CN111285547A

CN111285547A - 一种显影液废液处理方法

Info

Publication number: CN111285547A
Application number: CN202010149118.6A
Authority: CN
Inventors: 肖凡
Original assignee: Shanghai Dongzhen Environment Protection Engineering & Technology Co ltd
Current assignee: Shanghai Dongzhen Environment Protection Engineering & Technology Co ltd
Priority date: 2020-03-06
Filing date: 2020-03-06
Publication date: 2020-06-16

Abstract

本发明公开了一种显影液废液处理方法，涉及化工废液处理领域，主要为了解决目前液晶显示屏工厂废水站生化系统常采用的工艺会大幅降低生化系统的总氮去除负荷，从而使得生化系统水力停留时间长、占地面积大。本发明的显影液废液处理方法具有耐受进水TMAH浓度高、处理负荷高的特点，且本发明中厌氧生化工艺停留时间短、占地面积少、剩余污泥产量低，且反应过程无需曝气，处理能耗远低于好氧生化工艺；此外，本发明采用氨吹脱与酸吸收工艺对厌氧生化处理后的显影液废液进行处理，不仅避免了将废液直接排入工厂废水站后给废水站生化处理系统带来的高浓度氨氮冲击负荷，而且还能实现硫酸铵资源回收。

Description

一种显影液废液处理方法

技术领域

本发明涉及化工废液处理领域，具体是一种显影液废液处理方法。

背景技术

液晶显示屏生产过程中产生高浓度显影液废液，废液的主要成分是四甲基氢氧化铵（Tetramethylammonium hydroxide, 简称TMAH），其浓度高达20000mg/L以上。TMAH是一种具有强碱性、腐蚀性及生物毒性的有机氮化合物，较难生物降解，在高浓度情况下对废水生化处理系统中的好氧微生物的活性有抑制。目前，液晶显示屏工厂显影液废液的处理方式主要有两种，一是将其作为危险废弃物直接外委处置，该种处理方式的费用极为高昂；另一种处理方式是将其以小流量输送至工厂废水站，通过其它大流量的有机废水进行稀释，降低废水中TMAH浓度后再进入生化系统处理。

目前液晶显示屏工厂废水站生化系统常采用A/O或A/A/O工艺，低浓度的TMAH首先在好氧微生物作用下转化为氨氮，然后经好氧硝化、缺氧反硝化过程实现总氮的去除。该种处理方式存在以下问题：（1）尽管低浓度的TMAH可以通过A/O或A/A/O工艺分解去除，但会大幅降低生化系统的总氮去除负荷，从而使得生化系统水力停留时间长、占地面积大。（2）A/O或A/A/O生化工艺承受进水TMAH浓度有限，当液晶显示屏工厂排放显影液废液量较大时，未能在厂内进行处理的废液仍需外委处置。

发明内容

本发明的目的在于提供一种显影液废液处理方法，以解决上述问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种显影液废液处理方法，包括以下步骤：

1）PH调节

在显影液废液中加入酸性溶液，调节PH值至7.5-8.5；

步骤1）的目的在于使显影液废液中溶解的光刻胶转化为不溶态析出；

2）混凝沉淀

在经PH调节后的显影液废液中加入混凝剂，使析出的光刻胶凝聚为絮体；然后再加入絮凝剂，使光刻胶絮体抱团成为更密实的絮团；最后进行沉淀处理，其中沉淀污泥排入工厂废水站污泥脱水系统处理，沉淀上清液待进一步处理；

3）浓度调配

在步骤2）所得到的沉淀上清液中加入稀释水，使得显影液废液中内TMAH的浓度稀释至12000mg/L以下；

4）厌氧生化

对稀释后的显影液废液进行厌氧生化处理，降低显影液废液毒性，使得显影液废液中的TMAH分解转化为氨氮和甲烷气，TMAH去除率达99%以上，处理出水中氨氮浓度升高至1000-1500mg/L；

5）氨吹脱与酸吸收

对步骤4）中得到的厌氧生化反应出水进行氨吹脱与酸吸收处理，在吹脱过程中废水中高浓度氨氮由液相转移至气相，再经硫酸吸收后形成硫酸铵溶液；其中，制取的硫酸铵溶液可作为氮肥回收利用，吹脱后的废水中氨氮浓度降低至40mg/L以下，将其排入液晶显示屏工厂废水站生化系统进一步处理。

