Page 234 - 水资源保护技术与方法
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第九章 半导体废水技术发展
(四)膜分离法
1. 主要膜技术
反渗透(RO)膜:反渗透膜的孔径小于 0.5nm,能在压力驱动下(通常为
1.5~4.0MPa),通过选择性透过性截留氟离子和其他污染物。其对氟离子的截留
率可达 95% 以上,但该技术对进水水质要求极高,需要进行严格的预处理,包
括混凝沉淀、过滤、保安过滤等步骤,以防止膜污染。同时,反渗透膜容易受到
有机物、微生物和胶体的污染,需要定期进行化学清洗,膜的使用寿命一般为
3~5 年。纳滤(NF)膜:纳滤膜的孔径在 1~10nm 之间,对二价离子和分子量在
200~1000Da 的小分子有机物具有较高的截留率,可选择性地截留氟离子。在处
理氢氟酸废水时,纳滤膜能在较低压力(0.5~1.5MPa)下运行,能耗相对较低。
然而,纳滤膜的膜通量较低,一般为 10~30L/(m²·h),处理效率有待提高,
且同样面临膜污染问题。
2. 工艺应用
膜分离法常与其他工艺联合使用,形成“中和沉淀—膜分离”等组合工艺。
某电子企业采用“中和沉淀—超滤—纳滤—反渗透”工艺处理氢氟酸废水,先通
过中和沉淀去除大部分悬浮物和氟离子,再经超滤进一步截留大分子有机物和胶
体;纳滤和反渗透膜进行深度处理,最终产水达到电子级超纯水标准,回用于芯
片清洗工序,实现了水资源的循环利用,年节约新鲜用水量达 12 万吨。
三、氢氟酸废水处理工艺组合应用案例
(一)某化工企业氢氟酸废水处理工程
1. 项目背景
该化工企业主要从事氟化工产品生产,每日产生氢氟酸废水 200t,废水中 F -
浓度为8000mg/L,pH值为2.0,同时含有浓度为10~20mg/L的铬、镍等重金属离子。
2. 处理工艺
采用“中和沉淀—混凝沉淀—吸附—反渗透”组合工艺。废水首先进入中和
反应池,投加石灰乳将 pH 值调节至 8.5,使氟离子生成氟化钙沉淀;随后流入
混凝沉淀池,投加聚合氯化铝和聚丙烯酰胺,进一步去除悬浮物和细小氟化钙颗
粒;经过滤后,废水进入活性氧化铝吸附柱进行深度处理;最后,通过反渗透膜
进行浓缩分离。产水达标排放,浓水进入三效蒸发结晶系统,经蒸发结晶处理后,
结晶盐作为危险废物交由专业单位处置。
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