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案例分享—除氟篇|科海思突破性成果:深圳電子企業(yè)廢水除氟項(xiàng)目,出水1mg/L以下

2024-06-21720


業(yè)主公司: 工程公司:
行       業(yè): 電子行業(yè) 地       區(qū): 廣東省
產(chǎn)       品: 特種離子交換樹(shù)脂 型       號(hào):除氟樹(shù)脂CH-87
需       求: 除氟 時(shí)       間:2024-06-21

  項(xiàng)目名稱

  深圳某電子企業(yè)廢水除氟項(xiàng)目

  工藝選擇

  多介質(zhì)過(guò)濾器+除氟樹(shù)脂

  工藝原理

  氟選擇性官能團(tuán),飽和后需要用硫酸鋁做再生

  項(xiàng)目背景

  單晶硅是電子工業(yè)的重要基礎(chǔ)材料,廣泛應(yīng)用于太陽(yáng)能光伏、半導(dǎo)體等領(lǐng)域。隨著全球?qū)η鍧嵞茉春碗娮赢a(chǎn)品需求的不斷增長(zhǎng),單晶硅產(chǎn)業(yè)迎來(lái)了快速發(fā)展期。

  然而,單晶硅的生產(chǎn)過(guò)程中使用了氫氟酸、氟化銨等大量含氟化學(xué)品,導(dǎo)致產(chǎn)生的廢水中含有高濃度的氟化物。這些含氟廢水若未經(jīng)有效處理,直接排放到環(huán)境中,將嚴(yán)重影響水體生態(tài)平衡,威脅人類健康,引發(fā)地方性氟中毒等嚴(yán)重后果。

  為了應(yīng)對(duì)這一問(wèn)題,行業(yè)內(nèi)已經(jīng)開(kāi)發(fā)出多種處理工藝,包括沉淀法、藥劑法和離子交換樹(shù)脂法等。鈣鹽沉淀法通過(guò)向廢水中加入氯化鈣或石灰乳來(lái)生成CaF2沉淀,從而去除氟化物。雖然這種方法簡(jiǎn)單有效,但很難達(dá)到國(guó)家規(guī)定的相關(guān)排放要求。藥劑法雖然效果較好,但成本高昂,并可能引入額外的化學(xué)物質(zhì),增加后續(xù)處理難度。

  相比之下,離子交換樹(shù)脂法通過(guò)特定設(shè)計(jì)的樹(shù)脂能夠高效穩(wěn)定地去除廢水中的氟離子,從而解決出水水質(zhì)不穩(wěn)定的問(wèn)題,同時(shí)大大減少了污泥量和土建成本。與藥劑法相比,離子交換法的運(yùn)行成本更低,為企業(yè)節(jié)省了環(huán)保費(fèi)用支出,提高了經(jīng)濟(jì)效益。

  在深圳地區(qū)的一個(gè)電子企業(yè)廢水除氟項(xiàng)目中,采用除氟樹(shù)脂來(lái)去除單晶硅廢水中的氟離子,不僅顯著降低了廢水處理成本,還因其出色的環(huán)保表現(xiàn)贏得了市場(chǎng)和客戶的廣泛認(rèn)可。

  項(xiàng)目概況

  污水資源化是城市建設(shè)和發(fā)展的重要原則,通過(guò)就地收集和處理企業(yè)生產(chǎn)污水,為完善水務(wù)基礎(chǔ)設(shè)施網(wǎng)絡(luò),構(gòu)建水質(zhì)達(dá)標(biāo)、環(huán)境優(yōu)美的水環(huán)境體系奠定堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。該項(xiàng)目旨在解決單晶硅生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)生的高氟化物含量污水處理問(wèn)題。

  項(xiàng)目執(zhí)行《地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》(GB3838-2002)的III類水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)(TN除外),尾水處理達(dá)標(biāo)后,經(jīng)人工濕地停留后排入河道。主要環(huán)保工藝以鈣法沉淀的形式實(shí)現(xiàn),實(shí)際操作過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生大量的氟化鈣污泥,由于氟化鈣在18°C時(shí)溶解度約15mg/l,以氟元素計(jì)量為 7.76mg/1,遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能達(dá)到《地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》(GB3838-2002)的類水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)中要求的F<1mg/l 的要求。

  科海思以技術(shù)創(chuàng)新為核心發(fā)展動(dòng)力,為多種行業(yè)的環(huán)保問(wèn)題提供全面解決方案,并在處理各種工業(yè)污染物,如氟化物、總氮、氨氮、總砷、總磷等方面,具備成熟的工藝方案和豐富的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。

  針對(duì)深圳該電子企業(yè)廢水除氟項(xiàng)目,科海思深入調(diào)研并充分考慮了廠區(qū)現(xiàn)有的污水處理系統(tǒng)與實(shí)際運(yùn)營(yíng)情況。項(xiàng)目設(shè)計(jì)規(guī)模為每日處理32000立方米廢水,主要目標(biāo)是有效去除水中的氟化物。

  在預(yù)處理階段,通過(guò)采用物化方法,廢水中的懸浮固體(SS)濃度控制在20-30mg/L,氟化物含量降至5-15mg/L。為了達(dá)到更為嚴(yán)格的出水標(biāo)準(zhǔn),科海思設(shè)計(jì)了一套包括多介質(zhì)過(guò)濾器和除氟樹(shù)脂相結(jié)合的深度處理工藝。

