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[關鍵詞]半導體行業;生產廢水處理;含氟廢水;含銅廢水;含氨廢水
中圖分類號:271.7 文獻標識碼:A 文章編號:1009-914X(2017)03-0249-01
前言:在我國發展的過程中,半導體行業是新出現并快速進步的一個生產行業,半導體在我國建設中具有重要的作用,主要應用于電子機械制造中。提高半導體行業的生產水平對于我國未來的發展具有重要的意義,半導體在未來將會顯著的擴大應用范圍。目前半導體行業生產中所產生的廢水主要有三大類,含氟廢水、含銅廢水以及含氨廢水,這三種廢水對于我國生態環境均具有較為嚴重的影響,所以加強半導體行業生產廢水處理是我國未來發展中的基本目標。
1.我國半導體行業生產廢水處理的基本概況
1.1 我國半導體行業生產廢水處理的背景
在我國發展初期經濟水平處于較為落后的狀態,與其他發達國家相比具有較大的差距,所以這使得我國發展速度以及生產水平均處于較為落后的狀態。近幾年隨著經濟水平的不斷好轉,我國現代化建設正在積極穩定的進行,在現代化建設中出現了一批又一批新的生產行業,其中半導體行業就是其中一種重要的發展行業。半導體行業在進行生產的過程中會隨著產生一定的廢水,廢水中主要存在半導體生產過程中的原料元素,例如氟、銅、氮等,這些元素過量排放入河流中會使水源受到較為嚴重的污染,所以進行半導體行業生產廢水處理成為我國面臨的一項重要問題。想要使我國半導體行業生產更加環保,就要進行必要的改革,使半導體行業生產過程中產生的廢水得到合理有效的處理。
1.2 我國半導體行業生產廢水處理的現狀
在我國現階段的發展過程中,半導體行業的發展對于國家更好建設具有重要的作用,所以完善半導體生產過程是一項基本內容。目前我國半導體行業正在進行對于廢水處理方法的研究與創新,使其生產所產生的污染量進行顯著的降低。在以往的廢水處理過程中,主要采用較為傳統落后的方式,在對廢水中各污染元素的處理效率不同,不能有效的將所有污染元素進行去除,以至于處理后的廢水達不到相應的檢測標準。現階段我國相關部門正對傳統的廢水處理技術進行創新與改進,就是將當今先進的科學技術手段與廢水處理技術相融合,提高廢水處理效率的同時降低廢水處理所需要的成本。半導體行業生產廢水處理能力的提高不僅對我國未來半導體行業更好發展具有重要的意義,更為主要的能夠使我國的生態環境的好轉有積極的作用。
1.3 重視半導體行業生產廢水處理的必要性
半導體行業對于我國未來現代化建設的完成具有重要的推動性作用,只有將半導體行業發展中存在的廢水處理問題進行很好地解決才能有利于其進一步提高。在我國進行發展與建設的過程中,生態環境基本狀況與發展建設程度成相反的狀態,所以目前我國生態環境水平較差,這對于我國國民的生活水平以及健康水平的提高十分不利。加強對于生態環境的保護是我國發展中所必須進行重視的問題,半導體行業生產產生的廢水對于我國生態環境的影響較大,所以提高半導體韓業生產廢水處理水平能夠有效的減小對于生態環境的污染。半導體行業生產廢水處理的改進還會較大程度減小半導體生產的成本以及效率,在以往進行廢水處理過程中所需要的經濟成本較高,所以使得半導體生產的總體成本有所提高,改進廢水處理方法選擇更為簡便快捷有效的方式來處理廢水,可以使廢水處理過程簡便的同時還能降低經濟成本。廢水處理速度的加快還能促進半導體生產效率的提高,防止廢水存積狀況的發生。重視半導體行業生產廢水處理十分必要,對于我國未來的發展仍具有不容忽視的作用。
