CN116282699B - 一种半导体废水处理方法及系统 - Google Patents
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- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F2209/00—Controlling or monitoring parameters in water treatment
- C02F2209/14—NH3-N
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- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F2209/00—Controlling or monitoring parameters in water treatment
- C02F2209/16—Total nitrogen (tkN-N)
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- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F2301/00—General aspects of water treatment
- C02F2301/08—Multistage treatments, e.g. repetition of the same process step under different conditions
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- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F3/00—Biological treatment of water, waste water, or sewage
- C02F3/02—Aerobic processes
- C02F3/12—Activated sludge processes
- C02F3/1236—Particular type of activated sludge installations
- C02F3/1268—Membrane bioreactor systems
Abstract
本发明公开了一种半导体废水处理方法及系统。该半导体废水处理方法包括：分类收集：将半导体废水分为酸性废水、碱性废水、含氟废水、含砷废水和有机废水进行收集；分质预处理：中和酸性废水和碱性废水，去除含砷废水中的三价砷和单质磷，去除含氟废水中的氟离子；MBR膜处理：将分质预处理后的酸性废水、碱性废水、含砷废水、含氟废水和有机废水进入MBR膜生物反应器，初步去除废水中的污染物；RO分离净化：将经MBR膜生物反应器处理后的废水进入RO分离净化器，去除废水中残余的杂质，得到干净的回收水。本发明先将各种废水进行分质预处理，实现各类污染物的分级去除，再依次经MBR膜处理、RO分离净化处理，产水回用率达90％。
Description
技术领域
本发明属于工业废水处理技术领域，具体涉及一种半导体废水处理方法及系统。
背景技术
随着电动汽车、智能电子设备的迅速发展，半导体产业需求量日趋增加，其部件生产清洗和电镀产生大量废水，水中含有大量重金属成分，对生态环境和人类健康会产生极大危害，造成环境污染，半导体行业生产企业急需解决废水处理问题。
半导体生产废水主要分为高浓废水和低浓度污水，高浓废水主要来源于半导体生产线，分为除臭系统酸碱废液，含砷废液，含氟废液，含磷废水，含有机废水，低浓污水主要来源于冲洗污水、清洗污水以及生活污水。其中有机废水的主要来源为光刻、光刻胶除去以及晶片清洗工序，主要的污染物为：CODCr、BOD5等；含砷废水主要来源于湿蚀刻、干蚀刻和晶圆减薄工序，主要的污染物为：PO4 3-、AsO3 3-、SS等；含氟废水的主要来源是化学气相沉积和干法蚀刻，主要的污染物为：F-、NH3等；酸性废水的主要来源是金属膜蒸发和湿法蚀刻,主要的污染物为Cl-等。
