含氟廢水的處理系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領域】
[0001]本實用新型屬于廢水處理領域，涉及一種含氟廢水回收利用、作為純水制取水源的系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]氟是地球上分布最廣的元素之一。氟的化學性質(zhì)非?；顫妿缀跄芘c所有的元素相互作用，因而地殼中的氟大多數(shù)以化合物狀態(tài)存在。氟是人體必需的微量元素之一，然而過量攝入就會導致氟中毒。而含量過高的氟化鈣可表現(xiàn)為不同的病理改變:骨硬化、骨質(zhì)疏松、骨軟化和繼發(fā)性甲狀旁腺機能亢進性骨病變。長期過量攝入氟可使骨形成增多，而所形成的骨排列又不規(guī)則，導致骨的質(zhì)和量的分離現(xiàn)象，表現(xiàn)出明顯的生理毒性。因此GB8978《污水綜合排放標準》規(guī)定氟化物(以F-計)的限值為10mg/L( 二級排放)。
[0003]含氟廢水是半導體制造業(yè)產(chǎn)生的主要污染廢水。氫氟酸由于其氧化性和腐蝕性成為氧化和刻蝕工藝中使用的主要溶劑，含氟廢水主要來源于FAB車間BOE、SYSMAX、石英爐管清洗機臺、Deglaze、Boron Deglaze等機臺清洗排水以及Wire Saw車間清洗晶片的排水等，清洗用水采用超純水(UPW)。
[0004]現(xiàn)有含氟廢水處理技術(shù)一般使用化學沉淀法，即加氯化鈣PAC/PAM，以及加堿進行PH調(diào)節(jié)，該種工藝處理后的含氟廢水電導率高，而且含氟廢水中的氟離子去除率只能控制在85%以內(nèi)，處理后會產(chǎn)生大量的污泥，且處理后的含氟廢水不能回用，只能排放到市政污水管網(wǎng)。
[0005]反滲透法是利用足夠的壓力是高含氟量中的水分子通過反滲透膜而分離出來，目前被廣泛用于海水淡化、超純水制取及多種給水、排水處理中的除鹽和濃縮工藝。但其回收率最高只能達到80?85%，且出水含氟量一般只能做到10mg/L以下，氟(F-)去除率一般也只在93?96%之間，即使采用兩級反滲透達到出水電導率彡15 μ s/cm(25°C )，但無法實際達到含氟量小于lmg/L的要求。
【實用新型內(nèi)容】
[0006]基于上述需求，本實用新型提出了一種含氟廢水的處理系統(tǒng)，有效的達到所需要的目的，在去除含氟廢水中氟離子的同時，降低廢水中電導率，以及很好的控制PH值。
[0007]本實用新型的技術(shù)方案如下:
[0008]一種含氟廢水的處理系統(tǒng)，包括順序連接的含氟廢水收集水槽、廢水泵、ACF吸附塔、袋式過濾器、SAC樹脂塔、WBC樹脂塔、SBC樹脂塔、終端過濾器、成品水箱以及地下水池；還包括再生水泵，再生水泵的一端連接在成品水箱和地下水池之間的管路上，另一端分別連接ACF吸附塔、SAC樹脂塔、WBC樹脂塔以及SBC樹脂塔；還包括HCl再生裝置和NaOH再生裝置，HCl再生裝置與SAC樹脂塔連接，NaOH再生裝置與SBC樹脂塔連接。
[0009]本實用新型的有益技術(shù)效果是:
[0010]原含氟廢水處理后氟離子去除率只能達到85%，電導率>1000 yS/cm(25°C )，PH值無法控制，不能直接回收利用。而采用本實用新型處理的出水水質(zhì)可達到，電導率< 15 μ S/cm(250C )，含氟量(以F-計)< lmg/L，PH6?8，可以直接回收，作為純水制取水源。
