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半导体材料废水处理

一、半导体材料废水处理介绍

随着电子信息产业的快速发展,其关键原材料光敏剂的市场需求越来越大光敏剂是光刻胶产品生产中最重要的核心原料之一,生产的光刻胶广泛应用于光电信息产业的微细图形线路的加工制作,是微细加工技术的关键性材料。

半导体材料废水来源,主要是光刻胶和精细化学产业链相关产品,废水中主要污染物为盐分、COD、苯、甲苯、石油类、总氮等污染物,分为高浓度有机废水低浓度有机废水高盐废水等。

对于高浓度有机废水先进行预处理方能进行后续生化处理,高盐废水需进行脱盐处理后方能进入后续生化处理。对于低浓度废水可与经过预处理后的高浓度废水和高含盐废水混合后进行生化处理。经过生化处理后的废水还需进行深度处理确保达标后方能排放。因此,半导体材料污水处理站的总体工艺为预处+UASB+A/O+氧化沉淀。

 

二、集鸿半导体材料废水处理工艺:

(一)、高浓度有机废水预处理

由于高浓度有机废水有机物浓度高,可生化性差,为便于后续的生化处理,拟对其进行预处理。根据废水水质特点,拟采用气浮+铁碳微电解+Fenton氧化处理。

a.气浮工艺:

考虑到半导体材料废水中含有一定的石油类物质及悬浮物,气浮池主要是运用大量微气泡扑捉吸附细小颗粒胶黏物使之上浮,达到固液分离的效果。在气浮池中投加破乳剂等使废水中的石油类物质破乳、油脂上浮,从而达到除油的目的。经气浮池处理后水中COD 的去除率可以达到10%,SS 的去除率可以达到80%。

b.铁碳微电解+Fenton氧化

铁碳微电解因其具有使用范围广、处理效果好、使用寿命长、成本低廉及操作维护方便等优点,被广泛用于染料生产废水、农药废水、医药废水及电镀废水的治理。铁屑和炭形成了许多微小的原电池,反应生成的新生态的[H]等具有很高的活性,能够跟废水中多种组分发生氧化还原反应。但铁碳微电解单独处理高浓度有机废水的能力有限,结合Fenton试剂对其处理效果进行强化可大大改善对有机物的去除效果,过氧化氢与二价铁离子的混合溶液形成Fenton试剂,具有强氧化性,氧化效果显著。可以利用Fe-C组成的无数微电池作为还原体系将废水中的有机物还原、破坏掉;由于微电解过程产生Fe),催化H2O2生成强氧化性的·OH,进而氧化破坏有机物;在这个过程中Fe)的絮凝作用可以节省H2O2的使用量,降低处理成本。

因此,选用铁炭微电解+Fenton作为高浓度有机物的预处理工艺,可以提高处理效果,使难降解有机物进一步断链、开环,提高废水可生化性。经铁炭微电解+Fenton处理后,废水中CODSS、甲苯的去除率分别可以达到50%60%80%

(二)、综合废水处理系统

经预处理后的高盐废水和高浓度有机废水与其他废水一同进入综合调节池,进行水质和水量的调节,再经UASB +A/O+氧化沉淀等处理后达标排放。

a.UASB池:

升流式厌氧塔(UASB)构造简单、废水处理能力大、废水处理效率高等特点。反应塔上部设有三相分离器。固液混合液进入沉淀区后,污泥发生絮凝,颗粒逐渐增大,并在重力的作用下沉淀。沉淀在斜壁上的污泥沿着斜壁滑回反应器中,使厌氧区积累大量污泥。分离出污泥后的处理水从沉淀区溢流堰上部泥溢流,然后排出。在厌氧反应塔内产生的沼气上升,当碰到反射板时折向反射板的四周,然后穿过水层进入气室,集中在气室的沼气用管道导出。升流式厌氧塔采用污泥内循环回流搅拌来提高活性污泥的浓度,多余污泥排至污泥浓缩池,内循环具有以下优点:

◎ UASB出水一般含有一定碱度,而进水由于预酸化作用一般呈酸性,出水再循环可以中和污水中酸性。

◎ 出水循环可保证形成足够的水絮状污泥,加快颗粒污泥的形成。

◎ 可以稀释突然增高的COD浓度,微冲冲击负荷的不利影响。

◎ UASB工作不正常或需要关机时,可以通过内循环尽可能地的降低厌氧池内挥发脂肪酸VFA

b.A/O池

A/O池分为缺氧段和好氧段,在缺氧段异养菌将污水中的大分子碳水化合物等悬浮污染物和可溶性有机物进一步水解为有机酸,使大分子有机物进一分解为小分子有机物,不溶性的有机物转化成可溶性有机物,当这些经缺氧水解的产物进入好氧池进行好氧处理时,可提高污水的可生化性及氧的效率;在缺氧段,异氧菌的反硝化作用将回流的NO3-还原为分子态氮(N2)完成C、N、O在生态中的循环,实现污水无害化处理。 在好氧段,将废水中的有机物分解为CO2和水,同时将水中的氨氮转化为硝态氮和亚硝态氮,实现去除氨氮的作用。该工艺具有以下优点:(1)缺氧反硝化过程对污染物具有较高的降解效率。(2)流程简单,投资省,操作费用低。(3)容积负荷高。由于硝化阶段采用了强化生化,反硝化阶段又采用了高浓度污泥的膜技术,有效地提高了硝化及反硝化的污泥浓度,与国外同类工艺相比,具有较高的容积负荷。(4)缺氧/好氧工艺的耐负荷冲击能力强。当进水水质波动较大或污染物浓度较高时,本工艺均能维持正常运行,故操作管理也很简单。

c.氧化沉淀

为了保证废水的稳定达标,在生化系统出水之后设置深度处理系统。

本项目深度处理单元采用氧化沉淀工艺,通过投加药剂使废水中发生Fenton氧化,进一步去除废水中的有机物和悬浮物,保证出水稳定达标。

 

三、集鸿半导体材料废水处理工程案例:


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