两级混凝沉淀工艺处理某电子芯片厂含氟废水的工程实例

罗峥+++顾雨辰

摘 要：文章介绍了采用两级混凝沉淀工艺处理某电子芯片厂含氟废水的工程设计与运行情况，设计处理水量为1180m3/d，设计出水指标执行《合肥经济技术开发区污水处理厂接管标准》和《污水综合排放标准》（GB8978-1996）三级标准。目前工程运行状况良好，出水各项指标均达到设计标准，且运行费用仅为2.32元/m3，较为经济合理。

关键词：含氟废水；混凝沉淀；CaCL2

在经济发展的推动下，电子芯片产业已成为市场的一个投资热点，目前电子芯片产品技术已取得突飞猛进的跨越。随着智能终端市场的飞速发展，未来我国电子芯片产业将前景光明。

然而，伴随着我国电子芯片产业的蓬勃发展，也带来了新的环境问题。其中以芯片生产过程中产生的含氟废水的危害最为严重[1]。

目前国内外处理含氟工业废水的主要方法有化学沉淀法、混凝沉淀法、吸附法、反渗透法、电凝聚法、液膜法、共蒸馏法等。应用较多的工艺方法为混凝沉淀法和吸附法[2，3]。本文主要介绍了采用两级混凝沉淀工艺处理电子芯片厂含氟废水的工程实例。

1 工程概况

该工程处理废水为安徽合肥某微电子有限公司芯片生产工序中产生高浓度含氟酸性废水、抛光与划片废水以及厂区清洁废水等。其中，含氟废水先做预处理后与各种其它各类废水混合再处理，最终达标排放。出水要求达到《合肥经济技术开发区污水处理厂接管标准》和《污水综合排放标准》（GB8978-1996）三级标准。设计进、出水水质见表1。

综合来水特点及处理要求，并考虑经济适用的方案，采用两级混凝的方法来去除污水中氟离子等污染指标。处理工艺流程如图1所示。

工艺流程说明：

（1）含氟废水处理系统

含氟废水中主要污染物为F、SS、酸碱性等污染物，采用：“pH调节+混凝反应+沉淀”的化学处理工艺。在pH调节槽内投加NaOH或H2SO4进行pH调节，pH值控制在8.0左右；反应槽投加CaCl2和水中F-发生反应，生成CaF2；凝集槽中投加PAC、絮凝槽中投加PAM使细小的CaF2颗粒形成胶羽状大颗粒，进入到沉淀池沉淀固液分离。

在反应中主要产生的化学反应：H++OH-=H2O；Ca2++F-=CaF2

（2）综合废水处理系统

综合废水与经一级处理后的含氟废水进行混合，并进行二级混凝沉淀处理，处理工序与一级混凝沉淀一致，处理达到排放要求后排放。

（3）污泥处理系统

含氟废水处理系统、与综合废水混合处理系统中，经混凝沉淀产生的污泥排至污泥浓缩池，进行重力浓缩，浓缩后的污泥由污泥进料泵提升至污泥脱水机进行脱水，脱水后形成的泥饼外运，送至具有处理资质的单位安全处置。

