蚀刻清洗废水工程实例分析_杨放.pdf

污染与治理-122-蚀刻清洗废水工程实例分析杨 放（苏州市白云环保工程设备有限公司，江苏 苏州 215151）摘要：本项目采用混凝沉淀/砂滤炭滤/超滤/两级RO/MVR蒸发工艺处理蚀刻后清洗废水，该废水酸性强、腐蚀性强，废水设备需要采用耐受性材质。废水中含有部分双氧水，需加还原剂去除。经联合工艺处理后的废水能达标回用，且能满足厂方回用要求，水质稳定。工程运行期间，整体运行效果较好，采用MVR蒸发器也能较好地节约运行成本。关键词：蚀刻清洗废水；混凝沉淀；RO膜处理；MVR蒸发；回用中图分类号：TS5 文献标志码：A DOI：10.20025/ki.CN10-1679.2023-02-42Example Analysis of Etching Cleaning Wastewater EngineeringYang Fang(Suzhou Baiyun Environmental Protection Engineering Equipment Co.,Ltd.,Suzhou,215151,China)Abstract:This project adopts the coagulation sedimentation/sand filter and carbon filter/ultrafiltration/two-stage RO/MVR evaporation process to treat the cleaning wastewater after etching.The wastewater is highly acidic and corrosive,and the wastewater equipment needs to be made of resistant material.The wastewater contains some hydrogen peroxide,which needs to be removed by reducing agent.The wastewater treated by the combined process can be reused according to the standard,and can meet the reuse requirements of the factory side,and the water quality is stable.During the operation of the project,the overall operation effect is good,and the MVR evaporator can also save the operation cost better.Key words:etching cleaning wastewater;coagulation and precipitation;RO fi lm treatment;MVR evaporation;reuse蚀刻后清洗废水包含两路废水：蚀刻后酸洗废水和纯水清洗废水。其中酸洗废水主要污染物质为硝酸、硫酸、氢氟酸及少量双氧水等；后续清洗废水主要是用纯水继续清洗工件，其中主要污染因子有TN、SS、氟化物、pH等，浓度较低。废水处理需根据水质特点，采用分质处理的方法，其中酸洗废水调整pH值后直接进入蒸发器内处理，纯水清洗废水经物化沉淀后进入RO系统内处理。根据相关环保要求，该废水经处理后回用于生产清洗工段，不外排，即达到太湖流域含氮磷废水“零排放”的要求。1工程概况 江苏某电子产品厂蚀刻线主要产生两大类废水，蚀刻废水及蚀刻后清洗线排放的清洗废水。蚀刻用药剂主要由硝酸、硫酸、氢氟酸及双氧水等构成，长期使用后需更换新液。蚀刻废水污染物浓度较高，并且含有氮磷元素；其后续的清洗废水分为酸洗废水及纯水清洗废水，上述清洗废水中主要污染物质为工件蚀刻后所带出的污染物，废水中主要污染因子有TN、SS、氟化物、pH等。