废水处理工艺及原理概述

废水处理工艺及原理概述
1.1系统说明
为解决硅片加工过程中产生的废水对环境造成影响,公司投资建设本污水处理站,分别处理硅料清洗车间产生的含氟冲洗废水以及切片清洗产生的含硅废水。
1.2设计依据和指导思想
1.2.1  设计依据
1.2.1.1《中华人民共和国污水综合排放标准》(GB8978-1999);
1.2.1.2《给水排水设计规范》;
1.2.1.3(86)国环字第003号“建设项目环境保护管理办法”;
1.2.1.4(87)国环字第002号“建设项目环境保护设计规定”;
1.2.1.5《室外排水设计规范》(GBJ14-2003)及其他相关规范;
1.2.1.6《给水排水设计手册》(第二版);
1.2.2主要设计原则
1.2.2.1 严格遵守相关的法律法规、标准规范,确保处理后的废水水质达到一级排放要求。
1.2.2.2 选择切实可行、运行安全、经济合理的治理工艺,对污水处理工艺进行优化组合,确定技术可行、操作简便、工程投资省、运行成本低的工艺技术路线。
1.2.2.4 根据地形地貌,结合站区自然条件及外部物流方向,并尽可能使土石方平衡,减少土石方量,以节约基建投资,降低运行费用,即在满足工艺要求的条件下,尽量减少建设投资,降低运行费用。
1.2.2.5 废水处理系统在运行上有较大的灵活性和可调性,可以适应污水水质、水量和水温的波动,即处理设施应有利于调节、控制、运行操作。
1.2.2.6 处理设施具有较高的运行效率,以较为稳定可靠的处理手段完成工艺要求。
1.2.2.7 总图设计应考虑符合环境保护要求。管线设计应包括各专业所有管线,并满足工艺的要求;工程竖向设计应结合周边实际情况提出雨水排放方式及流向。
1.2.2.8 在设计中采用耐腐蚀设备及材料,以延长设施的使用寿命。
1.2.2.9 废水处理系统的设计考虑事故的排放、设备备用等保护措施。
1.2.2.10 全面考虑,防止产生二次污染。
1.2.2.11 各股废水分道分质处理,降低日常运行成本。
1.2.2.12 所有设计应满足国家相关专业设计规范和标准。
1.2.2.13 所有设备的供应安装应满足国家相关专业施工及安装技术规范。
1.2.2.14 所有工程及设备安装的验收及资料应满足国家相关专业验
收技术规范和标准。
1.3污水处理站建设规模与处理标准
1.3.1建设规模
废水主要来源于硅料清洗废水以及废液、硅片预清洗废水、硅片
1.3.2原水水质
1.3.3污水处理要求
根据公司污水治理项目要求,出口水质应达到《中华人民共和国
1.3.4厂址概述
面积50m×20m
1.4工艺处理原理
1.4.1废水性状
含氟废水中含有HF酸和HNO3酸,废水中主要含有HF、SS等污染物。
含硅废水中含有切削液,属高分子化合物,常温下,平均分子量200-600者为液体,700-2000者为半固体,4000-6000者为白粉末状。其中包括难分解的高聚物。
1.4.2处理原理
(1)含氟废水特性分析
酸洗清洗时产生含HF废液的清洗废水,pH低,F-浓度高。根据F-的特性,除与Ca2+发生反应生成微溶于水的CaF2沉淀外,与其它金属离子反应都生成溶于水的金属氟化物。设计处理浓F-工艺时采用添加CaCl2溶液预处理,同时添加PAC、PAM等,使Al(OH)3与CaF2形成共聚共沉现象,提高处理效果的二级物化处理方法。
高浓度酸性含氟废水,氟的存在形态以F-为主。在废水中加入石灰、氯化钙,利用F-与Ca2+反应生成难溶的CaF2沉淀,以固液分离手段从废水中去除从而达到除氟的目的。其反应原理如下:
Ca2++ F-=CaF2…………方程式(一)
在25℃时,CaF2在水中的饱和溶解度为16.5mg/l,其中F-离子占8.03mg/l。暂不考虑处理后出水带出的CaF2固形物,处理后出水中溶解性CaF2已无法达到现行的国家废水排放标准。
单一采用是石灰法处理,即使pH值高达12以上,也只能使沉淀出水含氟控制在20mg/l左右,达不到排放标准要求。其原因,一方面由于石灰乳的溶解度较小,未能提供充足的自由Ca2+使之形成CaF2沉淀,另一方面新生成的CaF2微粒具有一定的溶解度(18℃时为16.13mg/l),同时,废水中SO42-、CO32-离子吸附在反应中形成的CaF2微粒表面,影响CaF2的反应速度。
氯化钙溶解性很好,能有效的提高溶液中钙离子的浓度,当与石灰并用时产生同离子效应,使方程式(一)平衡向右移动而有效降低氟离子的浓度,强化了沉淀效果,而且氯化钙是一种中性盐,投加后不会对pH值产生影响。
铝盐加入到废水中后,Al3+与F-络合生成羟基氟化铝化合物以及
铝盐水解中间产物,部分Al 3+生成Al(OH)3矾花对F -的配位体交换、物理吸附、网捕作用而去除废水中的氟。其反应式可表示为:
Al 13O 4(OH)247+ + XF Al 13O 4(OH)24-XFx 7++XOH -  Al(OH)3 +XF -      Al(OH)3-XFx+OH -
这样,多种絮凝物的共同存在,可相互发生作用,发生共聚共沉现象,提高凝聚作用。
因此本工程采用以
NaOH 作为中和剂,同时投加CaCl 2,应用共聚共沉效应理论,投加铝盐作为混凝剂,使出水水质符合国家有关排放标准。
(2)含硅废水特性分析
含硅废水主要为硅片切割后冲洗废水,废水中含有聚乙二醇。聚乙二醇(PEG
)属高分子化合物,常温下,平均分子量200~600者为液体,700~2000者为半固体,4000~6000者为白粉末状。PEG -200,PEG -400系中等粘度、无、透明有味臭的液体,能与水任何混合,也可与一些有机溶剂混合,但不溶于乙醚。PEG -4000易溶于水、乙醚、氯仿,不溶于乙醚。PEG -6000易溶于水,几乎不溶
于乙醚。
聚乙二醇采用常规物化方法(如气浮)
生化方法(如好氧)均较难去除,主要由于高聚物的碳链不易断裂。因此,采用厌氧生物预处理的方法,将废水中的聚乙二醇的碳链打断。
根据本公司对含硅废水的小试、中试研究和工程经验,污水处理
工艺主要采用“酸化水解+高效生物流化床+接触氧化”两级好氧技术,增加处理运行的高效、稳定、低能耗及可靠性。平面布局力求节省工程占地。严格执行国家有关设计规范、标准,重视消防、安全工作。
处理工艺流程如下:
污水处理工艺方框示意

本文发布于:2024-09-20 10:33:02,感谢您对本站的认可!

本文链接:https://www.17tex.com/tex/4/87153.html

版权声明:本站内容均来自互联网,仅供演示用,请勿用于商业和其他非法用途。如果侵犯了您的权益请与我们联系,我们将在24小时内删除。

标签:废水   处理   设计   工艺   运行   要求   排放   产生
留言与评论(共有 0 条评论)
   
验证码:
Copyright ©2019-2024 Comsenz Inc.Powered by © 易纺专利技术学习网 豫ICP备2022007602号 豫公网安备41160202000603 站长QQ:729038198 关于我们 投诉建议