综上所述，半导体废水种类多，成分复杂，废水量大，产水量波动大，且为连续排放，处理难度大。因此，亟需一种针对半导体废水的处理方法和处理系统。
发明内容
针对上述技术问题，本发明的目的在于提供一种半导体废水处理方法及系统。本发明先将各种废水进行分质预处理，实现各类污染物的分级去除，再依次经过MBR膜处理、RO分离净化处理，产水回用率可达90％，实现了半导体废水的净化再生。
为实现上述目的，本发明通过如下技术方案实现：
一种半导体废水处理方法，包括以下步骤：
分类收集：将半导体废水分为酸性废水、碱性废水、含氟废水、含砷废水和有机废水进行收集；
分质预处理：中和酸性废水和碱性废水，去除含砷废水中的三价砷和单质磷，去除含氟废水中的氟离子；
MBR膜处理：将分质预处理后的酸性废水、碱性废水、含砷废水、含氟废水和有机废水混合后进入MBR膜生物反应器，去除废水中的COD、有机物、氨氮、总氮、总磷和部分重金属；
RO分离净化：将经过MBR膜生物反应器处理后的废水进入RO分离净化器，去除废水中残余的杂质，得到干净的回收水。
进一步地，上述半导体废水处理方法还包括将经RO分离净化器处理后的不满足回收标准的废水进入DTRO分离净化器进行分离浓缩得到浓缩液，并将不满足回收标准的浓缩液进入蒸发结晶系统或RO分离净化器进行处理。
进一步地，分质预处理过程中，去除含砷废水中的三价砷和单质磷的方法为：以次氯酸钠或双氧水为氧化剂将三价砷氧化为五价砷，将单质磷氧化成磷酸盐，然后以PAC、PFS、PAM、有机硫中的一种或多种为絮凝剂，沉淀五价砷和磷酸盐。
进一步地，分质预处理过程中，去除含氟废水中氟离子的方法为：加入氯化钙以及熟石灰和/或氢氧化钠生成氟化钙，以PAC、PFS、PAM、有机硫中的一种或多种为絮凝剂，沉淀氟化钙。
一种上述半导体废水处理方法使用的半导体废水处理系统，包括酸性废水收集灌、碱性废水收集灌、含砷废水收集灌、含氟废水收集灌、有机废水收集灌，与酸性废水收集灌和碱性废水收集灌连接的酸碱中和罐，与含砷废水收集灌连接的两级除砷反应罐，与含氟废水收集灌连接的两级除氟反应罐，以及依次连接的废水中和调理罐、MBR膜生物反应器、RO分离净化器和产水回用罐。
进一步地，两级除砷反应罐包括一级氧化反应区，一级絮凝区，一级沉淀池和二级氧化反应区，二级絮凝区，二级沉淀池；两级除氟反应罐包括一级除氟反应区，一级氟絮凝沉淀区，一级氟沉淀池，二级除氟反应区，二级氟絮凝沉淀区，二级氟沉淀池。
进一步地，MBR膜生物反应器包括依次设置的反硝化区、碳化区、硝化区、沉淀区和外置式管式超滤单元；RO分离净化器的膜材料为聚酰胺复合膜，膜通量10-15L/(m2·h)。
进一步地，RO分离净化器还依次连接有DTRO分离净化器和蒸发结晶系统，DTRO分离净化器和蒸发结晶系统的清液出口均连接产水回用罐。
进一步地，DTRO分离净化器包括过滤器、高压泵、减震器、DTRO膜组件和循环泵；蒸发结晶系统包括两级低温蒸发系统和低温刮板蒸发系统。
进一步地，两级低温蒸发系统包括冷凝水罐，进料罐，一级预热器，二级预热器，一级闪蒸罐，一级换热器，二级闪蒸罐，二级换热器，膨胀罐，冷凝水罐，冷却循环水池，母液罐，排污罐，洗涤罐。低温刮板蒸发系统包括高浓母液罐，消泡剂桶，进料罐，蒸汽发生器，刮板蒸发器，闪蒸罐，冷凝器，冷凝水罐。
本发明的有益效果是：
(1)本发明先将各类废水进行分质预处理，实现各类污染物的分级去除，再依次经过MBR膜处理、RO分离净化处理，解决了半导体含氟废水、含砷废水等污染问题，产水回用率达90％，实现了半导体废水的再生处理。
(2)本发明通过将经RO分离净化器处理后的不满足回收标准的废水进入DTRO分离净化器进行分离浓缩得到浓缩液，并将不满足回收标准的浓缩液进入蒸发结晶系统或RO分离净化器进行循环处理，产水水质好，可满足生产用水要求。
(3)本发明提供的半导体废水处理系统抗水质波动能力强，运行稳定性强，自动化程度高，操作简单，满足对半导体废水进行深度净化的需求。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例的附图作简单地介绍。
