半导体废水处理工艺

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。