半导体废水处理工艺
半导体废水处理工艺
1. 项目概况
本文主要以浙江某半导体电子行业废水处理项目为例，系统地介绍整体处理工艺流程及设备参数选择，进水水质及排放标准如下图所示。
2. 流程描述
废水分为酸碱废水、含氟废水、研磨废水三种类型，具体处理工艺流程如下：
2.1酸碱废水处理工艺
酸碱废水主要是指含有酸和碱的废水，根据浓度不同，常用的工艺有pH中和法、浓缩法。根据本项目酸碱废水pH值范围及工程成本，本工艺采用pH中和法。
主要工艺流程为：酸碱废水进入酸碱废水调节池，经曝气混合后，由泵送入pH中和池进行三级酸碱加药反应，调节pH为中性，出水进入排放池，达标排放。
2.2含氟废水处理工艺
含氟废水处理通常采用吸附、化学混凝处理，本项目进水氟浓度为300mg/L，采用混凝沉淀法，另配置一套活性氧化铝吸附装置，若不达标则经氧化铝吸附后达标排放。
主要工艺流程：含氟废水进入含氟调节池进行曝气混合，经提升泵提升至含氟反应池，池内安装pH计，控制加药泵加酸、碱调节pH值至7-9，同时加入CaCl2进行反应生成沉淀，之后依次流入混凝池、絮凝池，通过加药泵分别加入PAC、PAM进行进一步混凝沉淀。
2.3磨削废水处理工艺
磨削废水主要成分为硅粉等无机悬浮物，SS较高，因此常采用化学混凝沉淀法进行预处理。
主要工艺流程为：磨削废水进入磨削废水调节池，经曝气混合后由水泵送至反应池，在反应池内调节pH值并投加PAC进行混凝沉淀，然后自流进入絮凝池，在絮凝池内投加PAM，经絮凝后进入沉淀池，沉淀池上清液进入生化池。
3 主要结构及设计参数
3.1酸碱废水系统
3.1.1酸碱调节罐
1、设计规模：/d、停留时间：3.3h、尺寸：5.3m×9.7m×6.0mH。
主要设备：提升泵2台（1+1），Q=120m3/h，H=20m。
3.1.2 pH中和池
11个座位，FRP材质，停留时间：30min，尺寸：4.9m×2.3m×5mH。
3.1.3 pH中和池
21个座位，FRP材质，停留时间：15min，尺寸：2.0m×2.3m×5mH。
3.1.4 pH中和池
31个座位，FRP材质，停留时间：15min，尺寸：2.0m×2.3m×5mH。
3.2 含氟废水系统
3.2.1氟调节罐
1、设计规模：720m3/d，停留时间：3.6h，尺寸：2.1m×9.7m×6.0mH。
主要设备：提升泵2台（1+1），Q=40m3/h，H=20m。
3.2.2 氟化物反应池
1、FRP材质，停留时间：15min，尺寸：1.5m×1.5m×5mH。调节进水pH值，加入CaCl2与水中氟离子发生反应。
主要设备：桨叶搅拌机1台，转速80rpm。
3.2.3含氟混凝池
1、FRP材质，停留时间：15min，尺寸：1.5m×1.5m×5mH。加入PAC进行混凝。主要设备：桨式搅拌机，1台，转速80rpm。
3.2.4氟化絮凝池
1、FRP材质，停留时间：15min，尺寸：1.5m×1.5m×5mH。添加PAM，使水中大分子凝聚，加速沉淀。
主要设备：框式搅拌机1台，转速30rpm。
3.2.5氟吸附罐（活性氧化铝）
尺寸：ø2.8m×2.5m，若氟离子超标则废水切换至吸附池进行吸附处理。
3.3磨削废水系统
3.3.1磨矿调节槽
1、设计规模：/d，停留时间：3.3h，尺寸：5.6m×9.7m×6.0mH。主要设备：提升泵，2台（1+1），Q=110m3/h，H=20m。
3.3.2研磨反应罐
1、FRP材质，停留时间：18min，尺寸：2.4m×2.8m×5mH。调节进水pH值，投加PAC进行混凝沉淀。主要设备：桨式搅拌机1台，转速80rpm。
3.3.3研磨絮凝池
1、FRP料，停留时间：18min，尺寸：2.4m×2.8m×5mH。添加PAM，混凝沉淀。主要设备：框式搅拌机，数量1台，转速40rpm。
3.3.4磨矿初沉池
1、设计规模：/d，停留时间：2.3h，尺寸：13.5m×4.6m×5mH。废水进入沉淀池进行沉淀，上清液去生化池。主要设备：污泥泵，2台（1+1），2英寸。
3.4 生化系统
3.4.1 水解罐
A/B2，停留时间：4.9h，尺寸：4.55m×8.8m×5.0mH。水解酸化大分子有机物，提高废水的可生化性。
3.4.2接触氧化池
A/B2，停留时间：12小时，尺寸：长19.0m x 宽4.55m x 高6.5m。池内曝气。
3.4.3 二沉池
A/B2，停留时间：6.7h，尺寸：16.8m×4.5m×5mH。生化污泥沉淀。上清液进入出料池。主要设备：污泥泵，3台（2+1），2英寸。将污泥送至污泥储存池。
3.4.4 排放池
1、停留时间：0.5h，尺寸：5.3m×6.3m×5mH。收集排放废水，测定水中污染物指标，达标排放。主要设备：排放回流泵，2台（1+1），Q=230m3/h，H=20m
3.5 污泥系统
3.5.1 污泥储存池
1、尺寸：11.0m×4.6m×5mH。收集污泥送至压滤机进行干燥处理。主要设备：污泥压滤泵，2台（1+1），2英寸
3.5.2 污泥脱水系统
绝干污泥产量为750kg/d，污泥含水率98%，经板框压滤后含水率达70%，污泥上清液返回调节池重新处理。
主要设备：板框隔膜压滤机，过滤面积：120m2，过滤压力：0.8MPa，滤板材质：增强聚丙烯。
4. 运行效果及成本
4.1 运行效果
该项目于2017年5月通过调试验收后，项目连续运行期间水质稳定，各项指标均满足设计排放标准和管理标准。
4.2 运营成本
连续运行时，电费0.83元/m3，化学药剂费1.74元/m3，由于自动化程度较高，人工费约0.30元/m3，综合运行成本约2.87元/m3。
5 结论
5.1本项目水量较大（设计水量达/d），废水种类多，以半导体电子行业废水为代表，对废水进行分类处理，可有效提高处理效率，保证出水水质。
5.2整个系统采用PLC程序控制，自动化程度高，节省人工成本，运行费用2.87元/吨水。