图1为本发明实施例提供的半导体废水处理方法的工艺流程图；
图2为两级除砷反应罐示意图；
图3为两级除氟反应罐示意图；
图4为MBR膜生物反应器示意图；
图5为DTRO分离净化器示意图；
图6为两级低温蒸发系统示意图；
图7为低温刮板蒸发系统示意图；
图中，1、酸性废水收集灌；2、碱性废水收集灌；3、含砷废水收集灌；4、含氟废水收集灌；5、有机废水收集灌；6、酸碱中和罐；7、两级除砷反应罐；701、一级氧化反应区；702、一级絮凝区；703、一级沉淀池；704、二级氧化反应区；705、二级絮凝区；706、二级沉淀池；707、排泥管；708、回调区；8、两级除氟反应罐；801、一级除氟反应区；802、一级氟絮凝沉淀区；803、一级氟沉淀池；804、二级除氟反应区；805、二级氟絮凝沉淀区；806、二级氟沉淀池；9、废水综合调理罐；10、MBR膜生物反应器；101、反硝化区；102、碳化区；103、硝化区；104、沉淀区；105、外置式管式超滤单元；11、RO分离净化器；12、产水回用罐；13、DTRO分离净化器；131、过滤器；132、高压泵；133、减震器；134、DTRO膜组件；135、循环泵；14、蒸发结晶系统；15、两级低温蒸发系统；1501、第一冷凝水罐；1502、进料罐；1503、一级预热器；1504、二级预热器；1505、一级闪蒸罐；1506、一级换热器；1507、二级闪蒸罐；1508、二级换热器；1509、膨胀罐；1510、一级压缩机；1511、二级压缩机；1512、第二冷凝水罐；1513、凉水塔风机；1514、冷却循环水池；1515、母液罐；1516、排污罐；1517、洗涤罐；1518、一级强制循环泵；1519、二级强制循环泵；1520、硫酸罐；16、低温刮板蒸发系统；1601、高浓母液罐；1602、消泡剂桶；1603、进料罐；1604、蒸汽发生器；1605、刮板蒸发器；1606、闪蒸罐；1607、射流器；1608、冷凝器；1609、冷凝水罐；1610、冷却塔。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，均属于本发明保护的范围。
实施例1
请参阅图1，本实施例提供的半导体废水处理系统包括酸性废水收集灌1、碱性废水收集灌2、含砷废水收集灌3、含氟废水收集灌4、有机废水收集灌5，各类废液收集灌容积为每天废水产生量的2-5倍，设置有温度传感器，液位计，搅拌器，取样口，罐体采用保温防护。酸性废水收集灌1和碱性废水收集灌2的出水口均连接酸碱中和罐6以进行酸碱中和反应，酸碱中和罐6设置有搅拌机，pH计，酸、碱进水泵和酸碱中和罐pH值连锁，当pH小于6时，碱进水泵赫兹增加，酸进水泵赫兹减小，当pH大于8时，碱进水泵赫兹减小，酸进水泵赫兹增加。含砷废水含有三价砷和单质磷，废水在高温环境下单质磷易发生自燃现象，故含砷废水的废水管道采用金属管，且采用埋地管廊，避免夏天高温发生管道燃烧现象，含砷废水收集灌3设计容积为每天废水产生量的2-5倍，设置有温度传感器，液位计，搅拌器，取样口，罐体采用金属材质或混凝土，含砷废水收集灌3与两级除砷反应罐7连接。含氟废水收集灌4设计容积为每天废水产生量的2-5倍，设置有温度传感器，液位计，搅拌器，取样口，罐体采用保温防护，含氟废水收集灌4连接两级除氟反应罐8。酸碱中和罐6、两级除砷反应罐7、两级除氟反应罐8以及有机废水收集灌5的出水端均与废水中和调理罐9连通，废水综合调理罐9的设计容积为每天总废水产生量的7-10倍，设置有温度传感器，液位计，搅拌器，取样口，罐体采用保温防护。废水综合调理罐9可以起到调节水量和水质的作用，当前端生产线出现故障或者废水水质和水量发生变化时废水综合调理罐保证后端废水处理系统稳定运行。废水中和调理罐9的出水口依次连接有MBR膜生物反应器10、RO分离净化器11和产水回用罐12。
