半導體廢水處理工藝
1.項目概述
本文以浙江某半導體電子產(chǎn)業(yè)廢水處理工程為例,系統(tǒng)介紹了整體處理工藝流程和設備參數(shù)的選擇。進水水質(zhì)和排放標準見下圖。
2.生產(chǎn)過程說明
廢水分為三種:酸堿廢水、含氟廢水和研磨廢水。具體處理流程如下:
2.1酸堿廢水處理工藝
酸堿廢水主要是含酸和含堿的廢水。根據(jù)濃度的不同,常用的工藝主要有pH中和法和濃縮法。根據(jù)本項目酸堿廢水的pH范圍和工程造價,本工藝采用pH中和法。
主要過程如下:酸堿廢水進入酸堿廢水調(diào)節(jié)池,曝氣混合均勻后,由水泵提升進入pH中和池進行三級酸堿加藥反應。調(diào)節(jié)pH至中性,出水進入排放池,達到排放標準。
2.2含氟廢水處理工藝
吸附法和化學加藥混凝法是處理含氟廢水的常用方法。本項目進水氟離子濃度為300mg/L,采用混凝沉淀法。另配一套活性氧化鋁吸附裝置。如果不達標,經(jīng)氧化鋁吸附后排放。
主要工藝:含氟廢水進入含氟調(diào)節(jié)池曝氣混合。然后用提升泵提升至含氟反應罐。罐內(nèi)有一個pH計,控制加藥泵的酸堿加入量,調(diào)節(jié)pH值到7 ~ 9,同時加入CaCl2反應生成沉淀。然后依次流入混凝池和絮凝池,通過加藥泵分別投加PAC和PAM,進一步混凝沉淀。
2.3研磨廢水處理工藝
研磨廢水的主要成分是硅粉等無機懸浮物,SS較高。因此,通常采用化學混凝沉淀法作為預處理。
主要工藝流程如下:研磨廢水進入研磨廢水調(diào)節(jié)池,曝氣攪拌后,由水泵提升至反應池,在池內(nèi)調(diào)節(jié)pH值,投加PAC進行混凝沉淀,然后自流進入絮凝池,池內(nèi)投加PAM,絮凝后進入沉淀池。上清液再次進入生化池。
3.主要結構和設計參數(shù)
3.1酸堿廢水系統(tǒng)
3.1.1酸堿調(diào)節(jié)池
座位1,設計規(guī)模:2400m3/d,停留時間:3.3h,尺寸:5.3m×9.7m×6.0mH
主要設備:提升泵,2臺(1+1),Q=120m3/h,H=20m。
pH中和池
1、玻璃鋼材料,停留時間30分鐘,尺寸:4.9m×2.3m×5mH。
pH中和池
1個座位,玻璃鋼材料,停留時間15分鐘,尺寸:2.0m×2.3m×5mH。
pH中和池
31個座位,玻璃鋼材料,停留時間15分鐘,尺寸2.0m×2.3m×5mH。
3.2含氟廢水系統(tǒng)
3.2.1含氟調(diào)節(jié)罐
座位1,設計規(guī)模:720m3/d,停留時間:3.6h,尺寸:2.1m×9.7m×6.0mH
主要設備:2臺提升泵(1+1),Q=40m3/h,H=20m。
3.2.2含氟反應罐
座1,玻璃鋼材質(zhì),停留時間:15min,尺寸:1.5m×1.5m×5mH調(diào)節(jié)進水pH,同時加入CaCl2,與水中氟離子反應。
主要設備:槳式攪拌機1臺,轉速80轉/分。
3.2.3含氟混凝池
座1,玻璃鋼材料,停留時間15分鐘,尺寸:1.5m×1.5m×5mH,加入PAC進行混凝。主要設備:槳式攪拌機1臺,轉速80轉/分。
3.2.4含氟絮凝池
座1,玻璃鋼材質(zhì),停留時間:15min,尺寸:1.5m×1.5m×5mH加入PAM使水中大分子凝聚,加速沉淀。
主要設備:1臺框式攪拌機,轉速為30轉/分。