在进一步的方案中：所述步骤1）中所用的酸溶液为盐酸。

在进一步的方案中：所述步骤2）中所用的混凝剂为聚合氯化铝，投加浓度为100mg/L，混凝反应时间为15-20min。

在进一步的方案中：所述步骤2）中所用的絮凝剂为聚丙烯酰胺，投加浓度为3mg/L，絮凝反应时间为5-10min。

在进一步的方案中：所述步骤3）中的稀释水为工业自然水、工厂低浓度显影液废水或工厂废水站生化系统处理出水。

在进一步的方案中：所述步骤4）中厌氧生化容积负荷为4-8 kg TMAH/m³·d，厌氧生化反应温度为35-38℃，厌氧生化进水最高可承受TMAH浓度为12000mg/L。

在进一步的方案中：所述步骤4）包括：

4-1）在厌氧生化进水中投加碳酸钠或碳酸氢钠，控制厌氧反应出水pH值为6.8-7.2；

4-2）在厌氧生化进水中投加磷酸盐，投加浓度为10-20mg/L（以P计）；

4-3）在厌氧生化反应器内投加钙盐，投加浓度为40mg/L（以Ca计）；

4-4）在厌氧生化反应器内投加微量元素药液，投加比例按1m³厌氧生化进水投加1-2 L微量元素药液，其中微量元素药液组成为：0.8mg/L氯化钴，0.8mg/L氯化镍，0.8mg/L硫酸亚铁。

在进一步的方案中：所述步骤4-2）中投放的磷酸盐为磷酸二氢钾，步骤4-3）中投放的钙盐为氯化钙。

在进一步的方案中：所述步骤5）包括：

5-1）在氨吹脱进水中投加氢氧化钠，将废水pH值调节为10-12；

5-2）将氨吹脱进水温度加热至45-48℃；

5-3）进行一级或两级吹脱。

相较于现有技术，本发明的有益效果如下：

（1）耐受进水TMAH浓度高

本发明中厌氧生化工艺耐受进水TMAH浓度最高可达12000mg/L，而好氧生化工艺耐受进水TMAH浓度约为1000mg/L。

（2）处理负荷高

本发明中厌氧生化工艺降解TMAH的容积负荷最高可达8 kg TMAH/m³·d，而好氧生化工艺降解TMAH的容积负荷最高约为1 kg TMAH/m³·d。

（3）本发明中厌氧生化工艺停留时间短、占地面积少、剩余污泥产量低，且反应过程无需曝气，处理能耗远低于好氧生化工艺。

此外，本发明采用氨吹脱与酸吸收工艺对厌氧生化处理后的显影液废液进行处理，不仅避免了将废液直接排入工厂废水站后给废水站生化处理系统带来的高浓度氨氮冲击负荷，而且还能实现硫酸铵资源回收。

附图说明

图1为本发明的显影液废液处理方法的工艺流程图。

图2为本发明实施例的系统流程图。

具体实施方式

以下实施例会结合附图对本发明进行详述。本发明所列举的各实施例仅用以说明本发明，并非用以限制本发明的范围。对本发明所作的任何显而易知的修饰或变更都不脱离本发明的精神与范围。

本发明实施例是以某液晶显示屏工厂显影液废液的处理过程作为示例的，该厂的显影液废液pH值＞14，TMAH浓度 17000mg/L，总氮浓度2610mg/L，具体流程请参阅图2，包括以下步骤：

