可行的處理方法,該處理方法操作簡(jiǎn) ,處理費(fèi)用低;除去設(shè)備折舊費(fèi)和人工費(fèi),估計(jì)處理費(fèi) 約為3-5元/m3。。
(2)pH對(duì)藥劑的投加量和處理效果的影響非常明顯,將含氟廢水的pH值先調(diào)整到7.5~ 8.5,再投加CaCI2處理,可以節(jié)約藥劑的用量。
(3)在混合反應(yīng)槽底部和連接管道中均有CaF2 沉淀,需要定期清洗混合反應(yīng)槽和更換管道。含氟 廢水處理裝置的連接管道在滿足水力要求的基礎(chǔ) 上,設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)適當(dāng)放大管徑,避免由于CaF2 粘附在 管子內(nèi)壁造成過(guò)流面積減少。
(4)在線的pH、F-探頭需要定期清洗和校正,建議至少1-2周進(jìn)行1次,除去黏附在探頭上的caF2,保證及時(shí)、 準(zhǔn)確地檢測(cè)數(shù)據(jù)。
(5)鑒于含氟廢水的強(qiáng)腐蝕性,有關(guān)的反應(yīng)容 器,管道,攪拌器和水泵等,宜采用FRP或PP材質(zhì)。
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