在半导体生产领域,由于生产流程复杂、工艺繁多且用水量巨大,所产生的半导体废水具有废水量大、污染物种类多、浓度高等显著特点。
一、分质分系统预处理的重要性半导体废水采取分质分系统预处理至关重要。不同工艺产生的废水水质差异极大,例如含氟废水、含磷废水、含氨废水、含铜废水等。
若将这些废水混合处理,不但会增加处理难度,比如可能出现交叉感染等问题,而且容易忽略混合后污染物的浓度变化,不利于实现更精细化的处理。只有对不同类型的废水进行分质分系统预处理,才能更好地针对各种污染物采取特定的处理方法,提高处理效率和效果。
二、预处理工艺及原理化学沉淀法是通过向废水中加入特定的化学药剂,使废水中的污染物与化学药剂发生化学反应,生成难溶性的沉淀物质,然后通过固液分离的方法将沉淀去除。
去除含氟废水在半导体生产过程中,含氟废水是一种常见的废水类型。含氟废水的处理通常采用化学沉淀法,以氯化钙作为化学药剂。氟离子与氯化钙反应生成氟化钙沉淀,反应式为:F- + Ca2+ → CaF2↓。然后通过絮凝沉淀的方法,加入聚合氯化铝(PAC)和聚丙烯酰胺(PAM)等絮凝剂,使沉淀形成矾花,在沉淀池中进行固液分离,从而达到去除氟离子的目的。
去除重金属离子半导体废水中的重金属离子如铜、锌、镉、铅等,也可以采用化学沉淀法进行去除。对于不同的重金属离子,可以选择不同的化学药剂进行沉淀反应。例如,对于含铜废水,可以加入氢氧化钠(NaOH),使铜离子与氢氧根离子反应生成氢氧化铜沉淀,反应式为:Cu2+ + 2OH- → Cu (OH) 2↓。同样,通过固液分离的方法将沉淀去除,实现对重金属离子的有效处理。
半导体废水会排放出高浓度氨氮废水,处理高浓度氨氮废水的工艺有氧化法、吹脱法、生物法等。某企业采用两级吹脱的方式处理氨氮浓度超过 1000mg/L 的废水,使其达标排放。
吹脱法脱除水中氨氮的原理是利用 NH4 + 和 NH3 之间的动态平衡,在碱性条件下将气体通入水中,使气液相互充分接触。此时,水中溶解的游离氨会穿过气液界面,向气相转移,从而达到去除氨氮的目的。
响吹脱效率的要因素包括 pH 值、水温、布水负荷、气液比以及足够的气液分离空间。通过调节这些因素,可以提高吹脱法的处理效果。
三、半导体废水处理方案总结半导体废水处理方案主要是分质分系统预处理。通过对不同类型的废水进行分类收集和预处理,可以针对每种废水的特点选择合适的处理方法,提高处理效率和达标率。同时,不断探索和优化处理工艺,结合先进的技术和设备,才能更好地解决半导体废水处理难题,实现半导体产业的可持续发展。
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我一直以为PAC就是除磷剂呢。这也是絮凝剂吗