CN111362387A - 一种电子行业废水中双氧水去除工艺 - Google Patents

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罗嘉豪
熊江磊
高亚光
周伟
曹海龙
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    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F1/58—Treatment of water, waste water, or sewage by removing specified dissolved compounds

Abstract

本发明是电子行业废水中双氧水去除工艺，包括以下工艺步骤：废水经pH调节池调节pH为4～11，进入双氧水分解反应池，投加复合型双氧水去除剂，反应10～30min，将水中双氧水分解至1mg/L以下。本发明的优点：一、废水经调节池调节pH后，进入双氧水分解反应池，投加复合型双氧水去除剂，反应10～15min即可将水中双氧水快速分解至1mg/L以下。与常规投加亚硫酸氢钠和活性炭吸附工艺相比，具有加药量少、运行费用低、专一性强、反应速度快、无二次污染等优点。二、本发明制备的高效稳定的复合型双氧水去除剂与市面上其他双氧水去除剂相比，pH适用范围广，可针对不同进水水质特点调节pH，后续工艺处理方便。

Description

一种电子行业废水中双氧水去除工艺
技术领域
本发明涉及的是一种去除电子行业废水中双氧水的技术，属于水处理技术领域。
背景技术
电子行业的制程中，会搭配添加双氧水以清除晶片上残留的有机物，在生产过程中排出的如研磨废水、氨氮废水、含铜废水、含氟废水等都含有一定浓度的双氧水，若在废水处理与回收过程中没有先行去除，会造成设备材料的氧化损坏或处理效能降低等问题，如化混沉淀效果降低、离子交换树脂与RO膜破损。
目前常见处理方式有NaHSO3还原、活性碳吸附等工艺。其中，采用NaHSO3还原处理后存在出水导电度高、无专一性，易被其它氧化物消耗、加药量大，操作费用高、药剂不稳定容易衰退、会产生腐蚀性硫化氢气体等问题；活性碳吸附工艺初设费用高，出水含细微颗粒需滤除，同时存在活性易衰退、填料需定期更换耗费人工等缺点。
《半导体行业含氨-双氧水废水中双氧水的去除研究》中，采用锰砂塔对半导体行业含氨-双氧水废水进行双氧水去除的试验研究。试验结果表明：当控制pH在10～11左右，反应时间在3min以上时，双氧水的去除率可达到99％左右。但是该工艺对pH要求较高，且初设成本较高，锰砂塔活性易衰退，并未考虑到进水SS较高时对出水双氧水去除效果的影响。
中国专利CN101935947B《节能环保纺织品精练漂白用双氧水去除剂及其应用》，采用3～5％的氯化钴水溶液(pH为4～6)作为双氧水去除剂处理棉针织或纱线的精练漂白废水，可将水中双氧水去除至0.5mg/L以下。但是该专利所用双氧水去除剂为含氯化钴的水溶液，存在加药量大(0.1～0.5g/L)、运行费用高、pH要求高等问题，同时投加之后会造成钴的二次污染。
由上述内容可知，现有工艺中存在以下问题：NaHSO3还原工艺存在出加药量大、出水导电度高、无专一性，易被其它氧化物消耗、药剂不稳定容易衰退、会产生腐蚀性硫化氢气体等问题；活性碳吸附工艺存在初设费用高、活性易衰退、填料需定期更换耗费人工等缺点。市面上现有双氧水去除剂虽然能够去除水中双氧水，但是普遍对进水pH要求较高，同时存在加药量较大、投加之后容易引起二次污染等问题。
发明内容
本发明提出的是一种电子行业废水中双氧水去除工艺，其目的旨在克服现有技术存在的上述缺陷，通过制备高效稳定的复合型双氧水去除剂，实现电子行业废水中双氧水的快速去除、节能降耗。
本发明的技术解决方案：一种电子行业废水中双氧水去除工艺，包括以下工艺步骤：废水经pH调节池调节pH为4～11后，进入双氧水分解反应池，投加复合型双氧水去除剂，反应10～30min，将水中双氧水分解至1mg/L以下。
优选的，所述复合型双氧水去除剂与双氧水比例为质量浓度比1:10～1:30。
优选的，所述复合型双氧水去除剂的制备方法，包括以下步骤：
第一步：在温度为40～50℃的条件下，配置质量分数1～2％的无机金属盐溶液；
第二步：加入1～2g/L的乙二胺四乙酸进行稳定，并缓慢搅拌；
第三步：在反应釜内，按比例依次加入第二步所得混有乙二胺四乙酸的无机金属盐溶液、过氧化氢酶溶液，混合60min至均匀，即得复合型双氧水去除剂。
优选的，所述无机金属盐为氯化锰。
或者，优选的，所述无机金属盐为硫酸锰。
或者，优选的，所述无机金属盐为氯化钴。
或者，优选的，所述无机金属盐为硫酸钴。
优选的，所述过氧化氢酶和无机金属盐的混合比例为质量比8:1～10:1。
进一步优选的，所述过氧化氢酶和无机金属盐的混合比例为质量比9:1。
本发明的优点：一、废水经调节池调节pH后，进入双氧水分解反应池，投加复合型双氧水去除剂，反应10～15min即可将水中双氧水快速分解至1mg/L以下。与常规投加亚硫酸氢钠和活性炭吸附工艺相比，具有加药量少、运行费用低、专一性强、反应速度快、无二次污染等优点。
二、本发明制备的高效稳定的复合型双氧水去除剂与市面上其他双氧水去除剂相比，pH适用范围广，可针对不同进水水质特点调节pH，后续工艺处理方便。
附图说明
图1是本发明电子行业废水中双氧水去除工艺的流程图。
具体实施方式
下面结合实施例和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
如图1所示，一种电子行业废水中双氧水去除工艺，包括以下工艺步骤：废水经pH调节池调节pH后，进入双氧水分解反应池，投加复合型双氧水去除剂，反应10～15min，即可将水中双氧水快速分解至1mg/L以下。
