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    MBR膜處理技術(shù)半導(dǎo)體行業(yè)廢水處理中的應(yīng)用

    更新日期:2021-12-07 13:26

     

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      1、概略

     

      半導(dǎo)體制造行業(yè)作為用水大戶,每日耗水以千噸計(jì)。隨著國(guó)內(nèi)環(huán)保請(qǐng)求,工廠每日耗水量有所請(qǐng)求,因此必需對(duì)排放的廢水停止回收。

     

      MBR膜生物反響器是膜別離技術(shù)和生物降解技術(shù)的分離,它可替代傳統(tǒng)凈水單元的二沉池,是一種高效的凈水處置技術(shù)。膜別離反響器的分類方式有很多種,其中,浸沒(méi)式膜生物反響器的運(yùn)轉(zhuǎn)能耗較低、管理便當(dāng)靈敏,因而被普遍用于生活和工業(yè)廢水處工藝中。

     

      MBR作為一種新型的凈水工藝,與傳統(tǒng)的活性污泥法相比具有如下特性[2]

     

      a.固液別離效率高,凈水效果好,耐沖擊負(fù)荷才能強(qiáng)。

     

      由于膜的高效截留作用,MBR工藝可有效截留水中的懸浮物、細(xì)菌、大分子有機(jī)物等。微生物在生物反響器內(nèi)不時(shí)積聚,系統(tǒng)內(nèi)微生物濃度可達(dá)活性污泥法的5~10倍,降低了污泥負(fù)荷,進(jìn)步了容積負(fù)荷,使得難降解有機(jī)物能夠得到更好的去除,并且具有一定的抗沖擊負(fù)荷才能。

     

      b.污泥泥齡長(zhǎng),污泥產(chǎn)量少。

     

      膜的別離作用可使微生物完整截留在生物反響器內(nèi),完成水力停留時(shí)間和固體停留時(shí)間的完整別離。反響器內(nèi)泥齡長(zhǎng),排泥量少,不只減少了污泥處置費(fèi)用,而且使得一些增殖遲緩的細(xì)菌如硝化菌及難降解有機(jī)物合成菌得到很好的生長(zhǎng),進(jìn)步了凈水效果。

     

      c.設(shè)備緊湊,占空中積小,自動(dòng)化水平高,操作管理便利。

     

      MBR也存在一些缺陷:

     

      a.膜污染。

     

      膜污染直接造成膜通量降落,操作本錢增加。目前,膜污染問(wèn)題是限制膜技術(shù)大范圍應(yīng)用的關(guān)鍵問(wèn)題之一,如何緩解膜污染成為當(dāng)前膜技術(shù)研討范疇的一個(gè)研討熱點(diǎn)。

     

      b.膜的消費(fèi)及運(yùn)轉(zhuǎn)本錢高。

     

      由于較高的消費(fèi)和運(yùn)轉(zhuǎn)本錢,膜技術(shù)的大范圍應(yīng)用得到了很大的限制[3]。

     

      針對(duì)半導(dǎo)體廢水的特殊性、多樣性。我們針對(duì)其排放的DWWA(普通酸漿廢水)DOWW(普通有機(jī)廢水)停止回收,并設(shè)計(jì)相應(yīng)的MBR處置系統(tǒng)。

     

      2、工程設(shè)計(jì)

     

      2.1 水質(zhì)情況及設(shè)備參數(shù)

     

      選用上海某大型半導(dǎo)體制造公司車間排放液,廢水總量為3090m3/d,水質(zhì)情況見(jiàn)表1。

     

     

      2.2 工藝流程

     

     

      DWWA/DOWW廢水進(jìn)入原水調(diào)整池,經(jīng)調(diào)解PH調(diào)整池調(diào)理后,進(jìn)入曝氣池停止生物處置,然后經(jīng)MBR膜停止固水別離后進(jìn)入連續(xù)活性炭塔,深度去除TOC后,再經(jīng)過(guò)重力式過(guò)濾器除去顆粒物,最后經(jīng)過(guò)RO去除水中剩余離子,最后回收至純水系統(tǒng)。

     

      2.3 主要處置構(gòu)筑物和控制程序

     

