1、工程概况
本文主要以浙江某半导体电子行业的废水处理工程实例,系统介绍了整体的处理工艺,以及设备参数选择等。进水水质及排放标准见下图。
2、工艺说明
废水分为三种废水,酸碱废水,含氟废水,研磨废水。具体处理流程如下:
2.1 酸碱废水处理工艺
酸碱废水主要为含酸含碱废水。依据浓度不同,常采用工艺主要有pH中和法和浓缩法,基于本项目酸碱废水的pH范围和项目成本,本工艺采用pH中和法。
主要流程为:酸碱废水进入酸碱废水调节池,进行曝气混匀,然后通过水泵提升进入pH中和池进行三级酸碱加药反应。调节pH至中性,出水进入排放池,达标排放。
2.2 含氟废水处理工艺
含氟废水处理常采用工艺为吸附法和化学加药混凝法。本项目中进水氟离子浓度为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排放。
主要流程:含氟废水进入含氟调节池进行曝气混匀。后经提升泵提升至含氟反应池。池中设有pH计,控制加药泵投加酸碱,调节pH值为7~9,同时用投加CaCl2,反应生成沉淀。之后依次自流进入混凝池和絮凝池,通过加药泵分别加入PAC与PAM,进一步混凝沉淀。
2.3 研磨废水处理工艺
研磨废水主要成分为硅粉等无机悬浮物,SS较高。故常采用的化学混凝沉淀法作预处理。
主要流程为:研磨废水经进入研磨废水调节池,曝气混匀后,由水泵提升至反应池,池中调节pH并加入PAC混凝沉淀,之后自流进入絮凝池,池中加入PAM,絮凝后进入沉淀池。沉淀池上清液再进入生化池。
3、主要构筑物及设计参数
3.1 酸碱废水系统
3.1.1 酸碱调节池
1座,设计规模:2400m3/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座,FRP材质,停留时间:30min,尺寸:4.9m×2.3m×5mH。
3.1.3 pH中和池
21座,FRP材质,停留时间:15min,尺寸:2.0m×2.3m×5mH。
3.1.4 pH中和池
31座,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 含氟调节池
1座,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 含氟反应池
1座,FRP材质,停留时间:15min,尺寸:1.5m×1.5m×5mH。调节进水pH,同时投加CaCl2,与水中氟离子反应。
主要设备:桨式搅拌机,1台,转速为80rpm。
3.2.3 含氟混凝池
1座,FRP材质,停留时间:15min,尺寸:1.5m×1.5m×5mH。投加PAC混凝。主要设备:桨式搅拌机,1台,转速为80rpm。
3.2.4 含氟絮凝池
1座,FRP材质,停留时间:15min,尺寸:1.5m×1.5m×5mH。投加PAM,凝聚水中大分子,加快沉淀。
主要设备:框式搅拌机,1台,转速为30rpm。
3.2.5 含氟吸附槽(活性氧化铝)
尺寸:ø2.8m×2.5m。若氟离子超标,废水切换进入吸附槽,吸附处理。
3.3 研磨废水系统
3.3.1 研磨调节池
1座,设计规模:2320m3/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 研磨反应池
1座,FRP材质,停留时间:18min,尺寸:2.4m×2.8m×5mH。调节进水pH,同时投加PAC混凝沉淀。主要设备:桨式搅拌机,数量1台,转速为80rpm。
3.3.3 研磨絮凝池
1座,FRP材质,停留时间:18min,尺寸:2.4m×2.8m×5mH。投加PAM,凝聚沉淀。主要设备:框式搅拌机,数量1台,转速40rpm。
3.3.4 研磨初沉淀池
1座,设计规模:3040m3/d,停留时间:2.3h,尺寸:13.5m×4.6m×5mH。废水进入沉淀池沉淀,上清液去生化池。主要设备:污泥泵,2台(1+1),2寸。
3.4 生化系统
3.4.1 水解池
A/B2座,停留时间:4.9h,尺寸:4.55m×8.8m×5.0mH。水解酸化大分子有机物,改善废水可生化性。
3.4.2 接触氧化池
A/B2座,停留时间:12h,尺寸:19.0m长×4.55m宽×6.5m高。池内曝气。
3.4.3 二沉池
A/B2座,停留时间:6.7h,尺寸:16.8m×4.5m×5mH。沉淀生化污泥。上清液进入排放池。主要设备:污泥泵,3台(2+1),2寸。将污泥送至污泥储池。
3.4.4 排放池
1座,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 污泥储池
1座,尺寸:11.0m×4.6m×5mH。收集污泥,送至压滤机压干主要设备:污泥压滤泵,2台(1+1),2寸
3.5.2 污泥脱水系统
绝干污泥量为750kg/d,污泥含水率为98%,经板框压滤后含水率达到70%。污泥上清液回流至调节池重新处理。
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、运行效果及费用
4.1 运行效果
该工程于2017年5月进行调试运行验收合格后,工程连续运行期间的水质稳定,各项指标均达到设计排放标准及纳管标准。
4.2 运行费用
连续运行期间,电费0.83元/m3,药剂费用1.74元/m3,由于自动化程度较高,人工费用约为0.30元/m3,整体运行费用约为2.87元/m3。
5、结语
5.1 该项目水量大(设计水量达到5000m3/d),废水种类较多,具有半导体电子行业废水的代表性。废水的分类处理,能有效提升处理效率,同时保证出水水质。
5.2 整套系统采用PLC程序控制,自动化程度高,节省人力成本,运行成本为2.87元/吨水。(来源:江苏中电创新环境科技有限公司)