3.2.5含氟吸附罐(活性氧化鋁)
大小:& # 248;2.8米×2.5米.如果氟離子超標,將廢水切換到吸附池進行吸附處理。
3.3研磨廢水系統(tǒng)
研磨調(diào)節(jié)槽
座1,設計規(guī)模:2320m3/d,停留時間:3.3h,尺寸:5.6m×9.7m×6.0mH主要設備:提升泵,2臺(1+1),Q=110m3/h,H=20m。
3.3.2研磨反應槽
座位1,玻璃鋼材質(zhì),停留時間18分鐘,尺寸:2.4m×2.8m×5mH。調(diào)節(jié)進水pH,同時投加PAC進行混凝沉淀。主要設備:槳式攪拌機,數(shù)量為1臺,轉速為80轉/分。
3.3.3研磨絮凝池
座位1,玻璃鋼材質(zhì),停留時間18分鐘,尺寸:2.4m×2.8m×5mH。加入PAM,混凝沉淀。主要設備:框式攪拌機1臺,轉速40轉/分。
3.3.4研磨初沉池
座1,設計規(guī)模:3040m3/d,停留時間:2.3h,尺寸:13.5m×4.6m×5mH廢水進入沉淀池沉淀,上清液進入生化池。主要設備:污泥泵,2臺(1+1),2英寸。
3.4生化系統(tǒng)
水解池
A區(qū)/B2,停留時間:4.9h,尺寸:4.55m×8.8m×5.0mH,酸化大分子有機物,提高廢水的可生化性。
3.4.2接觸氧化池
A座/B2,停留時間:12小時,尺寸:長19.0米×寬4.55米×高6.5米。游泳池的通風。
3.4.3二沉池
A區(qū)/B2,停留時間:6.7h,大小:16.8m×4.5m×5mH沉淀生化污泥。上清液進入排放罐。主要設備:污泥泵,3臺(2+1),2英寸。將污泥送至污泥儲槽。
3.4.4排放池
座位1,停留時間:0.5h,尺寸:5.3m×6.3m×5mH收集排出的廢水,測量水中污染物指標,達標排放。主要設備:排放回流泵,2臺(1+1),Q=230m3/h,H=20m。
3.5污泥系統(tǒng)
污泥儲槽
1個座位,尺寸:11.0米×4.6米×5小時。污泥被收集并送至壓濾機進行干燥。主要設備:污泥壓濾機泵,2臺(1+1),2英寸。
3.5.2污泥脫水系統(tǒng)
干污泥量為750kg/d,污泥含水率為98%,經(jīng)板框壓濾后含水率達到70%。污泥上清液回流至調(diào)節(jié)池進行再處理。
主要設備:板框隔膜壓濾機,過濾面積120m2,過濾壓力0.8MPa,濾板材質(zhì):增強聚丙烯。
4.運營效果和成本
4.1運行效果
2017年5月工程調(diào)試驗收后,連續(xù)運行期間工程水質(zhì)穩(wěn)定,各項指標達到設計排放標準和驗收標準。
4.2運營費用
連續(xù)運行時,電費為0.83元/m3,藥劑費為1.74元/m3。由于自動化程度高,人工成本約為0.30元/m3,整體運行成本約為2.87元/m3。
5.結論
5.1本項目水量大(設計水量達到5000m3/d),廢水種類多,在半導體電子行業(yè)廢水中具有代表性。廢水分類處理能有效提高處理效率,保證出水水質(zhì)。
5.2整個系統(tǒng)由PLC程序控制,自動化程度高,節(jié)省人工費用和運行費用2.87元/噸水。(來源:江蘇中電創(chuàng)新環(huán)境科技有限公司)
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