2.半導體行業生產中的主要廢水種類及處理方法
2.1 半導體行業生產中的含氟廢水
在我國半導體行業生產的過程中,所產生的廢水中主要存在的污染元素就是氟,氟隨廢水排入到江河中,最終被植物以及動物攝入,隨著食物鏈的作用進入到人體中。更為嚴重的是這些污染元素在自來水中超標,直接被人體攝取,導致一些列疾病的產生,所以對半導體行業生產中含氟廢水的處理十分重要。在以往的半導體生產過程中,生產工藝不僅復雜,而且步驟也較為繁多,所以其所使用的試劑多種多樣,其中較多的就含有氟元素[1]。含氟廢水主要來自刻蝕工序中的氫氟酸和氟化銨,這些試劑與所要去除的污染物進行反應所產生的主要有氟化物、磷酸、氨氮等。一般來說人體過多的攝入氟元素將產生極大的危害,氟元素能夠對人體眼睛、粘膜、上呼吸道以及重要的皮膚組織等產生巨大破壞作用,同時影響人體物質代謝,使人體內部的代謝紊亂,進而對人體各器官發生危害作用,嚴重的將導致死亡。現階段我國對于含氟廢水處理的方式主要有吸附法、離子交換法、化學沉淀法、反滲透法、以及蒸餾法等。這些方法對于氟的去除原理有著極大的不同,所以在效果上也具有一定的差異,其中化學沉淀法是含氟廢水處理最為常用的方法,其具體操作方法是首先將廢水的PH值調節至堿性,然后投加鈣鹽,其目的就是使氟離子與鈣離子進行結合,再利用鈣離子在堿性環境中沉淀來去除氟離子。其次混凝沉降法在廢水處理中較為廣泛應用的一種方法,原理是通過使用混凝劑使廢水中的膠體和細微懸浮物凝聚起來形成絮凝體,這些絮凝體中能夠包含大量的氟離子,從而達到降低氟離子含量的目的。
2.2 半導體行業生產中的含銅廢水
在半導體行業生產產生的廢水中銅離子的含量也是較多的,過多的銅離子經過排放流入外界的土壤中對于植物的生長十分不利。所以進行半導體行業生產發展中要重視對于廢水中銅離子的處理。目前含銅廢水處理的主要方法有電解法、沉淀法、生物法以及離子交換法等[2]。電解法就是利用原電池的原理,使廢水中的銅離子進行電子交換成為銅單質,已達到去除銅離子的目的。電解法又稱內電解法、鐵屑過濾法等,具有多種重要的優點,例如能夠進行絮凝、吸附、氧化還原、電沉積等作用,在半導體行業生產的廢水處理中具有重要意義。
2.3 半導體行業生產中的含氨廢水
現階段我國半導體行業對于含氨廢水的處理主要利用生物沉淀池的方法,在生物沉淀池中具有能夠與氨進行反應的物質,使氨轉化為其他的化合物,從而降低廢水對于生態環境的污染。通常生態沉淀池設計為方形或圓形,池底是一層平整的污泥,半導體行業生產的廢水多次流經沉淀池能夠有效的降低氨含量。排泥泵是生態沉淀池中的一個重要組成部分,在排泥泵周圍設置兩路管道,并通過自動閥門控制,這樣的優點是節省經濟投資的同時提高運行效率,在對其進行日常的管理過程中也更為簡單。
3.結語
在現階段半導體行業生產的過程中,廢水處理是一項重要的內容,我國相關的廢水處理方式與技術手段還有待進一步加強。提高半導體行業生產廢水處理能力對于我國生態環境的加強具有重要作用,相信經過我國不斷的努力下,半導體行業生產廢水處理技術將有大幅的提升,半導體生產效率也將顯著增加。
參考文獻
關鍵詞含氟廢水吸附沉淀氧化鈣氯化鈣
某太陽能電池有限公司,是以新能源投資與經營管理為主的企業集團,業務涉及能源、化工、科技、工業、貿易、金融、地產等產業。在太陽能電池生產過程中產生一部分含氟廢水,如不及時處理會對環境造成嚴重污染。
1.廢水水量、水質及處理標準
1.1 廢水水量及水質
廢水來源:車間排放含氟廢水。
廢水流量:83.34 m³/h。