具体的：
1.双氧水去除工艺：复合型双氧水去除剂具有pH适用范围广(pH为4～11)、加药量少等特点，针对电子行业研磨废水、氨氮废水、含铜废水、含氟废水等优化出不同进水pH，可大幅节省酸碱调节费用，减少构筑物数量。
具体流程为，根据不同生产工艺出水水质特点，将进水pH调节为4～11，直接投加一定量复合型双氧水去除剂(与双氧水比例为质量浓度比1:10～1:30)，反应10～15min后，水中双氧水浓度即可降至1mg/L以下。
如针对含铜废水，可与化混沉淀除铜工艺同步进行，将pH调整至10.0～10.5之后，投加复合型双氧水去除剂，利用碱性条件下双氧水不稳定易挥发以及Cu本身易催化双氧水的特点，最大限度节省加药成本。
针对含氟废水，pH可调节至7～8中性条件，投加复合型双氧水去除剂，此时同样为加钙化混最佳pH，可同步进行加钙化混沉淀除氟。
2.所述复合型双氧水去除剂的制备方法，包括以下步骤：
第一步：在温度为40～50℃的条件下，配置质量分数1～2％的无机金属盐溶液；
第二步：加入1～2g/L的乙二胺四乙酸进行稳定，并缓慢搅拌；
第三步：在反应釜内，按比例依次加入混有乙二胺四乙酸的无机金属盐溶液、过氧化氢酶溶液，混合60min至均匀，即得复合型双氧水去除剂。
所述无机金属盐为氯化锰、硫酸锰、氯化钴或硫酸钴。优选为氯化锰或氯化钴。
所述过氧化氢酶和无机金属盐的混合比例为质量比8:1～10:1，优选为9：1。
实施例1
某面板厂含铜废水水质，pH约为5，双氧水约为400mg/L，Cu约为50mg/L，废水流量为1100m3/d。本案例实施包括以下步骤：
双氧水去除剂配制：
配方一：在温度为40℃的条件下配置2％的氯化锰溶液；加入2g/L的乙二胺四乙酸进行稳定，并缓慢搅拌；在反应釜内，按过氧化氢酶和无机金属盐溶液比例10:1依次加入混有乙二胺四乙酸的无机金属盐溶液、过氧化氢酶溶液，混合60min至均匀，即得复合型双氧水去除剂。
配方二：在温度为40℃的条件下配置2％的氯化钴溶液；加入2g/L的乙二胺四乙酸进行稳定，并缓慢搅拌；在反应釜内，按过氧化氢酶和无机金属盐溶液比例10:1依次加入混有乙二胺四乙酸的无机金属盐溶液、过氧化氢酶溶液，混合60min至均匀，即得复合型双氧水去除剂。
配方三：在温度为40℃的条件下配置2％的硫酸锰溶液；加入2g/L的乙二胺四乙酸进行稳定，并缓慢搅拌；在反应釜内，按过氧化氢酶和无机金属盐溶液比例10:1依次加入混有乙二胺四乙酸的无机金属盐溶液、过氧化氢酶溶液，混合60min至均匀，即得复合型双氧水去除剂。
配方四：在温度为40℃的条件下配置2％的硫酸钴溶液；加入2g/L的乙二胺四乙酸进行稳定，并缓慢搅拌；在反应釜内，按过氧化氢酶和无机金属盐溶液比例10:1依次加入混有乙二胺四乙酸的无机金属盐溶液、过氧化氢酶溶液，混合60min至均匀，即得复合型双氧水去除剂。
反应步骤：
调节进水pH为10，进入双氧水分解反应池，投加复合型双氧水去除剂(20mg/L)，反应10min后进入化混系统进一步去除水中的Cu。
实验结果：
Figure BDA0002428433040000051
从实验结果来看，以氯化钴、氯化锰为无机金属盐的复合型双氧水去除剂对水中双氧水去除效果较好，出水双氧水浓度可小于1mg/L。
实施例2
某半导体厂含氟废水水质，pH为1.62，双氧水约为300mg/L，F约为200～250mg/L，废水流量为1200m3/d。本案例实施包括以下步骤：
第一步：调节进水pH为8，进入双氧水分解反应池，投加复合型双氧水去除剂(15～20mg/L)，反应15min后水中双氧水浓度低于1mg/L，pH基本不变。双氧水去除完全后可直接进入加钙化混系统进一步去除水中的F。
实施例3
某面板厂含铜废水水质，pH为3～4，双氧水约为10000～20000mg/L，Cu约为500mg/L，废水流量为30m3/h。本案例实施包括以下步骤：
第一步：考虑到废水中Cu含量较高，调节pH引入大量含铜污泥。直接将废水打入双氧水分解反应池，投加复合型双氧水去除剂(2000mg/L)，反应30min后水中双氧水浓度低于1mg/L。双氧水去除完全后进入后续处理工艺系统进一步处理水中的Cu。
对比例1
某面板厂含铜废水水质，pH为5～6，双氧水约为300～400mg/L，Cu约为50～60mg/L，废水流量为1100m3/d。本案例实施包括以下步骤：
第一步：调节进水pH为7，投加亚硫酸氢钠(3000mg/L)，反应20min后水中双氧水浓度为5～10mg/L。
对比例2
某面板厂含铜废水水质，pH为4～6，双氧水约为300～400mg/L，Cu约为50～60mg/L，废水流量为1100m3/d。本案例实施包括以下步骤：
第一步：调节进水pH为7～8，进入双氧水分解反应池，投加过氧化氢酶药剂，反应10min后水中双氧水浓度为20～40mg/L。
采用“亚硫酸氢钠还原”的工艺流程，药剂投加费用为5.76元/t，出水双氧水浓度为5～10mg/L。
采用“投加过氧化氢酶”的工艺流程，药剂投加费用为3.8元/t，出水双氧水浓度为20～40mg/L。
与上述两种工艺相比，本发明药剂投加费用为1.2元/t，同比分别降低79.1％、68.4％，且出水双氧水浓度稳定小于1mg/L。
对于本领域技术人员来说，在本专利构思及具体实施例启示下，能够从本专利公开内容及常识直接导出或联想到的一些变形，本领域普通技术人员将意识到也可采用其他方法，或现有技术中常用公知技术代替，以及投加药剂量、反应时间等参数上的变化，或略超出此范围，等等非实质性改动，同样可以被应用，都能实现本专利描述功能和效果，不再一一举例展开细说，均属于本专利保护范围。

