首页> 工程案例

案例分享—除氟篇|科海思突破性成果:深圳电子企业废水除氟项目,出水1mg/L以下

2024-06-21150


业主公司: 工程公司:
行       业: 电子行业 地       区: 广东省
产       品: 特种离子交换树脂 型       号:除氟树脂CH-87
需       求: 除氟 时       间:2024-06-21

  项目名称

  深圳某电子企业废水除氟项目

  工艺选择

  多介质过滤器+除氟树脂

  工艺原理

  氟选择性官能团,饱和后需要用硫酸铝做再生

  项目背景

  单晶硅是电子工业的重要基础材料,广泛应用于太阳能光伏、半导体等领域。随着全球对清洁能源和电子产品需求的不断增长,单晶硅产业迎来了快速发展期。

  然而,单晶硅的生产过程中使用了氢氟酸、氟化铵等大量含氟化学品,导致产生的废水中含有高浓度的氟化物。这些含氟废水若未经有效处理,直接排放到环境中,将严重影响水体生态平衡,威胁人类健康,引发地方性氟中毒等严重后果。

  为了应对这一问题,行业内已经开发出多种处理工艺,包括沉淀法、药剂法和离子交换树脂法等。钙盐沉淀法通过向废水中加入氯化钙或石灰乳来生成CaF2沉淀,从而去除氟化物。虽然这种方法简单有效,但很难达到国家规定的相关排放要求。药剂法虽然效果较好,但成本高昂,并可能引入额外的化学物质,增加后续处理难度。

  相比之下,离子交换树脂法通过特定设计的树脂能够高效稳定地去除废水中的氟离子,从而解决出水水质不稳定的问题,同时大大减少了污泥量和土建成本。与药剂法相比,离子交换法的运行成本更低,为企业节省了环保费用支出,提高了经济效益。

  在深圳地区的一个电子企业废水除氟项目中,采用除氟树脂来去除单晶硅废水中的氟离子,不仅显著降低了废水处理成本,还因其出色的环保表现赢得了市场和客户的广泛认可。

  项目概况

  污水资源化是城市建设和发展的重要原则,通过就地收集和处理企业生产污水,为完善水务基础设施网络,构建水质达标、环境优美的水环境体系奠定坚实基础。该项目旨在解决单晶硅生产过程中产生的高氟化物含量污水处理问题。

  项目执行《地表水环境质量标准》(GB3838-2002)的III类水质标准(TN除外),尾水处理达标后,经人工湿地停留后排入河道。主要环保工艺以钙法沉淀的形式实现,实际操作过程中会产生大量的氟化钙污泥,由于氟化钙在18°C时溶解度约15mg/l,以氟元素计量为 7.76mg/1,远远不能达到《地表水环境质量标准》(GB3838-2002)的类水质标准中要求的F<1mg/l 的要求。

  科海思以技术创新为核心发展动力,为多种行业的环保问题提供全面解决方案,并在处理各种工业污染物,如氟化物、总氮、氨氮、总砷、总磷等方面,具备成熟的工艺方案和丰富的实践经验。

  针对深圳该电子企业废水除氟项目,科海思深入调研并充分考虑了厂区现有的污水处理系统与实际运营情况。项目设计规模为每日处理32000立方米废水,主要目标是有效去除水中的氟化物。

  在预处理阶段,通过采用物化方法,废水中的悬浮固体(SS)浓度控制在20-30mg/L,氟化物含量降至5-15mg/L。为了达到更为严格的出水标准,科海思设计了一套包括多介质过滤器和除氟树脂相结合的深度处理工艺。

  这种结合工艺能够将出水中的悬浮固体浓度降至小于10mg/L,同时将氟化物浓度降低至小于1mg/L,远低于《地表水环境质量标准》(GB3838-2002)规定的限制。

0621-3-1.png

  项目树脂设计吸附流速为 8 BV,采用10 套树脂罐使用,2套树脂罐备用的方式进行运行。设计吸附量为 3g/L,单罐再生周期为 2天除氟系统循环操作:

  系统初次运行时,先运行1 2 组系统,10 小时后运行3 4,20小时后运行5 6,30小时后运行7 8,40 小时后运行9 10。11 12组作为备用

  1、2系统运行2天后,再生 1、2 两组,启动 11、12,1、2 两组再生完备用;

  3、4系统运行2天后,再生3、4组,启动1、2组,3、4 两组再生完备用;

  5、6系统运行2天后,再生 5、6组,启动3、4组,5、6 两组再生完备用;

  7、8 系统运行2天后,再生 7、8 组,启动 5、6 组,7、8 两组再生完备用;

  9、10 系统运行2天后,再生 9-10 组,启动7、8组,9、10 两组再生完备用;

  11、12 系统运行2天后,再生 11、12 组,启动 9、10 组, 11、12两组再生完备用。

  整个流程 88 个小时,即3.5 天左右为一个周期。

  树脂在吸附氟离子饱和后,需要先进行再生,才能恢复到使用前再次投入使用。

  再生:用硫酸铝/氯化铝(8%-10%),将树脂官能团吸附的氟离子洗脱,洗脱废液里面主要是硫酸铝/氯化铝、氟离子等。再生流量为4BV/H,即4倍的树脂体积,40m’/h,再生时间一般是30-60min。

0621-3-5.png

  Tulsimer® CH-87除氟树脂

  项目中采用的Tulsimer® CH-87,是一款去除水溶液中氟离子的专用凝胶型选择性离子交换树脂。

  它具有氟化物选择性官能团的交联聚苯乙烯共聚物架构,去除氟离子的能力可以达到1ppm以下,同时可以在中性至碱性的PH范围内有较高的工作效率,且容易再生。

  除此之外CH-87除氟树脂还具有以下优势:

  处理精度大,处理后废水氟化物含量可达到1ppm以下,稳定达标《地表水环境质量标准》GB3838-2002,表三标准;

  CH-87除氟树脂可以在盐环境运行,并且只吸附氟,不受硫酸根等阴离子的影响;

  能对低浓度含氟废水进行深度处理,解决低浓度废水处理难题;

  模块组件形式,自动化程度高,操作简单;

  CH-87树脂为专门开发用于污水除氟的特种离子交换树脂,解决了活性氧化铝、羟基磷灰石等吸附材料用于污水除氟时,使用过程中出现的吸附量小、再生时间长(至少8小时),再生后交换量衰减严重、运行成本、滤料体量大、占地面积大等难题。

0621-3-7.png

  科海思在环保技术领域的积极探索和不断进步,使其在深圳某电子企业废水除氟项目中成功解决了高浓度氟化物污水处理的难题,不仅彰显了科海思在环保技术开发和应用上的专业地位,更为企业和社会的可持续发展注入了新的活力。

  同时在项目执行过程中,科海思与当地政府、企业多方合作的模式,为科海思在未来的项目实施中提供了宝贵的经验,也确保了项目的成功实施和长期运营。

  未来科海思将深圳电子企业除氟项目作为起点,持续推动技术创新,加大研发资源投入,不断探索和开发新的环保技术,以更高效、更环保的解决方案,服务于更广泛的行业和区域为实现更加绿色和可持续的未来而努力。

0621-3-6.jpg

资料图

了解方案详情

可扫描下方二维码

获取更多案例详情

技术热线:400-838-8151


6C68C79E-9DBA-4532-925C-4D3B38F78D38.png