廢水水質:氟離子濃度為500-2500 mg/L,pH為6-9。
1.2 出水水質要求
處理出水水質指標,氟離子濃度≤10mg/L,pH6-9,除氟外的其他污染物達到《污水綜合排放標準》(GB8978-1996)表4中的三級標準。
2.廢水處理工藝流程
氟離子去除方面,目前國內外常用的含氟廢水處理方法大致分為兩類,即沉淀法和吸附法。此外,還有冷凍法、離子交換樹脂除氟法、超濾除氟法、電滲析等,但因為處理成本高,除氟效率低,至今多停留在實驗階段,很少推廣應用于工業含氟廢水治理。
化學沉淀法是通過投加鈣鹽等化學藥品,形成氟化物沉淀或氟化物被吸附于所形成的沉淀物中而共同沉淀。該方法簡單、處理方便,費用低。
化學沉淀法一般采用鈣鹽沉淀,鈣離子與氟離子形成CaF2沉淀,氟離子CaF2沉淀形成除去,現常用鈣鹽有電石渣、氧化鈣和氯化鈣等。
電石渣和氧化鈣的有效成分主要是氫氧化鈣,電石渣中雜質含量多,運輸費用較高,產泥量大,溶加藥難度大,但成本低;氧化鈣成本相居中,產泥量較大,溶解時放出的熱量較大,溶解困難。
氯化鈣純度高,運輸方便,產泥量較少,污泥處理費用低,溶解加藥較容易,但成本相對較高。
考慮到該廢水的水質特點、運行費用和污泥處理量的問題,故在一級沉淀反應時,由于含氟量較高,故采用氧化鈣作為一級沉淀的藥劑,而二級沉淀反應時,廢水的含氟量大大降低,為降低污泥的產量,故采用氯化鈣。
經過以上處理后的含氟水氟離子濃度較低,再采用吸附法,使氟離子通過與固體介質進行特殊或常規的離子交換或者化學反應,最終吸附在吸附劑上而被去除。
具體水處理工藝見圖1-1。
含氟廢水進入到集水池,在集水池內混合均質后經提升泵將混合液打入到一級反應沉淀,在一級反應池內分別加入氧化鈣溶液、絮凝劑和助凝劑,經快速攪拌后生成大量絮體,混合液進入沉淀池進行泥水分離,沉淀下來的污泥由排泥設備排入污泥濃縮池。上清液進入二級反應池,在二級反應池內首先加入氯化鈣溶,再加入酸堿調節PH值以及混凝劑和助凝劑,經快速攪拌后生成大量絮體,混合液進入沉淀池進行泥水分離,沉淀下來的污泥由排泥設備排入污泥濃縮池。上清液進入吸附系統,經吸附后,排放廢水與有機廢水處理后的水進行混合后,達標排放。
污泥濃縮池內的污泥在重力沉淀和污泥濃縮機的作用下,進一步的進行了泥水分離,上清液回流至集水池,濃縮后的污泥由污泥泵打進離心脫水機內脫水干化,干化后的污泥外運處置。
3.主要構筑物設計
(1)集水池:重防腐處理,水力停留時間為12h,有效容積為1000m3,2臺提升泵,1用1備,耐酸防腐,Q=85m3/h,H=15m,N=11kW,集水池還設有流量計、液位計和pH,均為耐酸防腐型。
(2)一級反應池:重防腐處理,水力停留時間為60min,池體有效容積為81m3,內置攪拌機3臺(耐酸防腐),附帶pH計1套。向廢水中投加藥劑,使廢水的氟離子生成沉淀物,以達去除效果。
(3)一級沉淀池:重防腐處理,水力停留時間3.5h,有效容積283m3,帶周邊式刮泥機一臺(重防腐),排泥泵2臺,1用1備。
(4)二級反應池:重防腐處理,設計參數與一級反應池相同。
(5)二級沉淀池:重防腐處理,水力停留時間和有效容積同一級沉淀池。帶有周邊傳動刮泥機和排泥泵。
(6)中間水池:防腐處理,水力停留時間1h,有效容積85 m3,提升泵3臺,兩用1備, Q=55m3/h,H=22m,N=7.5kW,將沉淀后廢水打進吸附罐,進入吸附處理單元。
(7)吸附罐:采用3套設備,2用1備,進一步去除廢水中少量的氟離子。