      原水調(diào)整池、pH調(diào)整池、曝氣池及MBR池、過(guò)濾器水槽采用RC+FRP材質(zhì),連續(xù)活性炭、重力過(guò)濾器采用CS/RL材質(zhì),重力過(guò)濾器采用CS/TEP材質(zhì)。

     

      MBR槽內(nèi)設(shè)9MBR膜,選用三菱,為PVDF材質(zhì),孔徑為0.4um。

     

      MBR膜參數(shù)如表2

     

     

      主要控制儀表:

     

      ORP主要用于檢測(cè)廢水中氧化性物質(zhì),避免大量氧化性物質(zhì)進(jìn)入系統(tǒng),對(duì)細(xì)菌形成不可逆的損傷;PH計(jì)主要用于監(jiān)控水中PH值并控制NaOH投加量;MLSS用于監(jiān)控水中污泥濃度;TOC/Turb(濁度計(jì))用于監(jiān)控MBR產(chǎn)水水質(zhì)情況;DO用于監(jiān)控水中溶解氧濃度;負(fù)壓表用于監(jiān)控MBR產(chǎn)水泵的吸入口壓力。

     

      3、MBR膜運(yùn)轉(zhuǎn)

     

      3.1 MBR運(yùn)轉(zhuǎn)狀況

     

      經(jīng)過(guò)兩年的連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn),控制系統(tǒng)進(jìn)水PH9.3左右,控制MBR污泥濃度在5000mg/L左右,DO2mg/L左右,MBR產(chǎn)水泵負(fù)壓在-20kpa~-25kpa,MBR產(chǎn)水TOC穩(wěn)定在5mg/L以下,均勻去除率到達(dá)95%以上,MBR產(chǎn)水PH4.5左右,Turb0.1mg/L以下。

     

      MBR運(yùn)轉(zhuǎn)條件控制:

     

      a.由于半導(dǎo)體行業(yè)排放的DWWA、DOWW廢水營(yíng)養(yǎng)缺乏,難以維持高濃度的MLSS,故實(shí)踐運(yùn)轉(zhuǎn)中控制在5000mg/L左右

     

      b.由于MBR膜易受無(wú)機(jī)金屬垢梗塞,故降低系統(tǒng)運(yùn)轉(zhuǎn)PH值,控制在4.5左右,既能夠降低系統(tǒng)NaOH投加量以降低運(yùn)轉(zhuǎn)本錢,又能夠預(yù)防MBR膜梗塞,降低MBR膜清洗頻率。在兩年的運(yùn)轉(zhuǎn)中,僅停止檸檬酸清洗1次。

     

      c.MBR膜產(chǎn)水泵吸入口負(fù)壓控制在-20kpa~-25kpa,實(shí)踐運(yùn)轉(zhuǎn)中每月停止一次NaClO清洗,此時(shí)負(fù)壓在-25kpa左右。清洗濃度為3000ppm。

     

      d.MBR膜運(yùn)轉(zhuǎn)形式:吸7min1min,依據(jù)負(fù)壓增長(zhǎng)趨向可做調(diào)理。

     

      e.由于曝氣管長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)用,變干的污泥會(huì)梗塞曝氣孔,因而要停止定期清洗。清洗方式如下:中止MBR產(chǎn)水泵及曝氣風(fēng)機(jī),翻開(kāi)管路氣餒閥,曝氣管內(nèi)流入池水并關(guān)閉氣餒閥,再翻開(kāi)曝氣風(fēng)機(jī)和產(chǎn)水泵。普通每1~6小時(shí)清洗一次。

     

      3.2 MBR出水水質(zhì)

     

      MBR產(chǎn)水TOC3.5mg/L左右,Tubr濃度小于0.1mg/L系統(tǒng)產(chǎn)水TOC小于0.1mg/L,電導(dǎo)率小于100us/cm,PH4.5左右,SiO2小于0.1mg/L。

     

      4、主要技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)

     

      此系統(tǒng)在舊有系統(tǒng)的根底上停止改造,投入本錢約20,000K,運(yùn)轉(zhuǎn)本錢約3.8RMB/m3。

     

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