兩級混凝沉淀工藝處理某電子芯片廠含氟廢水的工程實例

羅崢+++顧雨辰

摘 要：文章介紹了采用兩級混凝沉淀工藝處理某電子芯片廠含氟廢水的工程設計與運行情況，設計處理水量為1180m3/d，設計出水指標執行《合肥經濟技術開發區污水處理廠接管標準》和《污水綜合排放標準》（GB8978-1996）三級標準。目前工程運行狀況良好，出水各項指標均達到設計標準，且運行費用僅為2.32元/m3，較為經濟合理。

關鍵詞：含氟廢水；混凝沉淀；CaCL2

在經濟發展的推動下，電子芯片產業已成為市場的一個投資熱點，目前電子芯片產品技術已取得突飛猛進的跨越。隨著智能終端市場的飛速發展，未來我國電子芯片產業將前景光明。

然而，伴隨著我國電子芯片產業的蓬勃發展，也帶來了新的環境問題。其中以芯片生產過程中產生的含氟廢水的危害最為嚴重[1]。

目前國內外處理含氟工業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、電凝聚法、液膜法、共蒸餾法等。應用較多的工藝方法為混凝沉淀法和吸附法[2，3]。本文主要介紹了采用兩級混凝沉淀工藝處理電子芯片廠含氟廢水的工程實例。

1 工程概況

該工程處理廢水為安徽合肥某微電子有限公司芯片生產工序中產生高濃度含氟酸性廢水、拋光與劃片廢水以及廠區清潔廢水等。其中，含氟廢水先做預處理后與各種其它各類廢水混合再處理，最終達標排放。出水要求達到《合肥經濟技術開發區污水處理廠接管標準》和《污水綜合排放標準》（GB8978-1996）三級標準。設計進、出水水質見表1。

綜合來水特點及處理要求，并考慮經濟適用的方案，采用兩級混凝的方法來去除污水中氟離子等污染指標。處理工藝流程如圖1所示。

工藝流程說明：

（1）含氟廢水處理系統

含氟廢水中主要污染物為F、SS、酸堿性等污染物，采用：“pH調節+混凝反應+沉淀”的化學處理工藝。在pH調節槽內投加NaOH或H2SO4進行pH調節，pH值控制在8.0左右；反應槽投加CaCl2和水中F-發生反應，生成CaF2；凝集槽中投加PAC、絮凝槽中投加PAM使細小的CaF2顆粒形成膠羽狀大顆粒，進入到沉淀池沉淀固液分離。

在反應中主要產生的化學反應：H++OH-=H2O；Ca2++F-=CaF2

（2）綜合廢水處理系統

綜合廢水與經一級處理后的含氟廢水進行混合，并進行二級混凝沉淀處理，處理工序與一級混凝沉淀一致，處理達到排放要求后排放。

（3）污泥處理系統

含氟廢水處理系統、與綜合廢水混合處理系統中，經混凝沉淀產生的污泥排至污泥濃縮池，進行重力濃縮，濃縮后的污泥由污泥進料泵提升至污泥脫水機進行脫水，脫水后形成的泥餅外運，送至具有處理資質的單位安全處置。