浓缩池的上清液和污泥脱水机的滤液回流至综合废水收集池继续处理。

2 主要构筑物及设计参数

2.1 含氟废水调节池

1座，半地下式钢砼FRP防腐，尺寸规格：3.0×3.0×5.0m，有效容积为：40.5m3，水力停留时间：4.7h。

2.2 一级混凝反应池与沉淀池

2.2.1 一级调节槽

1座，半地下式钢砼FRP防腐，尺寸规格：1.0×1.0×2.0m，有效容积为：1.5m3，水力停留时间：10.5min。

主要设备：框式搅拌机，数量1台，材质为CS/RL，转速为14r/min。

2.2.2 一级反应槽

1座，半地下式钢砼FRP防腐，尺寸规格：1.0×1.0×2.0m，有效容积为：1.5m3，水力停留时间：10.5min。

主要设备：单层桨叶式搅拌机，数量1台，材质为CS/RL，转速为65r/min。

2.2.3 一级凝聚槽

1座，半地下式鋼砼FRP防腐，尺寸规格：1.0×1.0×2.0m，有效容积为：1.5m3，水力停留时间：10.5min。

主要设备：框式搅拌机，数量1台，材质为CS/RL，转速为8r/min。

2.2.4 一级絮凝槽

1座，半地下式钢砼FRP防腐，尺寸规格：1.0×1.0×2.0m，有效容积为：1.5m3，水力停留时间：10.5min。

主要设备：框式搅拌机，数量1台，材质为CS/RL，转速为5r/min。

2.2.5 一级沉淀池

1座，半地上式钢砼FRP防腐采用中心进水周边出水幅流式沉淀池，尺寸规格：？准3.6×3.4m。表面负荷：0.8m3/m2·h。

主要设备：中心刮泥机设备，数量1台，材质为CS/RL，外缘线速度2m/min。

2.3 综合废水收集池

1座，半地下式钢砼FRP防腐，尺寸规格：10.0×3.5×4.5m，有效容积为：140m3，水力停留时间：2.8h。

收集混凝沉淀处理后的含氟废水和酸碱废水、抛光划片、清洗废水等，起收集、混合作用。

2.4 二级混凝反应池与沉淀池

2.4.1 二级调节槽

1座，半地下式钢砼FRP防腐，尺寸规格：2.0×2.0×2.6m，有效容积为：8.4m3，水力停留时间：10.5min。

主要设备：框式搅拌机，数量1台，材质为CS/RL，转速为14 r/min。

2.4.2 二级反应槽

1座，半地下式钢砼FRP防腐，尺寸规格：2.0×2.0×2.6m，有效容积为：8.4m3，水力停留时间：10.5min。

主要设备：单层桨叶式搅拌机，数量1台，材质为CS/RL，转速为65r/min。

2.4.3 二级凝聚槽

1座，半地下式钢砼FRP防腐，尺寸规格：2.0×2.0×2.6 m，有效容积为：8.4m3，水力停留时间：10.5min。

主要设备：框式搅拌机，数量1台，材质为CS/RL，转速为8 r/min。

2.4.4 二级絮凝槽

1座，半地下式钢砼FRP防腐，尺寸规格：2.0×2.0×2.6 m，有效容积为：8.4m3，水力停留时间：10.5min。

主要设备：框式搅拌机，数量1台，材质为CS/RL，转速为5 r/min。

2.4.5 二级沉淀池

1座，半地上式钢砼FRP防腐，采用中心进水周边出水幅流式沉淀池，尺寸规格：？准8×4.1m。表面负荷：1.0m3/m2·h。

主要设备：中心刮泥机设备，数量1台，材质为CS/RL，外缘线速度2m/min。

2.5 排放水池

1座，半地下式钢砼FRP防腐，尺寸规格：3.0×3.0×4.5m，有效容积为：36m3，水力停留时间：43min。

经过污水处理系统处理后的水排放至合肥经济技术开发区污水处理厂的污水管网。

2.6 污泥浓缩池

1座，半地下式钢砼FRP防腐，尺寸规格：？准3.6×3.6m，有效容积为：31.5m3。

主要设备：污泥浓缩刮泥机，数量1台，材质为CS/RL，外缘线速度3m。

2.7 污泥脱水系统

绝干污泥量为400kg/d，污泥含水率为99%，经高压板框压滤后含水率达到70-75%。

主要设备：板框压滤机，1台，压滤面积：60m2，高压隔膜水压榨。

3 运行效果及费用

3.1 运行效果

该工程于2017年2月进行调试运行，工程连续运行期间的水质检测数据显示，出水水质指标达到《合肥经济技术开发区污水处理厂接管标准》和《污水综合排放标准》（GB8978-1996）三级标准。

3.2 運行费用

连续运行期间，电费0.49元/m3，人工维护费用0.48元/m3，药剂费1.35元/m3，共计2.32元/m3。

4 结束语

（1）本工程案例采用两级混凝沉淀处理该工厂废水可以取得良好的效果。

（2）采用该工艺处理含氟污水，操作运行简便，并能够有效控制成本，运行费用为2.32元/m3。

参考文献

[1]童浩.半导体行业含氟废水处理的研究[J].环境科学与管理，2009，34（7）：75-77.

[2]周武超，付权锋，张运武，等.含氟废水处理技术的研究进展[J].化学推进剂与高分子材料，2013，11（1）：45-50.

[3]林军，浅谈含氟废水的处理[J].化学工程与装备，2016（9）：303-306.

作者简介：罗峥（1984-），男，江苏赣榆人，硕士研究生，从事环境污染治理工作。