(8)中水池:水利停留時間為1h,內置反沖洗泵,可用于回用水提升泵。
(9)污泥濃縮池:進行污泥濃縮,有效容積660m3,污泥濃縮機2套,污泥泵3臺。
(10)離心脫水機:污泥脫水。
4.處理效果分析
采用兩級”反應+沉淀”+吸附工藝,能夠去除廢水中絕大部分的氟離子,處理效果見表4-1。
表4-1 各處理單元處理效果
5.調試與運行
由于含氟廢水處理工藝屬物化處理方法,不存在污泥馴化等問題,調試運行時間較短,經過一周調試,加藥量可調整到最佳狀態,使整個反應體系廢水達標排放。投藥量根據廢水中實際的氟離子濃度的變化而調整。
6.運行費用估算
(1)人工費E1:噸水運行人工費用為0.143元
(2)電費E2:噸水電費為1.22元
(3)藥劑費E3:噸水藥劑費為2.56元
(4)自來水費用E4:每天水費為0.004元
綜合上述運行費用,太陽能電池含氟廢水處理運行總成本為3.93元/噸水。
7.結論
針對太陽能電池含氟廢水,本次工藝設計采用兩級反應沉淀+吸附對其進行處理,廢水處理工程整套工藝是針對該企業排放廢水的水質、水量特征而專門設計的處理工藝,具有以下特點:工藝成熟,運行效果穩定可靠;采用自動粉料加藥系統,大大的節省了工人的勞動強度;采用離心脫水機處理污泥系統,減少污泥清理的難度,節省人力等。經過該工藝后,處理出水可達《污水綜合排放標準》中三級標準要求。
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近些年,由于大氣污染嚴重,因此國家對環境保護工作就越發重視,廢水處理更是我國環保工作項目的重中之重。本文就石灰石濕法煙氣脫硫技術的優點和缺點進行論述,并針對廢水處理技術中存在的問題,與發電廠脫硫廢水的實際相結合,進而提高脫硫廢水的工藝處理水平。
關鍵詞:
脫硫技術;廢水處理;處理工藝
目前,由于許多大型燃煤電廠的開發建設,向空氣中排放的二氧化硫也越來越多,所以越來越加重了大氣污染狀況。廢水處理的含量指標是國家嚴格控制的指標,必須經過處理達標后方能外排。因此,在脫硫廢水處理的設備和技術上需要進一步創新和提高。
1脫硫廢水工藝現狀分析
石灰石濕法脫硫技術是以石灰石的乳濁液作為吸收劑,進而吸收煙氣中的二氧化硫,此項工藝對負荷變化和煤的種類都有很強的適應能力,所以在大容量機組和高濃度二氧化硫煙氣的脫硫上被廣泛應用。石灰石濕法煙氣脫硫技術工藝具有適應性強、脫硫效率高等優點,但目前的廢水處理工藝還存在嚴重不足,主要問題就是脫硫石膏漿液產生的廢水中有金屬離子和氯離子以及重金屬離子。廢水處理中存在的問題如下:
1.1常見的腐蝕問題環境溫度的升高使防腐材料的防腐作用降低,還有燃煤電廠煙氣中含有二氧化硫、氯離子、氟離子等污染物以及塔內物質的化學反應等都加重了對金屬的腐蝕作用。
1.2關于廂式壓濾機自身缺陷問題廂式壓濾機的止推板在加工精度上有一定偏差,推板處還有漏液現象,從而加重了機腳和大梁等部位的腐蝕,并且維修起來較麻煩,降低了其壓濾的效率。
1.3堵塞和結垢廢水、調節池、反應池、沉淀池、pH調和池、過濾、排放是傳統廢水處理工藝的凈化流程,由于脫硫液的循環利用,使脫硫液中的氯離子和氟離子大量聚集,不但使脫硫液的pH值降低,加重了設備和材料的腐蝕,也增加了硫酸鈣的結垢情況。
2石灰石濕法煙氣脫硫廢水處理工藝
