某電子行業企業含氟廢水處理工程實例分析
摘要：某電子行業企業在前清洗、腐蝕、蝕刻等過程產生的含氟廢水排放量大、濃度高、毒性強。本文以該企業含氟廢水處理工程為例,采用“活性炭吸附塔+袋式過濾器+三級樹脂柱+終端過濾箱”處理部分含氟廢水并回用,再生廢水和其余含氟廢水經兩級加藥化學沉淀工藝處理后排放。上述工藝既能滿足企業生產活動中用水的需求，又能實現含氟廢水處理后的達標排放。工程實例證明，該處理工程能大幅降低廢水中氟化物的含量，運行穩定且能夠達到清潔生產的要求。
關鍵詞:含氟廢水電子行業三級樹脂柱二級沉淀
電子專用材料、電子元件及電路板等是電子行業的基礎產品，需求量大。在生產這些電子基礎配件的清洗、腐蝕、蝕刻等工藝過程中常常會伴隨產生排放量大、濃度高、毒性強的含氟廢水，其中氟是該廢水處理的重點。盡管氟元素是人體必需的微量元素之一，但過量攝入會對人體及生物造成嚴重危害⑴。近年來,伴隨著氟化物的加工使用，尤其是電子行業和氟化工業的迅猛發展，含氟廢水排放量不斷上升⑵，該廢水的合理收集和有效凈化處理成為實現清潔生產的關鍵。目前國內外處理含氟廢水的主要方法有化學沉淀法、混凝沉淀法、吸附法、反滲透法、離子交換法、電凝聚法、液膜法、共蒸憎法等⑶，但大多數處理方法的出水水質不穩定，二次污染較嚴重⑷，因此在含氟廢水的實際處理過程中，更多地會采用多方法組合處理的工藝,如馬倩⑸采用］在含氟廢水的+反滲透系統氟廢水的實際處理過程中，更多地會采用多方法組合65%以上。
本文以某電子行業企業含氟廢水處理工程為例,該企業在前清洗、腐蝕、蝕刻等生產過程中會產生含氟廢水，該廢水產生量大、濃度高、毒性強。綜合考慮該企業實際含氟廢水排放量、排放特點、處置目的和處置成本,該企業采用是人體必需的微+袋式過濾器+三級樹脂柱+終端過濾箱子行業企業含氟廢水處理工程為例，該企業在前清洗、腐蝕、蝕刻等生產過程中會產生含氟廢水。
1廢水特性和處理要求
1.1廢水處理要求
處理后廢水中COD、SS、氨氮、總磷、氟化物需滿足《半導體行業污染物排放標準》（征求意見稿），總氮滿足該企業所在地污水處理廠設計進水標準。
1.2設計工藝流程
該企業生產過程中用水需求量、含氟廢水排放量均很高，其中超純水需求量約為35. 8萬噸/年,含氟廢水產生量約為68. 6萬噸/年。企業根據自身產生的廢水性質和實際生產情況，擬采用去除率高、系統穩定的處理方法處理部分含氟廢水并回用于超純水制水系統，以減少全廠新鮮超純水消耗量。考慮到含氟廢水排放量遠大于超純水需求量，以及含氟廢水處理成本問題，企業采用足該企業所在地+袋式過濾器+三級樹脂柱+終端過濾箱氟廢水排放量遠大于超純水需求量,以及含氟廢水處理成本問題,加藥化學沉淀處理工藝處理后達標排放。
該企業含氟廢水處理工藝流程如圖1所示。含氟廢水回用系統的主要原理是離子交換,離子交換是借助于固體離子交換劑中的離子與稀溶液中的離子進行交換，以達到提取或去除溶液中某些離子的目的，是一種屬于傳質分離過程的單元操作。離子交換樹脂充夾在陰陽離子交換膜之間形成單個處理單元，并構成淡水室。離子交換速度隨樹脂交聯度的增大而降低，隨顆粒的減小而增大。離子交換是一種液固相反應過程，必然涉及物質在液相和固相中的擴散過程。企業含氟廢水經過陰離子交換樹脂將F-交換至樹脂中，產水回用至超純水系統進行進一步處理。含氟廢水回用系統主要步驟為：（1）將含氟廢水送入含氟廢水收集槽,進行化學混凝沉淀；（2）廢水泵入ACF吸附塔，然后送入袋式過濾器,進行活性炭吸附和袋式過濾,減少懸浮物、有機污染物、膠體對后續設備的影響；（3）廢水依次送入SAC樹脂塔、WBA樹脂塔和SBA樹脂塔，在去除氟離子的同時，降低廢水中電導率，以及控制pH值。
再生廢水和其余含氟廢水則采用兩級化學沉淀工藝處理，通過pH調整，添加CaCl?反應,形成氟化鈣沉淀后去除。在除氟的過程中，水中的磷也會以磷酸鈣的形式被去除;PAC混凝劑、PAM絮凝劑不僅可以去除廢水中的粒徑細小的懸浮顆粒，還能去除色度、油分、微生物、氮和磷等富營養物質，以及重金屬、有機物等。
2工程設計規模
該企業含氟廢水產生量約為68. 6萬噸/年，其中進入含氟廢水回用系統的廢水量為40萬噸/年，企業含氟廢水回用系統設計規模為42萬噸/年，可以滿足生產需求；回用系統的含氟廢水回用比為9：10,約36萬噸/年回用水可回用至超純水制水系統；回收系統產生的需要處理的反沖、再生廢水和剩余的含氟廢水共32.6萬噸/年。含氟廢水處理系統的設計處理規模為35萬噸/年。
因此，該企業的含氟廢水回收系統、含氟廢水處理系統均可滿足企含氟廢水處理需求。
3工程運行分析
3.1運行效果分析
分別對含氟廢水回用系統與含氟廢水處理系統各單元設施進出水污染物濃度進行檢測,檢測結果分別如表1和表2所示。由檢測數據可知，廢水回用系統與+袋式過濾器+三級樹脂柱+終端過濾箱廢工藝處理部分含氟廢水并回用，再生廢水和其余含氟廢水經兩級沉淀處理工藝處理后，尾水可做到達標排放。
3.2經濟效益分析
該工程設備運行電費約為98萬元/年，耗材維護費用為84萬元/年，藥品費用為540萬元/年，每噸廢水運行費用約20元,運行費用在企業可接受的范圍內，該措施經濟上可行。
4結論
某電子行業企業排放的含氟廢水具有廢水量大、濃度高、毒性強的特點。針對其含氟廢水的特點，該企業采用沉淀處理工藝處+袋式過濾器+三級樹脂柱+終端過濾箱毒處理部分含氟廢水并回用，再生廢水和其余含氟廢水經兩級沉淀處理工藝處理后排放。結果表明，采用上述工藝既能通過回用滿足生產活動中用水的需求，又能實現含氟廢水處理后的達標排放。工程實例證明，該處理工程能大幅降低含氟廢水的排放量，運行穩定且能夠達到清潔生產的要求。
使用微信“掃一掃”功能添加“谷騰環保網”