根据江苏省太湖水污染防治条例1“第四十三条，太湖流域一、二、三级保护区禁止新建、改建、扩建排放含磷、氮等污染物的企业和项目”的要求，该企业上述含氮磷废水目前处置方式是作为危废委托处理。由于危废处理成本较高、废水产量较大、厂内危废存储设施容量有限等原因，该电子厂决定执行相关环保要求规定，将该废水经处理后回用于生产清洗工段，不外排，即达到太湖流域含氮磷废水“零排放”的要求。1.1废水水量根据该电子厂提供的资料：酸洗废水产生量最大为7 t/d，纯水清洗废水产生量最大为7 t/d。1.2废水水质清洗废水分为酸洗废水和纯水清洗废水，其废水水质见表1、表2。表1酸洗废水水质表序号项目污染物浓度1电导率4 000 uS/cm2TN100 mg/L3SS200 mg/L4氟化物100 mg/L5pH值23 作者简介：杨放（1981-），女，本科，工程师，研究方向：环境工程.污染与治理-123-表2纯水清洗废水水质表序号项目污染物浓度1电导率600 uS/cm2TN20 mg/L3SS50 mg/L4氟化物30 mg/L5pH值451.3处理要求根据该电子厂要求，该蚀刻清洗废水经处理后，回用于工件清洗。其要求回用水电导率20 S/cm（25），部分指标参考产品用水要求，具体回用标准如表3。表3回用水水质标准序号项目污染物浓度1电导率20 S/cm2TN10 mg/L3SS未检出4氟化物1 mg/L5pH值6.58.51.4废水处理工艺主要工艺思路：根据工业废水分质分类处理的要求，结合厂内废水的排放规律及水质特性，该厂废水可采用混凝沉淀+砂滤炭滤+超滤+两级RO+MVR蒸发联合的处理工艺2。MVR蒸发技术处理废水既可回收高纯度的冷凝水，也能提高废水浓缩率及回收率，可大量减少含盐废水浓缩液的终端排放量，广泛用于化工、医药、电子等工业的废水处理，以及渗滤液处理等行业。其特点是：（1）采用电能等清洁能源，能耗低，无二次污染；（2）含氮磷工业废水“零排放”可满足区域环保管理要求；（3）设施相较于传统水处理设施占地面积小，可移动性强；（4）运行成本低，自动化程度较高3。具体工艺流程说明如下4：（1）清洗废水包含酸洗废水和纯水清洗废水，两路水从车间分别排放至各自收集水箱内。酸洗废水通过提升泵打入至pH调节池内，通过pH仪控制两级加碱，将pH值调至7.0左右，之后废水排入至浓水箱，通过泵打入蒸发器内处理，冷凝水至中间水箱A，再进行后续处理。纯水清洗废水通过泵打入反应池内，通过pH仪自动控制加碱，将pH值调至8.0左右，加入还原剂去除水中的双氧水，加入PAC进行机械搅拌产生细小繁花，然后加入PAM进行机械搅拌，产生较大絮体后进入沉淀池内，静置沉淀，底部污泥通过静压至污泥桶内，污泥桶内的污泥通过隔膜泵打入压滤机内处理，干污泥委外处理，滤液回流至前面收集水箱内再处理。沉淀池清液自流至中间水箱A，之后通过泵打入砂滤炭滤罐以及超滤内处理，进一步去除水中杂质、部分有机物等。砂滤炭滤反冲洗水及超滤浓水至纯水清洗废水收集水箱内再处理。超滤出水至中间水箱B内，通过提升泵和高压泵泵入一级RO系统内处理，产生的浓水至浓水箱。一级RO产生的淡水至一级RO清水箱内。一级RO清水箱内的水通过泵泵入二级RO系统内处理。产生的浓水至一级RO系统前端的中间水箱B内再处理。产生的淡水进入回用水箱内，通过恒压供水系统打入生产线清洗回用。浓水箱内废水通过泵打入蒸发器内处理，其产生的冷凝液至中间水箱A，蒸发器产生的结晶盐和浓缩液委外处理。其工艺流程如图1所示。2主要构筑物及设计参数2.1酸洗废水收集水箱收集水箱的主要作用为储存收集废水并均匀水质，水箱为PE材质，其内径尺寸为2 2503 140 mm，建筑容积为12.48 m3，有效高度为2.5 m，有效体积为10 m3。收集水箱配套设备为一套空气搅拌系统、材质为PVDF的耐酸碱提升泵及一套液位控制系统。