煙氣和脫硫劑是脫硫廢水中雜質的主要來源,脫硫廢水中含有氟化物、CaSO4、CaCl2、鎘離子亞硫酸鹽還有鉛、汞、砷、灰塵等等,脫硫廢水中的超標項目主要有懸浮物、COD、pH值、砷和鉛等。脫硫廢水水質具有含重金屬、水質偏酸性、懸浮物和氯離子濃度高等特點。如表1所示為某電廠脫硫廢水水質產生指標。針對脫硫廢液中含有溶解的重金屬,一般脫硫廢水以化學和物理機械方法中和進而對沉淀的物質進行分離處理。常見的處理工藝流程如下:脫硫廢水中和箱(加石灰乳)沉降箱(加硫化物)絮凝箱(加助凝劑)濃縮池出水箱(加氧化劑)出水泵排放或復用。對處理后的廢水進行重新利用,就需要改造設備和提升工藝,從而實現脫硫廢水的零排放,從以下七方面進行分析研究。
2.1水質調節以某電廠監測報告為依據,脫硫廢水處理的進出水質見表1。經處理后的脫硫廢水各污染物的濃度滿足《火電廠石灰石濕法脫硫廢水水質控制指標》的限值要求,并且對進入水槽廢水的水量水質進行均化。
2.2除氟反應在氫氧化鉻沉淀物生成后,添加鋁酸鈣粉使其發生化學反應,添加氯化鐵使發生絮凝反應,從而使氟的含量降低。
2.3重金屬離子的化學反應在脫硫廢水中一般含有汞、銅等重金屬離子,反應箱中加入有機硫或Na2S溶液,離子態的重金屬和硫化物發生化學反應,生成細小的絡合物。
2.4澄清及中和反應脫硫廢水一般都偏酸性,在脫硫廢水進入隔槽時添加石灰漿液,然后不斷攪拌,使pH值由5.4左右升到9以上。廢水處理在除氟后進行澄清,在控制鹽酸度情況下進行中和反應。
2.5濾砂處理廢水是從下向上進行過濾的,過濾掉水中大的雜質,讓排出的水達到標準。因為從下向上的濾砂處理裝置,始終在底部的砂層設備,使得底部的洗砂污水可以直接進行澄清處理,保證了進入排水槽的為合格凈水,從而進行排放。
2.6脫硫廢水的回收利用脫硫廢水處理后的廢水含鹽量較大,濃縮機分離后把較干凈的水再送回水箱,在回水泵的工作下送到鍋底沖刷灰渣,形成二次循環利用脫硫廢水。
2.7煙道蒸發處理工藝在處理脫硫廢水時,在空氣預熱器和靜電除塵器之間的煙道內,利用霧化噴嘴將脫硫廢水噴入,通過高溫煙氣蒸發,廢水形成固體顆粒而被除塵器脫除的煙道蒸發技術能很好地處理掉脫硫廢水。
3結束語
目前,國家實施節能減排戰略和加快培育發展新興產業,擴大污水處理廠的建設規模和服務范圍。我國污水處理建設市場進入快速發展階段,未來我國燃煤工業鍋爐煙氣脫硫技術的發展趨勢是,在現有的基礎上完善和提高、自動化、設計及制造規范化,煙氣脫硫設備將成為我國燃煤工業鍋爐煙一種不可缺少的輔機裝置。
參考文獻
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【關鍵詞】太陽能 硅片 廢水回用
目前,在全球能源面臨嚴峻的形勢下,太陽能光伏產業逐漸興起。太陽能是一種環保,綠色,節能的新能源,對其利用,可以充分緩解能源緊張趨勢。太陽能作為一種清潔能源,本身并不存在污染,但其在生產過程中會產生許多污染問題,今天,我將圍繞太陽能光伏產業對水資源的污染及其治理技術進行闡述。
一、性質分析
光伏產業根據生產產品可細分為單晶硅生產線排水,多晶硅生產線排水,其生產工序中有污水排放的工段主要是:制絨和清洗工段。硅太陽能電池生產中在腐蝕清洗、去磷硅玻璃和石英管清洗等工藝過程中須使用KOH、IPA、鉻酸、HF、、等化學藥品,相應的產生含IPA濃廢液廢水和含氟廢液廢水、含鉻廢水。硅太陽能電池的主要生產工序如下,清洗:清洗的主要目的是去除硅片上的污物。制絨:硅晶太陽能電池的制絨工藝是加入鉻酸或、HF、的強氧化性溶液將切割后硅片上的污物清除,在硅片上形成減反織構。擴散:磷擴散是在硅表層摻入純雜質原子的過程。刻蝕、去PSG:利用HF溶液對硅片邊緣進行腐蝕,去除硅片邊緣的PN結。去PSG是對刻蝕后硅片上的磷硅玻璃用氫氟酸等清洗的方法進行清除。等離子化學氣相沉積(PECVD):PECVD被使用來在硅片上沉積氮化硅材料。絲網印刷:是通過絲網印刷機將銀漿或鋁漿等導電材料印刷在硅片上。
