兩級混凝沉淀工藝處理某電子芯片廠含氟廢水的工程實例

羅崢+++顧雨辰

摘 要：文章介紹了采用兩級混凝沉淀工藝處理某電子芯片廠含氟廢水的工程設(shè)計與運行情況，設(shè)計處理水量為1180m3/d，設(shè)計出水指標(biāo)執(zhí)行《合肥經(jīng)濟技術(shù)開發(fā)區(qū)污水處理廠接管標(biāo)準(zhǔn)》和《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB8978-1996）三級標(biāo)準(zhǔn)。目前工程運行狀況良好，出水各項指標(biāo)均達(dá)到設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)，且運行費用僅為2.32元/m3，較為經(jīng)濟合理。

關(guān)鍵詞：含氟廢水；混凝沉淀；CaCL2

在經(jīng)濟發(fā)展的推動下，電子芯片產(chǎn)業(yè)已成為市場的一個投資熱點，目前電子芯片產(chǎn)品技術(shù)已取得突飛猛進(jìn)的跨越。隨著智能終端市場的飛速發(fā)展，未來我國電子芯片產(chǎn)業(yè)將前景光明。

然而，伴隨著我國電子芯片產(chǎn)業(yè)的蓬勃發(fā)展，也帶來了新的環(huán)境問題。其中以芯片生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的含氟廢水的危害最為嚴(yán)重[1]。

目前國內(nèi)外處理含氟工業(yè)廢水的主要方法有化學(xué)沉淀法、混凝沉淀法、吸附法、反滲透法、電凝聚法、液膜法、共蒸餾法等。應(yīng)用較多的工藝方法為混凝沉淀法和吸附法[2，3]。本文主要介紹了采用兩級混凝沉淀工藝處理電子芯片廠含氟廢水的工程實例。

1 工程概況

該工程處理廢水為安徽合肥某微電子有限公司芯片生產(chǎn)工序中產(chǎn)生高濃度含氟酸性廢水、拋光與劃片廢水以及廠區(qū)清潔廢水等。其中，含氟廢水先做預(yù)處理后與各種其它各類廢水混合再處理，最終達(dá)標(biāo)排放。出水要求達(dá)到《合肥經(jīng)濟技術(shù)開發(fā)區(qū)污水處理廠接管標(biāo)準(zhǔn)》和《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB8978-1996）三級標(biāo)準(zhǔn)。設(shè)計進(jìn)、出水水質(zhì)見表1。

綜合來水特點及處理要求，并考慮經(jīng)濟適用的方案，采用兩級混凝的方法來去除污水中氟離子等污染指標(biāo)。處理工藝流程如圖1所示。

工藝流程說明：

（1）含氟廢水處理系統(tǒng)

含氟廢水中主要污染物為F、SS、酸堿性等污染物，采用：“pH調(diào)節(jié)+混凝反應(yīng)+沉淀”的化學(xué)處理工藝。在pH調(diào)節(jié)槽內(nèi)投加NaOH或H2SO4進(jìn)行pH調(diào)節(jié)，pH值控制在8.0左右；反應(yīng)槽投加CaCl2和水中F-發(fā)生反應(yīng)，生成CaF2；凝集槽中投加PAC、絮凝槽中投加PAM使細(xì)小的CaF2顆粒形成膠羽狀大顆粒，進(jìn)入到沉淀池沉淀固液分離。

在反應(yīng)中主要產(chǎn)生的化學(xué)反應(yīng)：H++OH-=H2O；Ca2++F-=CaF2

（2）綜合廢水處理系統(tǒng)

綜合廢水與經(jīng)一級處理后的含氟廢水進(jìn)行混合，并進(jìn)行二級混凝沉淀處理，處理工序與一級混凝沉淀一致，處理達(dá)到排放要求后排放。

（3）污泥處理系統(tǒng)

含氟廢水處理系統(tǒng)、與綜合廢水混合處理系統(tǒng)中，經(jīng)混凝沉淀產(chǎn)生的污泥排至污泥濃縮池，進(jìn)行重力濃縮，濃縮后的污泥由污泥進(jìn)料泵提升至污泥脫水機進(jìn)行脫水，脫水后形成的泥餅外運，送至具有處理資質(zhì)的單位安全處置。

濃縮池的上清液和污泥脫水機的濾液回流至綜合廢水收集池繼續(xù)處理。

2 主要構(gòu)筑物及設(shè)計參數(shù)

2.1 含氟廢水調(diào)節(jié)池

1座，半地下式鋼砼FRP防腐，尺寸規(guī)格：3.0×3.0×5.0m，有效容積為：40.5m3，水力停留時間：4.7h。

2.2 一級混凝反應(yīng)池與沉淀池

2.2.1 一級調(diào)節(jié)槽

1座，半地下式鋼砼FRP防腐，尺寸規(guī)格：1.0×1.0×2.0m，有效容積為：1.5m3，水力停留時間：10.5min。

主要設(shè)備：框式攪拌機，數(shù)量1臺，材質(zhì)為CS/RL，轉(zhuǎn)速為14r/min。

2.2.2 一級反應(yīng)槽

1座，半地下式鋼砼FRP防腐，尺寸規(guī)格：1.0×1.0×2.0m，有效容積為：1.5m3，水力停留時間：10.5min。

主要設(shè)備：單層槳葉式攪拌機，數(shù)量1臺，材質(zhì)為CS/RL，轉(zhuǎn)速為65r/min。

2.2.3 一級凝聚槽

1座，半地下式鋼砼FRP防腐，尺寸規(guī)格：1.0×1.0×2.0m，有效容積為：1.5m3，水力停留時間：10.5min。

主要設(shè)備：框式攪拌機，數(shù)量1臺，材質(zhì)為CS/RL，轉(zhuǎn)速為8r/min。

2.2.4 一級絮凝槽

1座，半地下式鋼砼FRP防腐，尺寸規(guī)格：1.0×1.0×2.0m，有效容積為：1.5m3，水力停留時間：10.5min。

主要設(shè)備：框式攪拌機，數(shù)量1臺，材質(zhì)為CS/RL，轉(zhuǎn)速為5r/min。

2.2.5 一級沉淀池

1座，半地上式鋼砼FRP防腐采用中心進(jìn)水周邊出水幅流式沉淀池，尺寸規(guī)格：？準(zhǔn)3.6×3.4m。表面負(fù)荷：0.8m3/m2·h。