【附圖說明】
[0011]圖1是本實用新型處理系統(tǒng)框圖。
【具體實施方式】
[0012]下面結(jié)合附圖對本實用新型的【具體實施方式】做進一步說明。
[0013]如圖1所示，本實用新型包括順序連接的含氟廢水收集水槽、廢水泵、ACF吸附塔、袋式過濾器、SAC樹脂塔、WBC樹脂塔、SBC樹脂塔、終端過濾器、成品水箱以及地下水池；還包括再生水泵，再生水泵的一端連接在成品水箱和地下水池之間的管路上，另一端分別連接ACF吸附塔、SAC樹脂塔、WBC樹脂塔以及SBC樹脂塔；還包括HCl再生裝置和NaOH再生裝置，HCl再生裝置與SAC樹脂塔連接，NaOH再生裝置與SBC樹脂塔連接。
[0014]結(jié)合圖1，本實用新型的處理流程為:
[0015]I)將含氟廢水送入含氟廢水收集槽，進行化學混凝沉淀。
[0016]在除氟處理中，化學混凝沉淀法是目前含氟廢水處理時應用最多的方法之一，但由于其涉入大量石灰乳和鋁鹽(PAC)及有機絮凝劑(如PAM等)，其處理后的廢水無法達到回收利用的要求，本實用新型中將原有的化學混凝沉淀法含氟廢水處理槽作為處理本實用新型含氟廢水回收再生廢水的主要手段，繼續(xù)保留。
[0017]2)將上述處理后的廢水通過廢水泵泵入ACF吸附塔，然后送入袋式過濾器。
[0018]根據(jù)含氟廢水來源水質(zhì)分析，工藝系統(tǒng)排放并收集的含氟廢水中含有部分的COD成分。這些有機污染物將對含氟廢水回收系統(tǒng)中的離子交換樹脂等產(chǎn)生影響，導致其使用壽命縮短，交換容量下降，再生劑耗量過大，出水水質(zhì)惡化，嚴重時，可能會堵塞樹脂層空隙造成樹脂結(jié)塊。因此，在本實用新型中設置了 ACF吸附塔(活性炭吸附器)和袋式過濾器作為工藝預處理手段，盡量減少懸浮物、有機污染物、膠體等對后續(xù)設備的影響。
[0019]活性炭吸附是利用多孔性固體，其物理特性主要是指孔隙結(jié)構(gòu)及其分布，在活化過程中晶格間生成的孔隙形成多種形狀和大小的微細孔，因而構(gòu)成巨大的吸附表面積，所以，其具有良好的吸附能力，活性炭的吸附能力以物理吸附為主，但也進行一些選擇性吸附，易于被活性炭吸附的有機物有以苯、甲苯等為代表物的芳香溶劑類，氯化芳香烴、酚和氯酚、多格芳香烴類(如苯并芘)、農(nóng)藥、氯化芳香烴類，以及染料、汽油、胺類、腐植物等高分子烴類。同時，對部分重金屬和溴碘、氟化物都有較高的吸附能力。
[0020]袋式過濾器是截留細小的顆粒(例如破碎的粉狀活性炭等)，避免活性炭吸附器(ACF塔)中產(chǎn)生的炭粉等帶人下道工序，聚丙烯濾袋具有體積小、過濾面積大、阻力小、截留率尚等優(yōu)點。
[0021]3)將上述處理后的廢水依次送入SAC樹脂塔、WBA樹脂塔和SBA樹脂塔。
[0022]由于氟離子(F-)與氫氧根離子(0H-)的半徑及電荷都較為相近，多數(shù)情況下離子交換是在固相中的OH-和液相中的F-之間進行，降低液相的OH-濃度，有利于交換過程的進行，與體系的pH降低時，OH-濃度降低，因此最有利于F-和OH-進行交換的現(xiàn)狀為pH微酸性的體系。因此本實用新型采用了 SAC/WBA/SBA樹脂塔以及HCl和NaOH再生裝置作為處理設備，有效的達到了所需要的目的，在去除含氟廢水中氟離子的同時，也降低了廢水中電導率，以及很好的控制了 PH值。