二、硅片清洗
這些雜質有的以原子狀態或離子狀態,有的以薄膜形式或顆粒形式存在于硅片表面。有機污染包括光刻膠、有機溶劑殘留物、合成蠟和人接觸器件、工具、器皿帶來的油脂或纖維。無機污染包括重金屬金、銅、鐵、鉻等,嚴重影響少數載流子壽命和表面電導;堿金屬如鈉等,引起嚴重漏電;顆粒污染包括硅渣、塵埃、細菌、微生物、有機膠體纖維等,會導致各種缺陷。清除污染的方法有物理清洗和化學清洗兩種。
物理清洗
刷洗或擦洗:可除去顆粒污染和大多數粘在片子上的薄膜。
高壓清洗:是用液體噴射片子表面,噴嘴的壓力高達幾百個大氣壓。高壓清洗靠噴射作用,片子不易產生劃痕和損傷。但高壓噴射會產生靜電作用,靠調節噴嘴到片子的距離、角度或加入防靜電劑加以避免。
超聲波清洗:超聲波聲能傳入溶液,靠氣蝕作用洗掉片子上的污染。但是,從有圖形的片子上除去小于1微米顆粒則比較困難。將頻率提高到超高頻頻段,清洗效果更好。
2、化學清洗
化學清洗是為了除去原子、離子不可見的污染,方法較多,有溶劑萃取、酸洗(硫酸、硝酸、王水、各種混合酸等)和等離子體法等。其中雙氧水體系清洗方法效果好,環境污染小。一般方法是將硅片先用成分比為:=5:1或4:1的酸性液清洗。清洗液的強氧化性,將有機物分解而除去;用超純水沖洗后,再用成分比為::=5:2:1或5:1:1或7:2:1的堿性清洗液清洗,由于的氧化作用和的絡合作用,許多金屬離子形成穩定的可溶性絡合物而溶于水;然后使用成分比為::HCL=7:2:1或5:2:1的酸性清洗液,由于的氧化作用和鹽酸的溶解,以及氯離子的絡合性,許多金屬生成溶于水的絡離子,從而達到清洗的目的。
三、硅太陽能電池生產廢水回用工藝分析
在硅太陽能電池生產廢水中,含IPA的濃堿廢液和濃氟廢水中污染物的濃度較高,經處理后其中仍含有較高濃度的污染物,將其進入膜系統處理回用會加重膜系統的污染程度,縮短膜元件的使用壽命,直接增加了廢水回用的成本,而且會影響膜系統的穩定性,因此建議濃氟和濃堿廢水單獨達標處理后直接外排,不作為回用原水。回收率是回用水系統設計中一個關鍵指標。設定時要考慮原水中含有的難溶解性鹽的析出極限值(飽和指數)、給水水質的種類和產水水質。通常,單位面積產水量J和回收率R設計的過高,發生膜污染的可能性大大增加,造成產水量下降,清洗膜系統的頻率會增多,維護系統正常運行的費用增加。所以,在進行設計系統時,在條件可能的條件下,希望寬余的設計產水通量和回收率。
目前市場上多數膜廠家的建議回收率一般在70%~75%左右比較合適,這樣使膜元件在經濟狀態下使用,可以延長膜的使用壽命。根據統計,光伏行業低污染水如一般酸堿、含氟廢水、冷卻塔排污水和RO濃水中污染物濃度較低,占總排放量的70%左右。經達標處理后其中污染物濃度已經非常低,適合作為回用水。這種低污染水通過大通量超低壓反滲透膜后回收率可定在75%,那廢水的總回用率就在75%×70%=52.5%,也就是說,通常廢水回用控制在50%左右,在目前的排放標準要求下是比較經濟合理的。通常廢水回用可以按照如下工藝:廢水處理出水回用原水池原水泵多介質過濾器超濾裝置增壓泵活性炭吸附離子交換保安過濾器高壓泵反滲透回用水箱。
四、硅太陽能電池生產廢水處理站設計規劃要點
1、廢水處理站事故應急池往往在設計中會疏忽遺漏,考慮到生產故障和排放的安全性,事故水池和事故回流一定要在設計中考慮。