图1工艺流程图2.2纯水清洗废水收集水箱收集水箱的主要作用为储存收集废水并均匀水质，水箱为PE材质，其内径尺寸为2 2503 140 mm，建筑容积为12.48 m3，有效高度为2.5 m，有效体积为10 m3。收集水箱配套设备为一套空气搅拌系统、材质为PVDF的耐酸碱提升泵、一套液位控制系统及一台搅拌风机。2.3酸洗废水pH调节池pH调节水池的主要作用为通过pH仪自动控制加药泵投加碱，酸碱中和调节pH值到中性，池为PP材质，其内径尺寸为1 5008001 800 mm，建筑容积为2.16 m3，有效高度为1.5 m，有效体积为1.8 m3。pH调节池配套设备为两台搅拌机、两套pH计、一套加药桶及配套两台加药泵。污染与治理-124-2.4混凝沉淀系统混凝沉淀系统分为反应池、絮凝池及沉淀池，其作用是调节废水pH值及去除水中SS和部分COD等，为PP材质，其内径尺寸为1 8001 2003 300 mm，建筑容积为5 m3，有效高度为1.5 m，有效体积为2 m3。混凝沉淀池配套设备为一套pH仪、一套ORP仪、两台搅拌机、四套加药系统、一套PP中心筒及配套支架。2.5污泥桶污泥桶的作用为存储沉淀排出的污泥，污泥桶为PE材质，其内径尺寸为1 3201 820 mm，建筑容积为2.49 m3，有效高度为1.45 m，有效体积为2 m3。污泥桶配套设备为两台隔膜泵、一套压滤系统、一套压滤机机架及泥斗、一套滤液提升泵。2.6中间水箱A中间水箱A起到过渡作用，作为后续处理工段的原水箱，水箱为PE材质，其内径尺寸为1 6001 920 mm，建筑容积为3.85 m3，有效高度为1.51 m，有效体积为3 m3。中间水箱配套设备为两台提升泵、一套液位控制系统、一套砂滤系统、一套炭滤系统及一套超滤系统。2.7中间水箱B中间水箱B起到过渡作用，作为后续处理工段的原水箱，水箱为PE材质，其内径尺寸为 1 3201 820 mm，建筑容积为2.49 m3，有效高度为1.45 m，有效体积为2 m3。中间水箱B配套设备为两级RO系统。2.8浓水箱浓水箱存储一级RO系统产生的浓水，为PE材质，其内径尺寸为2 2503 140 mm，建筑容积为12.48 m3，有效高度为2.5 m，有效体积为10 m3。浓水箱配套设备为一套MVR蒸发系统。2.9回用水箱回用水箱存储二级RO的淡水，为PE材质，其内径尺寸为2 2503 140 mm，建筑容积为12.48 m3，有效高度为2.5 m，有效体积为10 m3。回用水箱配套设备为一套恒压供水系统。3运行调试及经济分析3.1运行调试情况2021年8月，该工艺设施启动运行调试，同年9月完成调试工作。运行调试过程如下：3.1.1 开机准备检查提升泵、压滤机、风机、空压机等各类电气设备和各种阀门是否单机运行正常；保持各池内无杂物，防止杂物阻塞提升泵进水口，损坏提升泵；确保加药桶内各种药剂量充足。3.1.2 污水处理（1）酸洗废水处理流程调试人员需经常用pH试纸对比两个pH调节水池内的pH读数，若数值差距较大，则需对pH仪进行校准或更换；进蒸发器的废水必须为中性，每次开蒸发器之前，用pH试纸测试浓水箱内的pH值，并比对pH表显示读数，无误后再开启蒸发器。酸洗废水处理流程见图2。图2酸洗废水处理流程图（2）纯水清洗废水处理流程纯水清洗废水处理流程见图3。图3纯水清洗废水处理流程图3.1.3 污泥处理（1）自来水废水反应沉淀池内的污泥打至污泥桶内；（2）打开压滤机电源，按下“压紧”按钮，保持压滤机工作压力在1620 Mpa，压滤机正常工作；（3）确保压滤机压紧后，启动污泥池隔膜泵，将泥水混合物打入压滤机内；（4）在使用一段时间后，当进料口压力至0.6 Mpa左右，且隔膜泵因压力高停止工作，排水管无水排出时，即可卸泥；（5）卸泥时，必须关闭污泥池隔膜泵，等待5分钟后，按下“放松”按钮，退出压板，卸出脱水污泥并将滤布、滤板清洗干净，污泥装袋堆放至指定地点；（6）压滤液自流至地坑内，通过压滤液提升泵打至隔油收集池内处理。3.1.4 蒸发器处理（1）设施启动前工作检查、准备操