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依斯倍作為一家專業(yè)的水處理環(huán)保公司致力于中國環(huán)保而為之努力,其實中國許多企業(yè)對于污水處理工程中的水處理環(huán)保設備并不是十分了解,作為工業(yè)廢水領(lǐng)域里行業(yè)老兵,在水處理技術(shù)的工程應用方面有著自己獨到的見解,所以下面就環(huán)保水處理中的基本知識給大家做一下簡單的普及,本文以技術(shù)部的經(jīng)驗著重介紹一下含氟廢水處理工藝。
半導體行業(yè)生產(chǎn)工藝復雜,工藝步驟高達300余步, 同時使用多種化學試劑和特殊氣體。主要生產(chǎn)工序 包括:硅片清洗、氧 擴散、化學氣相沉積(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)、化學機械拋 光CMP、檢測。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源。 含氟廢水,對粘膜、呼吸道、眼睛、皮膚組織有 極強的破壞作用。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,至今很少推廣應用,主要原因成本高,除氟 率低。目前最實用的是以化學沉淀法和混凝沉淀法為基礎形成的一些處理措施
氟化物含量是水質(zhì)一項重要的毒理學指標,廣泛存在于自然界的水體中,同時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,當人群長期飲用高氟水時會致病,給人類健康帶來嚴重危害,而一般半導體或者太陽能廠(尤其是單晶/多晶太陽能電池片廠,每天的HF使用量達數(shù)噸),均存在含氟廢水產(chǎn)生,含氟廢水處理系統(tǒng),是廠務水系統(tǒng)里面最常見的廢水處理系統(tǒng)。本篇介紹最常用的含氟廢水處理工藝-化學沉淀法和混凝沉淀法:
(1)流程及控制指標:
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;后流入第一反應池,廢水中的F-和Ca 2+反應生成CaF2沉淀(難溶物質(zhì),俗稱螢石);后流入第二反應池,CaF2和PAC發(fā)生電離子和水解作用,同時 發(fā)生絡和反應,提高CaF2的顆粒大小,增強CaF2 的 沉降性能 ;廢水流入絮凝池,PAM通過架橋的作用進一步提高沉淀的沉降性能(絮凝和混凝過程);反應后的廢水在沉 淀池中實現(xiàn)泥水分離。 然后通過沉淀池氣動隔膜泵將沉淀池污泥打入污泥脫水機,進行脫水處理外運、委托第三方具有資質(zhì)的廠商進行處理。
中和池、第一反應池、第二反應池和絮凝池都裝 有攪拌機,與含氟廢水的輸送泵聯(lián)動。CaCl2:在流程中有二個投加點,目的是逐級加藥,節(jié)省加藥量。設置H2SO4和NaOH加藥管,當加堿量過多的情況下,適量投加H2SO4進行中和。
(2)系統(tǒng)控制
系統(tǒng)一般采用PLC全自動控制,中和池、第一反應池、第二反應池均配備在線的pH計和氟表,隨時檢測廢水的數(shù)據(jù)。H2SO4 、NaOH和CaCL2的加藥管道采用 環(huán)路設計,既可以保證化學品的均勻,又便于控制加 藥管道上的自動閥,根據(jù)在線儀表的數(shù)據(jù)及時調(diào)整中和池、第一反應池和第二反應池的pH值加藥量。保持弱堿性反應條件,三個池子都安裝H2SO4、NaOH加藥管,當加堿量過多的情況 下,適量投加H2SO4進行中和。
反應池1、反應池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;反應池2中的F-濃度范圍介于75 mg/L一140 mg/L;以反應池1中的F-濃度為進水濃 度,去除率為90%左右; 在實際運行中,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 的無氟廢水混合,稀釋后的氟離子濃度均能小于20 ppm(三級排放標準,也是一般市政污水處理廠納管標準)。既節(jié)省了化學品的費用,又能達到排放標準。
在半導體行業(yè),含氟廢水選用投加 CaC12處理含氟廢水是一種經(jīng)濟可行的處理方法,該處理方法操作簡 ,處理費用低;除去設備折舊費和人工費,估計處理費 約為3-5元/m3。。
(2)pH對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)在混合反應槽底部和連接管道中均有CaF2 沉淀,需要定期清洗混合反應槽和更換管道。含氟 廢水處理裝置的連接管道在滿足水力要求的基礎 上,設計時應適當放大管徑,避免由于CaF2 粘附在 管子內(nèi)壁造成過流面積減少。
(4)在線的pH、F-探頭需要定期清洗和校正,建議至少1-2周進行1次,除去黏附在探頭上的caF2,保證及時、 準確地檢測數(shù)據(jù)。
(5)鑒于含氟廢水的強腐蝕性,有關(guān)的反應容 器,管道,攪拌器和水泵等,宜采用FRP或PP材質(zhì)。
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【文章來源:依斯倍環(huán)保水處理基本知識普及-含氟廢水處理工藝】