案例分享—除氟篇|科海思突破性成果：深圳電子企業(yè)廢水除氟項目,出水1mg/L以下

　　項目名稱

　　深圳某電子企業(yè)廢水除氟項目

　　工藝選擇

　　多介質(zhì)過濾器+除氟樹脂

　　工藝原理

　　氟選擇性官能團，飽和后需要用硫酸鋁做再生

　　項目背景

　　單晶硅是電子工業(yè)的重要基礎(chǔ)材料，廣泛應(yīng)用于太陽能光伏、半導(dǎo)體等領(lǐng)域。隨著全球?qū)η鍧嵞茉春碗娮赢a(chǎn)品需求的不斷增長，單晶硅產(chǎn)業(yè)迎來了快速發(fā)展期。

　　然而，單晶硅的生產(chǎn)過程中使用了氫氟酸、氟化銨等大量含氟化學(xué)品，導(dǎo)致產(chǎn)生的廢水中含有高濃度的氟化物。這些含氟廢水若未經(jīng)有效處理，直接排放到環(huán)境中，將嚴(yán)重影響水體生態(tài)平衡，威脅人類健康，引發(fā)地方性氟中毒等嚴(yán)重后果。

　　為了應(yīng)對這一問題，行業(yè)內(nèi)已經(jīng)開發(fā)出多種處理工藝，包括沉淀法、藥劑法和離子交換樹脂法等。鈣鹽沉淀法通過向廢水中加入氯化鈣或石灰乳來生成CaF2沉淀，從而去除氟化物。雖然這種方法簡單有效，但很難達到國家規(guī)定的相關(guān)排放要求。藥劑法雖然效果較好，但成本高昂，并可能引入額外的化學(xué)物質(zhì)，增加后續(xù)處理難度。

　　相比之下，離子交換樹脂法通過特定設(shè)計的樹脂能夠高效穩(wěn)定地去除廢水中的氟離子，從而解決出水水質(zhì)不穩(wěn)定的問題，同時大大減少了污泥量和土建成本。與藥劑法相比，離子交換法的運行成本更低，為企業(yè)節(jié)省了環(huán)保費用支出，提高了經(jīng)濟效益。

　　在深圳地區(qū)的一個電子企業(yè)廢水除氟項目中，采用除氟樹脂來去除單晶硅廢水中的氟離子，不僅顯著降低了廢水處理成本，還因其出色的環(huán)保表現(xiàn)贏得了市場和客戶的廣泛認(rèn)可。

　　項目概況

　　污水資源化是城市建設(shè)和發(fā)展的重要原則，通過就地收集和處理企業(yè)生產(chǎn)污水，為完善水務(wù)基礎(chǔ)設(shè)施網(wǎng)絡(luò)，構(gòu)建水質(zhì)達標(biāo)、環(huán)境優(yōu)美的水環(huán)境體系奠定堅實基礎(chǔ)。該項目旨在解決單晶硅生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的高氟化物含量污水處理問題。

　　項目執(zhí)行《地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》(GB3838-2002)的III類水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)(TN除外)，尾水處理達標(biāo)后，經(jīng)人工濕地停留后排入河道。主要環(huán)保工藝以鈣法沉淀的形式實現(xiàn)，實際操作過程中會產(chǎn)生大量的氟化鈣污泥，由于氟化鈣在18°C時溶解度約15mg/l，以氟元素計量為 7.76mg/1，遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能達到《地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》(GB3838-2002)的類水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)中要求的F<1mg/l 的要求。

　　科海思以技術(shù)創(chuàng)新為核心發(fā)展動力，為多種行業(yè)的環(huán)保問題提供全面解決方案，并在處理各種工業(yè)污染物，如氟化物、總氮、氨氮、總砷、總磷等方面，具備成熟的工藝方案和豐富的實踐經(jīng)驗。

　　針對深圳該電子企業(yè)廢水除氟項目，科海思深入調(diào)研并充分考慮了廠區(qū)現(xiàn)有的污水處理系統(tǒng)與實際運營情況。項目設(shè)計規(guī)模為每日處理32000立方米廢水，主要目標(biāo)是有效去除水中的氟化物。

　　在預(yù)處理階段，通過采用物化方法，廢水中的懸浮固體(SS)濃度控制在20-30mg/L，氟化物含量降至5-15mg/L。為了達到更為嚴(yán)格的出水標(biāo)準(zhǔn)，科海思設(shè)計了一套包括多介質(zhì)過濾器和除氟樹脂相結(jié)合的深度處理工藝。