2、硅太陽能電池生產廢水處理站使用化學藥品較多,在設計中應該盡量將化學藥品區域集中考慮,過于分散不便于化學品的管理,容易造成安全隱患。同時應有設置防止化學品泄漏的圍堰和對應措施,如沖洗用的自來水軟管,并安裝保護人員的沖淋洗眼器。
3、硅太陽能電池生產廢水處理后產生的污泥較多,設計中如果條件允許應該盡量考慮自動污泥輸送裝置,或者將壓濾機設置在層樓面的臺上,污泥可以自動卸入污泥運輸車中,降低操作人員的勞動強度。
4、廢水處理站應充分考慮,全面規劃。設計應根據資及業主要求實施,盡量考慮到遠期工程的需要,預留相應的接口及設備位置。應采用高效節能,節省用地,便于運行的廢水處理新工藝、新技術,確保廢水處理效果,減少工程投資和日常運行費用,出水水質達到招標要求,并符合國家和當地環保部門相關要求。
五、結束語
硅太陽能電池已經越來越多的運用在社會的各行各業,已經成為綠色新能源的代名詞。對電池生產過程中排放的廢水污染進行及時恰當的控制,積極承擔相應社會責任也進入硅電池產業前的必修課。硅片廢水的治理要從源頭著手,杜絕水的浪費現象,同時采用節水型工藝和設備,提高水資源的利用率,完善和建立污水處理系統,提高工業用水回收率和重復利用率。最后,我認為光伏產業是一個發展前景遠大的產業系統,其不管是在廢水處理方面還是其它方面都蘊含著巨大的商機,希望我們能把握好這一機遇,為自身以及環保事業做出我們的貢獻。
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關鍵詞:工業廢水污染 石油化工 乳制品
一、工業廢水的分類
工業企業在生產過程中產生的廢水統稱工業廢水,其中包括生產廢水和冷卻用水和生活污水,為了了解工業廢水的主要性質,區分種類,認識其危害,研究其處理措施,通常進行廢水的分類,一般有三種分類方法。
1.按加工對象進行分類。
在工業冶金生產中產生的廢水、造紙過濾產生廢水、煉焦煤氣廢水、洗滌金屬廢水、紡織染料產生的大量有色廢水、制革有毒廢水、農藥化工廢水和和化學化工廢水等。
2.按廢水主要成分分類
含有硝酸等的酸性廢水、含有小蘇打的堿性廢水、氮過量的酚廢水、重金屬過量的鎘廢水、鉻廢水、汞廢水、含有毒物質的氟廢水、含有機磷廢水、傷害莊家,以及含有放射性物質的廢水等。這種分類方法有很大的的優點。可以明顯的劃分出廢水的污染成分,以便進行有針對性的處理。
3.按工業廢水中所含主要污染物的性質分類
工業廢水中主含有無機污染物為主的稱為無機廢水,主要含有機污染物為主的稱為有機廢水。比如說,電鍍工藝和礦物加工工藝過程中產生的廢水就是無機廢水,食品或石油加工過程產生的廢水是有機廢水。按這種方法,分類簡單,對考慮處理方法非常有利。如對易生物降解的有機廢水一般采用生物處理法,對無機廢水一般采用物理、化學和物理化學法處理。[1]但是一般在在工業生產過程中,一種廢水常常既含無機物,也含有機物。
二、石油工業廢水處理技術的新進展
1.物理化學處理積水
1.1磁性粉末凈化技術
這是一種采用磁性粉末凈化工業廢水的新方法,可以使得凈化過程更為簡單,有效,并且可以減少使用費用。這一過程依靠微生物的代謝來分解水中的有機物。隨著細菌降解掉污染物,污染物聚集,并且迅速沉淀。這種技術效果非常明顯,但是有時污泥中纖細的細菌會形成簇團,會阻止沉降,嚴重時會導致設備停止運行。而日本宇都宮大學應用化學教授Yasuzo Saka運用改進方法解決了上面的問題,他在污泥之中加入了少許四氧化三鐵粉末,帶有磁性的污泥可以上下滑動。并且具有反循環作用。Yasuzo Saka的研究小組對處理條件發微生物濃度進行了檢測,可以保證不會產生多余的污泥。