Claims (9)

1.一种电子行业废水中双氧水去除工艺，其特征在于，包括以下工艺步骤：废水经pH调节池调节pH为4～11后，进入双氧水分解反应池，投加复合型双氧水去除剂，反应10～30min，将水中双氧水分解至1mg/L以下。
2.如权利要求1所述的一种电子行业废水中双氧水去除工艺，其特征在于，所述复合型双氧水去除剂与双氧水比例为质量浓度比1:10～1:30。
3.如权利要求2所述的一种电子行业废水中双氧水去除工艺，其特征在于，所述复合型双氧水去除剂的制备方法，包括以下步骤：
第一步：在温度为40～50℃的条件下，配置质量分数1～2％的无机金属盐溶液；
第二步：加入1～2g/L的乙二胺四乙酸进行稳定，并缓慢搅拌；
第三步：在反应釜内，按比例依次加入第二步所得混有乙二胺四乙酸的无机金属盐溶液、过氧化氢酶溶液，混合60min至均匀，即得复合型双氧水去除剂。
4.如权利要求3所述的一种电子行业废水中双氧水去除工艺，其特征在于，所述无机金属盐为氯化锰。
5.如权利要求3所述的一种电子行业废水中双氧水去除工艺，其特征在于，所述无机金属盐为硫酸锰。
6.如权利要求3所述的一种电子行业废水中双氧水去除工艺，其特征在于，所述无机金属盐为氯化钴。
7.如权利要求3所述的一种电子行业废水中双氧水去除工艺，其特征在于，所述无机金属盐为硫酸钴。
8.如权利要求3～7任一所述的一种电子行业废水中双氧水去除工艺，其特征在于，所述过氧化氢酶和无机金属盐的混合比例为质量比8:1～10:1。
9.如权利要求8所述的一种电子行业废水中双氧水去除工艺，其特征在于，所述过氧化氢酶和无机金属盐的混合比例为质量比9:1。
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