主要設(shè)備：中心刮泥機設(shè)備，數(shù)量1臺，材質(zhì)為CS/RL，外緣線速度2m/min。

2.3 綜合廢水收集池

1座，半地下式鋼砼FRP防腐，尺寸規(guī)格：10.0×3.5×4.5m，有效容積為：140m3，水力停留時間：2.8h。

收集混凝沉淀處理后的含氟廢水和酸堿廢水、拋光劃片、清洗廢水等，起收集、混合作用。

2.4 二級混凝反應(yīng)池與沉淀池

2.4.1 二級調(diào)節(jié)槽

1座，半地下式鋼砼FRP防腐，尺寸規(guī)格：2.0×2.0×2.6m，有效容積為：8.4m3，水力停留時間：10.5min。

主要設(shè)備：框式攪拌機，數(shù)量1臺，材質(zhì)為CS/RL，轉(zhuǎn)速為14 r/min。

2.4.2 二級反應(yīng)槽

1座，半地下式鋼砼FRP防腐，尺寸規(guī)格：2.0×2.0×2.6m，有效容積為：8.4m3，水力停留時間：10.5min。

主要設(shè)備：單層槳葉式攪拌機，數(shù)量1臺，材質(zhì)為CS/RL，轉(zhuǎn)速為65r/min。

2.4.3 二級凝聚槽

1座，半地下式鋼砼FRP防腐，尺寸規(guī)格：2.0×2.0×2.6 m，有效容積為：8.4m3，水力停留時間：10.5min。

主要設(shè)備：框式攪拌機，數(shù)量1臺，材質(zhì)為CS/RL，轉(zhuǎn)速為8 r/min。

2.4.4 二級絮凝槽

1座，半地下式鋼砼FRP防腐，尺寸規(guī)格：2.0×2.0×2.6 m，有效容積為：8.4m3，水力停留時間：10.5min。

主要設(shè)備：框式攪拌機，數(shù)量1臺，材質(zhì)為CS/RL，轉(zhuǎn)速為5 r/min。

2.4.5 二級沉淀池

1座，半地上式鋼砼FRP防腐，采用中心進(jìn)水周邊出水幅流式沉淀池，尺寸規(guī)格：？準(zhǔn)8×4.1m。表面負(fù)荷：1.0m3/m2·h。

主要設(shè)備：中心刮泥機設(shè)備，數(shù)量1臺，材質(zhì)為CS/RL，外緣線速度2m/min。

2.5 排放水池

1座，半地下式鋼砼FRP防腐，尺寸規(guī)格：3.0×3.0×4.5m，有效容積為：36m3，水力停留時間：43min。

經(jīng)過污水處理系統(tǒng)處理后的水排放至合肥經(jīng)濟技術(shù)開發(fā)區(qū)污水處理廠的污水管網(wǎng)。

2.6 污泥濃縮池

1座，半地下式鋼砼FRP防腐，尺寸規(guī)格：？準(zhǔn)3.6×3.6m，有效容積為：31.5m3。

主要設(shè)備：污泥濃縮刮泥機，數(shù)量1臺，材質(zhì)為CS/RL，外緣線速度3m。

2.7 污泥脫水系統(tǒng)

絕干污泥量為400kg/d，污泥含水率為99%，經(jīng)高壓板框壓濾后含水率達(dá)到70-75%。

主要設(shè)備：板框壓濾機，1臺，壓濾面積：60m2，高壓隔膜水壓榨。

3 運行效果及費用

3.1 運行效果

該工程于2017年2月進(jìn)行調(diào)試運行，工程連續(xù)運行期間的水質(zhì)檢測數(shù)據(jù)顯示，出水水質(zhì)指標(biāo)達(dá)到《合肥經(jīng)濟技術(shù)開發(fā)區(qū)污水處理廠接管標(biāo)準(zhǔn)》和《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB8978-1996）三級標(biāo)準(zhǔn)。

3.2 運行費用

連續(xù)運行期間，電費0.49元/m3，人工維護(hù)費用0.48元/m3，藥劑費1.35元/m3，共計2.32元/m3。

4 結(jié)束語

（1）本工程案例采用兩級混凝沉淀處理該工廠廢水可以取得良好的效果。

（2）采用該工藝處理含氟污水，操作運行簡便，并能夠有效控制成本，運行費用為2.32元/m3。

參考文獻(xiàn)

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[2]周武超，付權(quán)鋒，張運武，等.含氟廢水處理技術(shù)的研究進(jìn)展[J].化學(xué)推進(jìn)劑與高分子材料，2013，11（1）：45-50.

[3]林軍，淺談含氟廢水的處理[J].化學(xué)工程與裝備，2016（9）：303-306.

作者簡介：羅崢（1984-），男，江蘇贛榆人，碩士研究生，從事環(huán)境污染治理工作。