—種針對TFT—LCD清洗廢液的回收工藝

關(guān)建軍　馮偉

中圖分類號：X71 文獻(xiàn)標(biāo)識：A 文章編號：1674-1145（2018）7-336-01

摘要 TFT-LCD液晶顯示屏生產(chǎn)過程中，清潔作業(yè)會產(chǎn)水大量的廢液，通常大多數(shù)企業(yè)會采用凈化后重復(fù)利用，以降低對環(huán)境的污染和企業(yè)的運(yùn)行成本。本文設(shè)計了利用多介質(zhì)過濾聯(lián)合微濾的方法，對產(chǎn)生的清洗廢水進(jìn)行處理，得到了符合回用條件的中水，使得廢水得到回收利用。

關(guān)鍵詞 TFT-LCD 清洗廢液 重復(fù)利用

在玻璃顯示屏生產(chǎn)過程中，在蝕刻、顯影之后都會有清洗工藝，清洗的主要目的是去除玻璃粉、指紋、浮油等以生產(chǎn)出具有高光學(xué)性能的顯示屏，清洗會產(chǎn)生大量廢水，在當(dāng)前水資源日益緊缺的背景下，工業(yè)生產(chǎn)大多數(shù)都會采用廢水回用技術(shù)。人們根據(jù)廢水中有機(jī)物的含量，開發(fā)了物理、化學(xué)、生物以及聯(lián)合處理工藝用于回收廢水。

一、廢水理化指標(biāo)

本系統(tǒng)所使用的清洗液補(bǔ)水主要包括自來水和部分軟化水，廢液呈弱堿性，廢水中含研磨材料和有大量的玻璃粉末；而為了去除顯示屏生產(chǎn)過程中表面附著的有機(jī)物，表面活性劑作為一種高效的清洗劑被廣泛研究和使用，所以廢水中也被檢測到含有一定量的高分子有機(jī)物。

由于有機(jī)物含量低、無機(jī)顆粒含量高，考慮到生化法處理比較困難，設(shè)計了通過過濾處理，達(dá)到去除水中80%顆粒的目的。本文針對已有廢水回收系統(tǒng)存在短時間內(nèi)過濾膜容易發(fā)生堵塞、產(chǎn)水量下降、壓差增大的缺陷，通過優(yōu)化實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，提出了一種簡單的針對于玻璃研磨廢液的回收工藝。

二、回收利用工藝

（一）初始回收工藝

在占地空間有限的條件下，原處理工藝采用以PVDF材質(zhì)為主的MEMCROCP42L20N微濾膜設(shè)備，首先將清洗回收液泵入到孔徑為50μm的袋式過濾器，以去除水中較大顆粒，之后進(jìn)入到由多只微濾膜并聯(lián)而成的過濾裝置，由于選用的膜孔徑較小，出水水質(zhì)滿足設(shè)計要求，產(chǎn)水直接進(jìn)入產(chǎn)水箱：同時系設(shè)計了產(chǎn)水和氣洗交替的保護(hù)措施，通過將截留的物質(zhì)通過氣洗清除，達(dá)到延長微濾膜使用壽命的效果。

廢水回收系統(tǒng)初始設(shè)計產(chǎn)水量為100m³/h，膜運(yùn)行壓差范圍在0.03-0.15Mpa。新膜在運(yùn)行一個月后發(fā)現(xiàn)，微濾膜產(chǎn)水量下降超過35%，運(yùn)行壓差也很快達(dá)到0.1Mpa；鑒于此，我們多次采用了對微濾膜用次氯酸鈉或者是檸檬酸進(jìn)行化學(xué)清洗，但是并沒有得到恢復(fù)。通過拆卸微濾膜，發(fā)現(xiàn)膜兩端累積有很多白色粉末，表明袋式過濾器并不能有效過濾大量的顆粒，導(dǎo)致微濾膜運(yùn)行負(fù)載過重：同時通過對微濾膜膜絲表面物質(zhì)進(jìn)行化學(xué)測驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)造成堵塞的物質(zhì)主要為有機(jī)高分子有機(jī)物，這種高分子有機(jī)物可以和PVDF材質(zhì)的微濾膜發(fā)生較強(qiáng)烈的吸附作用，通過自身的長鏈纏繞在膜絲上面，這種情況造成膜的堵塞難以恢復(fù)。

（二）改進(jìn)回收工藝

通過對前期運(yùn)行結(jié)果的分析，針對上述原因，做了如下改進(jìn)措施：

1.針對袋式過濾器不能有效過濾研磨廢水中較大顆粒，決定將袋式過濾器更換為由石英砂和無煙煤組成的多介質(zhì)過濾器，借助無煙煤的強(qiáng)吸附作用和石英石的過濾作用，將廢水中大顆粒去除，以達(dá)到降低微濾膜高負(fù)載過濾的預(yù)處理作用。

2.針對廢水中含有的高分子有機(jī)物，通過前面的多介質(zhì)過濾器吸附過濾的作用去除一部分；通過在微濾膜進(jìn)水中添加一定量的檸檬酸使進(jìn)水呈弱酸性，發(fā)現(xiàn)產(chǎn)水量有明顯的增加，而且壓差也明顯降低，這表明此種高分子有機(jī)物類似于一種陰離子型絮凝劑，而在酸性條件下，氫離子與高分子有機(jī)物的孤對電子對配位，抑制了高分子有機(jī)物自身的電子對配位導(dǎo)致的長鏈形成，而在原來未添加檸檬酸的系統(tǒng)中，回水水質(zhì)自身呈弱堿性與微濾產(chǎn)水量下降、壓差增加也印證了這一結(jié)論，所以工藝中增設(shè)了在多介質(zhì)過濾的產(chǎn)水中投加檸檬酸的步序；

3.由于纏繞在膜絲上面的高分子有機(jī)物不能通過氣洗的方式有效清除，最終仍舊會導(dǎo)致膜性能下降，所以在觀察到微濾膜產(chǎn)水量下降15%或者是壓差大于0.6Mpa的任一情況下，及時采用一定濃度的次氯酸清洗，將沉積在微濾膜上面的短鏈高分子有機(jī)物去除，達(dá)到恢復(fù)的效果。

所以經(jīng)過改進(jìn)，最終廢水回收工藝示意圖如下：

三、結(jié)語

在水資源有限以及土地資源緊缺的情況下，開發(fā)占地面積小、高效的廢水回收技術(shù)對于各行各業(yè)具有十分重要的意義，本文針對玻璃制造行業(yè)產(chǎn)生的含有大量小顆粒的廢水，設(shè)計并改進(jìn)了一套廢水回收工藝，具有的一定實(shí)用價值。