1）PH调节

利用调节池对显影液废液进行收集，然后通过提升泵输送至pH调节槽，在pH调节槽内投加盐酸，将废液pH值调节至7.5。

2）混凝沉淀

2-1）pH调节槽出水流入混凝槽，在混凝槽内投加混凝剂—聚合氯化铝（PAC），混凝剂的投加浓度为100mg/L；

2-2）混凝槽出水流入絮凝槽，在絮凝槽内投加絮凝剂—聚丙烯酰胺（PAM），絮凝剂的投加浓度为3mg/L；

2-3）絮凝槽出水流入沉淀池，沉淀池停留时间为2h，沉淀池污泥排入工厂废水站污泥脱水系统处理。

3）浓度调配

沉淀池上清液流入厌氧进水槽，在厌氧进水槽内加入工厂排放的低浓度显影液废水，将显影液废液中TMAH浓度稀释为6409mg/L~11850mg/L。

4）厌氧生化

4-1）在厌氧进水槽内投加磷酸二氢钾，投加浓度为20mg/L（以P计）；

4-2）在厌氧进水槽内投加碳酸氢钠，控制厌氧生化反应器出水pH值为6.8~7.2；

4-3）在厌氧进水槽内设置电加热或蒸汽加热，维持厌氧生化反应器内温度为35~38℃；

4-4）厌氧进水槽中的废水经提升泵输送至厌氧生化反应器内，厌氧生化反应器容积负荷为5.5 kg TMAH/m3·d；

4-5）在厌氧生化反应器内投加氯化钙，投加浓度为40mg/L（以Ca计），其中厌氧生化反应器形式为UASB（升流式厌氧污泥床反应器）；

4-6）厌氧生化反应器内投加微量元素药液，投加比例按1m3厌氧生化进水投加1L微量元素药液，其中微量元素药液组成为：0.8mg/L氯化钴，0.8mg/L氯化镍，0.8mg/L硫酸亚铁。

在不同的TMAH进水浓度下，厌氧生化反应器出水水质如下表所示：

厌氧进水TMAH浓度	厌氧出水TMAH浓度	厌氧出水氨氮浓度
			6409	0.35	926.8
8396	0.43	1101.3
			10095	0.32	1273.4
11850	0.48	1458.5

4-7）厌氧生化反应器产生的沼气经水封装置进入沼气柜储存，再进入火炬装置燃烧。

5）氨吹脱与酸吸收

5-1）厌氧生化反应器出水流入厌氧出水槽，再经提升泵输送至pH调节槽。在pH调节槽内投加氢氧化钠，将废水pH值调节至11.5；

5-2）pH调节槽出水流入吹脱进水槽，在吹脱进水槽内设置电加热或蒸汽加热，将废水温度提高至46℃；

5-3）吹脱进水槽内的废水经提升泵输送至吹脱塔，吹脱塔采用两级吹脱串联，吹脱塔出水氨氮浓度为38.6mg/L；

5-4）吹脱塔出水流入出水池，再经泵提升输送至工厂废水站有机废水生化系统处理；

5-5）吹脱塔排出气体进入吸收塔，通过硫酸吸收，制得质量浓度为20%的硫酸铵溶液。

对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims

1.一种显影液废液处理方法，其特征在于，包括以下步骤：

1）PH调节

在显影液废液中加入酸性溶液，调节PH值至7.5-8.5；

2）混凝沉淀

3）浓度调配

4）厌氧生化

5）氨吹脱与酸吸收

2.根据权利要求1所述的显影液废液处理方法，其特征在于，所述步骤1）中所用的酸溶液为盐酸。

3.根据权利要求2所述的显影液废液处理方法，其特征在于，所述步骤2）中所用的混凝剂为聚合氯化铝，投加浓度为100mg/L，混凝反应时间为15-20min。

4.根据权利要求3所述的显影液废液处理方法，其特征在于，所述步骤2）中所用的絮凝剂为聚丙烯酰胺，投加浓度为3mg/L，絮凝反应时间为5-10min。

5.根据权利要求4所述的显影液废液处理方法，其特征在于，所述步骤3）中的稀释水为工业自然水、工厂低浓度显影液废水或工厂废水站生化系统处理出水。

6.根据权利要求5所述的显影液废液处理方法，其特征在于，所述步骤4）中厌氧生化容积负荷为4-8 kg TMAH/m³·d，厌氧生化反应温度为35-38℃，厌氧生化进水最高可承受TMAH浓度为12000mg/L。

7.根据权利要求6所述的显影液废液处理方法，其特征在于，所述步骤4）包括：

4-2）在厌氧生化进水中投加磷酸盐，投加浓度为10-20mg/L；

4-3）在厌氧生化反应器内投加钙盐，投加浓度为40mg/L；

8.根据权利要求7所述的显影液废液处理方法，其特征在于，所述步骤4-2）中投放的磷酸盐为磷酸二氢钾，步骤4-3）中投放的钙盐为氯化钙。

9.根据权利要求8所述的显影液废液处理方法，其特征在于，所述步骤5）包括：

5-1）在氨吹脱进水中投加氢氧化钠，将废水pH值调节为10-12；

5-2）将氨吹脱进水温度加热至45-48℃；

5-3）进行一级或两级吹脱。