[0023]此外，因收集的含氟廢水中存在總硬度，即鈣鎂離子，如果將再生劑NaOH吸附在陰離子交換樹脂上后，在運行時將置換水中的Ca2+、Mg2+等重金屬離子，會產(chǎn)生相應的氫氧化物沉淀，附在樹脂表面，阻塞和污染樹脂，阻止其繼續(xù)進行離子交換，而且難以清除。因此，本實用新型中采用耐污染性好，且有利于系統(tǒng)有效除氟的強酸性樹脂，以保證出水的電導率符合設計要求。
[0024]為了保證產(chǎn)水的氟(F-)離子和電導率指標，節(jié)約酸堿消耗，本實用新型中強酸強堿型樹脂采用逆流再生，弱堿性樹脂由于其極易被堿再生，可利用強堿性樹脂的再生廢液。本實用新型采用強酸性凝膠系樹脂和弱堿性大孔/強堿性凝膠陰離子樹脂組成SAC (u) -WBA (D) -SBA (U)三塔型離子交換系統(tǒng)作為主要回收和提純工藝。
[0025]4)將上述處理的水經(jīng)過終端過濾器后獲得純水，送入成品水箱。其中一部分純水通過再生水泵(兼反洗泵)提供給ACF吸附塔作為反洗水，以及提供給給SAC樹脂塔、WBA樹脂塔和SBA樹脂塔作為再生水。其余純水直接送到2000m3的地下水池。
[0026]5)將上述處理后SAC樹脂塔、WBA樹脂塔、SBA樹脂塔中富集氟離子的再生廢水以及ACF吸附塔中的反洗排水，仍排放到原化學沉淀法的含氟廢水收集槽，按原工藝集中處理后排放。
[0027]以上所述的僅是本實用新型的優(yōu)選實施方式，本實用新型不限于以上實施例。可以理解，本領域技術(shù)人員在不脫離本實用新型的精神和構(gòu)思的前提下直接導出或聯(lián)想到的其他改進和變化，均應認為包含在本實用新型的保護范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項】
1.一種含氟廢水的處理系統(tǒng)，其特征在于:包括順序連接的含氟廢水收集水槽、廢水泵、ACF吸附塔、袋式過濾器、SAC樹脂塔、WBC樹脂塔、SBC樹脂塔、終端過濾器、成品水箱以及地下水池；還包括再生水泵，再生水泵的一端連接在成品水箱和地下水池之間的管路上，另一端分別連接ACF吸附塔、SAC樹脂塔、WBC樹脂塔以及SBC樹脂塔；還包括HCl再生裝置和NaOH再生裝置，HCl再生裝置與SAC樹脂塔連接，NaOH再生裝置與SBC樹脂塔連接。
【專利摘要】本實用新型公開了一種含氟廢水的處理系統(tǒng)，包括順序連接的含氟廢水收集水槽、廢水泵、ACF吸附塔、袋式過濾器、SAC樹脂塔、WBC樹脂塔、SBC樹脂塔、終端過濾器、成品水箱以及地下水池；還包括再生水泵，再生水泵的一端連接在成品水箱和地下水池之間的管路上，另一端分別連接ACF吸附塔、SAC樹脂塔、WBC樹脂塔以及SBC樹脂塔；還包括HCl再生裝置和NaOH再生裝置，HCl再生裝置與SAC樹脂塔連接，NaOH再生裝置與SBC樹脂塔連接。本實用新型可以在去除含氟廢水中氟離子的同時，降低廢水中電導率，以及很好的控制PH值。經(jīng)本實用新型處理后的水可以直接回收，作為純水制取水源。
【IPC分類】C02F9-04
【公開號】CN204298180
【申請?zhí)枴緾N201420801793
【發(fā)明人】李小兵
【申請人】力特半導體（無錫）有限公司
【公開日】2015年4月29日
【申請日】2014年12月16日