濃縮池的上清液和污泥脫水機的濾液回流至綜合廢水收集池繼續處理。

2 主要構筑物及設計參數

2.1 含氟廢水調節池

1座，半地下式鋼砼FRP防腐，尺寸規格：3.0×3.0×5.0m，有效容積為：40.5m3，水力停留時間：4.7h。

2.2 一級混凝反應池與沉淀池

2.2.1 一級調節槽

1座，半地下式鋼砼FRP防腐，尺寸規格：1.0×1.0×2.0m，有效容積為：1.5m3，水力停留時間：10.5min。

主要設備：框式攪拌機，數量1臺，材質為CS/RL，轉速為14r/min。

2.2.2 一級反應槽

1座，半地下式鋼砼FRP防腐，尺寸規格：1.0×1.0×2.0m，有效容積為：1.5m3，水力停留時間：10.5min。

主要設備：單層槳葉式攪拌機，數量1臺，材質為CS/RL，轉速為65r/min。

2.2.3 一級凝聚槽

1座，半地下式鋼砼FRP防腐，尺寸規格：1.0×1.0×2.0m，有效容積為：1.5m3，水力停留時間：10.5min。

主要設備：框式攪拌機，數量1臺，材質為CS/RL，轉速為8r/min。

2.2.4 一級絮凝槽

1座，半地下式鋼砼FRP防腐，尺寸規格：1.0×1.0×2.0m，有效容積為：1.5m3，水力停留時間：10.5min。

主要設備：框式攪拌機，數量1臺，材質為CS/RL，轉速為5r/min。

2.2.5 一級沉淀池

1座，半地上式鋼砼FRP防腐采用中心進水周邊出水幅流式沉淀池，尺寸規格：？準3.6×3.4m。表面負荷：0.8m3/m2·h。

主要設備：中心刮泥機設備，數量1臺，材質為CS/RL，外緣線速度2m/min。

2.3 綜合廢水收集池

1座，半地下式鋼砼FRP防腐，尺寸規格：10.0×3.5×4.5m，有效容積為：140m3，水力停留時間：2.8h。

收集混凝沉淀處理后的含氟廢水和酸堿廢水、拋光劃片、清洗廢水等，起收集、混合作用。

2.4 二級混凝反應池與沉淀池

2.4.1 二級調節槽

1座，半地下式鋼砼FRP防腐，尺寸規格：2.0×2.0×2.6m，有效容積為：8.4m3，水力停留時間：10.5min。

主要設備：框式攪拌機，數量1臺，材質為CS/RL，轉速為14 r/min。

2.4.2 二級反應槽

1座，半地下式鋼砼FRP防腐，尺寸規格：2.0×2.0×2.6m，有效容積為：8.4m3，水力停留時間：10.5min。

主要設備：單層槳葉式攪拌機，數量1臺，材質為CS/RL，轉速為65r/min。

2.4.3 二級凝聚槽

1座，半地下式鋼砼FRP防腐，尺寸規格：2.0×2.0×2.6 m，有效容積為：8.4m3，水力停留時間：10.5min。

主要設備：框式攪拌機，數量1臺，材質為CS/RL，轉速為8 r/min。

2.4.4 二級絮凝槽

1座，半地下式鋼砼FRP防腐，尺寸規格：2.0×2.0×2.6 m，有效容積為：8.4m3，水力停留時間：10.5min。

主要設備：框式攪拌機，數量1臺，材質為CS/RL，轉速為5 r/min。

2.4.5 二級沉淀池

1座，半地上式鋼砼FRP防腐，采用中心進水周邊出水幅流式沉淀池，尺寸規格：？準8×4.1m。表面負荷：1.0m3/m2·h。

主要設備：中心刮泥機設備，數量1臺，材質為CS/RL，外緣線速度2m/min。

2.5 排放水池

1座，半地下式鋼砼FRP防腐，尺寸規格：3.0×3.0×4.5m，有效容積為：36m3，水力停留時間：43min。

經過污水處理系統處理后的水排放至合肥經濟技術開發區污水處理廠的污水管網。

2.6 污泥濃縮池

1座，半地下式鋼砼FRP防腐，尺寸規格：？準3.6×3.6m，有效容積為：31.5m3。

主要設備：污泥濃縮刮泥機，數量1臺，材質為CS/RL，外緣線速度3m。

2.7 污泥脫水系統

絕干污泥量為400kg/d，污泥含水率為99%，經高壓板框壓濾后含水率達到70-75%。

主要設備：板框壓濾機，1臺，壓濾面積：60m2，高壓隔膜水壓榨。

3 運行效果及費用

3.1 運行效果

該工程于2017年2月進行調試運行，工程連續運行期間的水質檢測數據顯示，出水水質指標達到《合肥經濟技術開發區污水處理廠接管標準》和《污水綜合排放標準》（GB8978-1996）三級標準。

3.2 運行費用

連續運行期間，電費0.49元/m3，人工維護費用0.48元/m3，藥劑費1.35元/m3，共計2.32元/m3。

4 結束語

（1）本工程案例采用兩級混凝沉淀處理該工廠廢水可以取得良好的效果。

（2）采用該工藝處理含氟污水，操作運行簡便，并能夠有效控制成本，運行費用為2.32元/m3。

參考文獻

[1]童浩.半導體行業含氟廢水處理的研究[J].環境科學與管理，2009，34（7）：75-77.

[2]周武超，付權鋒，張運武，等.含氟廢水處理技術的研究進展[J].化學推進劑與高分子材料，2013，11（1）：45-50.

[3]林軍，淺談含氟廢水的處理[J].化學工程與裝備，2016（9）：303-306.

作者簡介：羅崢（1984-），男，江蘇贛榆人，碩士研究生，從事環境污染治理工作。