1.2光催化技術
目前Tio2,納米顆粒光催光催化處理廢水被世界認為是最先進的廢水處理技術。而如何將Tio2應用于難降解有毒有機物廢水的產業化處理過程,是環保領域面臨的巨大難題。而如今通過我國科學家的不斷努力,這一問題得到了解決.通過燒結法和離子交換法,成功的制成了納米處理劑,而內部具有納米級的連續光催化廢水處理劑,使得Tio2晶須催化劑的不間斷光催化廢水處理設備的廢水處理效率與分解比例、及工業化困難等問題得到了解決。采用該工藝已很好地處理了城市污水、信息技術工業廢水和含磷、含氮廢水。
2.生物處理技術
2.1MBR技術
MBR技術是將生物降解技術與膜通透性作用結合而成的一種高效水處理方法,用這種方法可以將微生物停留在生物反應裝置中,使有機污染率達到最低,流程簡單高效、易實現自動化控制,費用低投資小,出水水質良好等優點,在工業廢水的處理中有良好的前景。采用MBR的廢水處理工藝首先在美國發展并應用[2],在水處理領域受到高度重視,處理量到現在擴大了1000倍,處理對象也不斷增多。在工業廢水的處理和回收的眾多領域,如食品工業廢水、水產加工廢水、養殖廢水、化妝品生產廢水、染料成本、石油化工廢水及填埋場滲濾液的處理獲得成功。
2.2電-生物耦合技術
硝基苯類、鹵代酚、鹵代烴、還原染料等都是重要的工業原料或產品,它們都很難能夠自然降解,[3]這是廢水處理行業面臨的重大難題。現今科學家研究發明了電-生物耦合技術,利用電催化使水中難以分解的物質發生氧化還原反應,微生物則在同一個反應器中同時將它們徹底去除。以含硝基苯質量濃度為100 mg/L的廢水為例,經過十小時的處理,硝基苯去除率大于98%,COD去除率大于90%,出水達到國家排放標準。
三、乳制品行業的廢水處理
1.乳制品廢水的來源及其特征
乳品工業包括乳場、乳品接收站和乳品加工廠。乳場廢水主要是洗滌和沖洗用水。乳品接收站洗滌廢水,乳品加工廠產生的廢水包括各種設備的洗滌用水、地面沖洗用水、洗滌與攪拌黃油的廢水以及生產各種乳制品所產生的廢水。
2.乳制品廢水的主要處理方法
現在主要采用的方法有三種,第一種是全好氧生化處理,第二種是厭氧-好氧生化處理,以及水解-好氧生化處理等處理技術路線。乳品中蛋白質的含量比較多,所以廢水的降解速度比較慢,若降解時間不足,蛋白質的含量很難達到標準。為了使排放含量達到國家二級標準,降解時間需要在30小時之上。想要達到一級標準,需要48小時以上。[4]所以用全好氧生物降解工藝,占地面積大,而且能耗高,并且只能完成生物硝化過程,做不到完全的脫氮。采用厭氧-好氧生化處理技術時,生物降解速度較慢的物質停留之間期,在停留時間不足和沒有生物除氮工程措施的情況下,同樣很難使出水蛋白質排放量達標。在改進型的工藝流程中,在厭氧和好氧段之間增加了缺氧階段,用大比例的混合液來進行脫氧工程,這樣是工程資本大大增加,而且工程進度不穩定,操作不方便。用水解-好氧生化處理乳品工業廢水,近兩年來已有不少成功的工程實例,如光明乳業就有四座這樣的水處理廠,其處理效果,和氨氮總去除率分別可以達到95%及85%以上,這種方法的可操作性、運行穩定性和經濟性等都強于前面說的兩種工藝。比前面兩種方法都具有更強的操作性,穩定性和經濟性。
參考文獻
[1]謝紅彬,劉兆德,陳雯 工業廢水排放的影響因素量化分析[J] 長江流域資源與環境 2004-04.
[2]向運吉 工業廢水再生循環利用[J] 四川冶金 1983-01.