　　這種結(jié)合工藝能夠?qū)⒊鏊械膽腋」腆w濃度降至小于10mg/L，同時將氟化物濃度降低至小于1mg/L，遠(yuǎn)低于《地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》(GB3838-2002)規(guī)定的限制。

　　項目樹脂設(shè)計吸附流速為 8 BV，采用10 套樹脂罐使用，2套樹脂罐備用的方式進行運行。設(shè)計吸附量為 3g/L，單罐再生周期為 2天除氟系統(tǒng)循環(huán)操作:

　　系統(tǒng)初次運行時，先運行1 2 組系統(tǒng)，10 小時后運行3 4，20小時后運行5 6，30小時后運行7 8，40 小時后運行9 10。11 12組作為備用

　　1、2系統(tǒng)運行2天后，再生 1、2 兩組，啟動 11、12，1、2 兩組再生完備用;

　　3、4系統(tǒng)運行2天后，再生3、4組，啟動1、2組，3、4 兩組再生完備用;

　　5、6系統(tǒng)運行2天后，再生 5、6組，啟動3、4組，5、6 兩組再生完備用;

　　7、8 系統(tǒng)運行2天后，再生 7、8 組，啟動 5、6 組，7、8 兩組再生完備用;

　　9、10 系統(tǒng)運行2天后，再生 9-10 組，啟動7、8組，9、10 兩組再生完備用;

　　11、12 系統(tǒng)運行2天后，再生 11、12 組，啟動 9、10 組， 11、12兩組再生完備用。

　　整個流程 88 個小時，即3.5 天左右為一個周期。

　　樹脂在吸附氟離子飽和后，需要先進行再生，才能恢復(fù)到使用前再次投入使用。

　　再生:用硫酸鋁/氯化鋁(8%-10%)，將樹脂官能團吸附的氟離子洗脫，洗脫廢液里面主要是硫酸鋁/氯化鋁、氟離子等。再生流量為4BV/H，即4倍的樹脂體積，40m’/h，再生時間一般是30-60min。

　　Tulsimer? CH-87除氟樹脂

　　項目中采用的Tulsimer? CH-87，是一款去除水溶液中氟離子的專用凝膠型選擇性離子交換樹脂。

　　它具有氟化物選擇性官能團的交聯(lián)聚苯乙烯共聚物架構(gòu)，去除氟離子的能力可以達到1ppm以下，同時可以在中性至堿性的PH范圍內(nèi)有較高的工作效率，且容易再生。

　　除此之外CH-87除氟樹脂還具有以下優(yōu)勢：

　　處理精度大，處理后廢水氟化物含量可達到1ppm以下，穩(wěn)定達標(biāo)《地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》GB3838-2002，表三標(biāo)準(zhǔn);

　　CH-87除氟樹脂可以在鹽環(huán)境運行，并且只吸附氟，不受硫酸根等陰離子的影響;

　　能對低濃度含氟廢水進行深度處理，解決低濃度廢水處理難題;

　　模塊組件形式，自動化程度高，操作簡單;

　　CH-87樹脂為專門開發(fā)用于污水除氟的特種離子交換樹脂，解決了活性氧化鋁、羥基磷灰石等吸附材料用于污水除氟時，使用過程中出現(xiàn)的吸附量小、再生時間長(至少8小時)，再生后交換量衰減嚴(yán)重、運行成本、濾料體量大、占地面積大等難題。

　　科海思在環(huán)保技術(shù)領(lǐng)域的積極探索和不斷進步，使其在深圳某電子企業(yè)廢水除氟項目中成功解決了高濃度氟化物污水處理的難題，不僅彰顯了科海思在環(huán)保技術(shù)開發(fā)和應(yīng)用上的專業(yè)地位，更為企業(yè)和社會的可持續(xù)發(fā)展注入了新的活力。

　　同時在項目執(zhí)行過程中，科海思與當(dāng)?shù)卣?、企業(yè)多方合作的模式，為科海思在未來的項目實施中提供了寶貴的經(jīng)驗，也確保了項目的成功實施和長期運營。

　　未來科海思將深圳電子企業(yè)除氟項目作為起點，持續(xù)推動技術(shù)創(chuàng)新，加大研發(fā)資源投入，不斷探索和開發(fā)新的環(huán)保技術(shù)，以更高效、更環(huán)保的解決方案，服務(wù)于更廣泛的行業(yè)和區(qū)域為實現(xiàn)更加綠色和可持續(xù)的未來而努力。

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