  這種結(jié)合工藝能夠?qū)⒊鏊械膽腋」腆w濃度降至小于10mg/L,同時(shí)將氟化物濃度降低至小于1mg/L,遠(yuǎn)低于《地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》(GB3838-2002)規(guī)定的限制。

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  項(xiàng)目樹(shù)脂設(shè)計(jì)吸附流速為 8 BV,采用10 套樹(shù)脂罐使用,2套樹(shù)脂罐備用的方式進(jìn)行運(yùn)行。設(shè)計(jì)吸附量為 3g/L,單罐再生周期為 2天除氟系統(tǒng)循環(huán)操作:

  系統(tǒng)初次運(yùn)行時(shí),先運(yùn)行1 2 組系統(tǒng),10 小時(shí)后運(yùn)行3 4,20小時(shí)后運(yùn)行5 6,30小時(shí)后運(yùn)行7 8,40 小時(shí)后運(yùn)行9 10。11 12組作為備用

  1、2系統(tǒng)運(yùn)行2天后,再生 1、2 兩組,啟動(dòng) 11、12,1、2 兩組再生完備用;

  3、4系統(tǒng)運(yùn)行2天后,再生3、4組,啟動(dòng)1、2組,3、4 兩組再生完備用;

  5、6系統(tǒng)運(yùn)行2天后,再生 5、6組,啟動(dòng)3、4組,5、6 兩組再生完備用;

  7、8 系統(tǒng)運(yùn)行2天后,再生 7、8 組,啟動(dòng) 5、6 組,7、8 兩組再生完備用;

  9、10 系統(tǒng)運(yùn)行2天后,再生 9-10 組,啟動(dòng)7、8組,9、10 兩組再生完備用;

  11、12 系統(tǒng)運(yùn)行2天后,再生 11、12 組,啟動(dòng) 9、10 組, 11、12兩組再生完備用。

  整個(gè)流程 88 個(gè)小時(shí),即3.5 天左右為一個(gè)周期。

  樹(shù)脂在吸附氟離子飽和后,需要先進(jìn)行再生,才能恢復(fù)到使用前再次投入使用。

  再生:用硫酸鋁/氯化鋁(8%-10%),將樹(shù)脂官能團(tuán)吸附的氟離子洗脫,洗脫廢液里面主要是硫酸鋁/氯化鋁、氟離子等。再生流量為4BV/H,即4倍的樹(shù)脂體積,40m’/h,再生時(shí)間一般是30-60min。

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  Tulsimer? CH-87除氟樹(shù)脂

  項(xiàng)目中采用的Tulsimer? CH-87,是一款去除水溶液中氟離子的專用凝膠型選擇性離子交換樹(shù)脂。

  它具有氟化物選擇性官能團(tuán)的交聯(lián)聚苯乙烯共聚物架構(gòu),去除氟離子的能力可以達(dá)到1ppm以下,同時(shí)可以在中性至堿性的PH范圍內(nèi)有較高的工作效率,且容易再生。

  除此之外CH-87除氟樹(shù)脂還具有以下優(yōu)勢(shì):

  處理精度大,處理后廢水氟化物含量可達(dá)到1ppm以下,穩(wěn)定達(dá)標(biāo)《地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》GB3838-2002,表三標(biāo)準(zhǔn);

  CH-87除氟樹(shù)脂可以在鹽環(huán)境運(yùn)行,并且只吸附氟,不受硫酸根等陰離子的影響;

  能對(duì)低濃度含氟廢水進(jìn)行深度處理,解決低濃度廢水處理難題;

  模塊組件形式,自動(dòng)化程度高,操作簡(jiǎn)單;

  CH-87樹(shù)脂為專門(mén)開(kāi)發(fā)用于污水除氟的特種離子交換樹(shù)脂,解決了活性氧化鋁、羥基磷灰石等吸附材料用于污水除氟時(shí),使用過(guò)程中出現(xiàn)的吸附量小、再生時(shí)間長(zhǎng)(至少8小時(shí)),再生后交換量衰減嚴(yán)重、運(yùn)行成本、濾料體量大、占地面積大等難題。

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  科海思在環(huán)保技術(shù)領(lǐng)域的積極探索和不斷進(jìn)步,使其在深圳某電子企業(yè)廢水除氟項(xiàng)目中成功解決了高濃度氟化物污水處理的難題,不僅彰顯了科海思在環(huán)保技術(shù)開(kāi)發(fā)和應(yīng)用上的專業(yè)地位,更為企業(yè)和社會(huì)的可持續(xù)發(fā)展注入了新的活力。

  同時(shí)在項(xiàng)目執(zhí)行過(guò)程中,科海思與當(dāng)?shù)卣?、企業(yè)多方合作的模式,為科海思在未來(lái)的項(xiàng)目實(shí)施中提供了寶貴的經(jīng)驗(yàn),也確保了項(xiàng)目的成功實(shí)施和長(zhǎng)期運(yùn)營(yíng)。

  未來(lái)科海思將深圳電子企業(yè)除氟項(xiàng)目作為起點(diǎn),持續(xù)推動(dòng)技術(shù)創(chuàng)新,加大研發(fā)資源投入,不斷探索和開(kāi)發(fā)新的環(huán)保技術(shù),以更高效、更環(huán)保的解決方案,服務(wù)于更廣泛的行業(yè)和區(qū)域?yàn)閷?shí)現(xiàn)更加綠色和可持續(xù)的未來(lái)而努力。

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