本实施例的RO分离净化器11采用高压反渗透膜处理技术，膜材料为聚酰胺复合膜，膜通量10-15L/(m2·h)，RO分离净化器不仅可有效的去除水中残余的COD和NH3等，也能脱除水中的各种有机物、微粒、盐分、重金属等污染物，使出水水质达到回用标准。RO分离净化器11还依次连接有DTRO分离净化器13和蒸发结晶系统14，用于对RO分离净化器11中未达标的废水进行再次处理。DTRO分离净化器13和蒸发结晶系统14的清液出口均连接产水回用罐12。
如图2～3所示，两级除砷反应罐7沿废水流向包括依次连通的一级氧化反应区701，一级絮凝区702，一级沉淀池703和二级氧化反应区704，二级絮凝区705，二级沉淀池706，以及排泥管707、回调区708；两级除氟反应罐8沿废水流向包括依次连通的一级除氟反应区801，一级氟絮凝沉淀区802，一级氟沉淀池803，二级除氟反应区804，二级氟絮凝沉淀区805，二级氟沉淀池806。
如图4所示，MBR膜生物反应器10包括依次设置的反硝化区101、碳化区102、硝化区103、沉淀区104和外置式管式超滤单元105。反硝化区101设置有潜水搅拌器、pH计，ORP计，溶氧仪，将pH控制在6.5-7.8，溶解氧控制在0.2-0.5mg/L。碳化区102设置有碳源投加装置，碱度投加装置，高效射流曝气器，污泥回流泵，溶氧仪，罗茨风机或磁悬浮风机，污泥回流泵设计回流量为进水流量4-10倍，溶解氧控制在1-3mg/L。硝化区103设置有高效射流曝气器，溶氧仪，罗茨风机或磁悬浮风机，将溶解氧控制在1-2mg/L，污泥浓度控制在15-20mg/L。沉淀区104设置有污泥回流泵，污泥回流泵设计回流量为进水流量2-5倍。外置式管式超滤单元105采用高速错流式过滤方式，使得废水在膜元件中流速达3-4m/s，既可以保证生化区较高的污泥浓度，也可以有效地清洗膜表面，保证超滤膜拥有较高的膜通量。
如图5所示，DTRO分离净化器13沿废水流向包括依次连通的过滤器131、高压泵132、减震器133、DTRO膜柱134、循环泵135。DTRO分离净化器的膜材料为聚酰胺复合膜，膜通量8-12L/(m2·h)，运行压力60-90bar，产水率60-70％，也可以有效的去除水中残余的COD、NH3、有机物、微粒、盐分、重金属等污染物，使出水水质达到回用标准。
蒸发结晶系统14包括两级低温蒸发系统15和低温刮板蒸发系统16，且两级低温蒸发系统15和低温刮板蒸发系统16的进口端均与DTRO分离净化器13的浓缩液出口端连通。如图6所示，两级低温蒸发系统15包括第一冷凝水罐1501，进料罐1502，一级预热器1503，二级预热器1504，一级闪蒸罐1505，一级换热器1506，二级闪蒸罐1507，二级换热器1508，膨胀罐1509，一级压缩机1510，二级压缩机1511，第二冷凝水罐1512，凉水塔风机1513，冷却循环水池1514，母液罐1515，排污罐1516，洗涤罐1517，一级强制循环泵1518，二级强制循环泵1519，硫酸罐1520。
第一冷凝水罐1501、进料罐1502均与一级预热器1503连通；一级预热器1503、二级预热器1504、一级闪蒸罐1505、二级闪蒸罐1507依次连通，一级换热器1506与二级预热器1504、一级闪蒸罐1505、二级换热器1508连通，二级换热器1508一端连通一级预热器1503和二级预热器1504、另一端连通二级闪蒸罐1507，膨胀罐1509与一级闪蒸罐1505和二级闪蒸罐1507连通，母液罐1515与二级闪蒸罐1507连通，其出口端依次连通排污罐1516和洗涤罐1517，第二冷凝水罐1512与一级换热器1506、二级换热器1508、第一冷凝水罐1501、冷却循环水池1514相互连通实现冷凝水的循环。两级低温蒸发系统15采用负压强制循环MVR蒸发器，运行压力20-30kpa，一级蒸发温度为60-65℃，沸点升控制在3-5℃，二级蒸发温度为65-70℃，沸点升控制在5-10℃，系统总产水率为90％，
如图7所示，低温刮板蒸发系统16包括高浓母液罐1601，消泡剂桶1602，进料罐1603，蒸汽发生器1604，刮板蒸发器1605，闪蒸罐1606，射流器1607，冷凝器1608，冷凝水罐1609，冷却塔1610；高浓母液罐1601与进料罐1603、刮板蒸发器1605、闪蒸罐1606、冷凝器1608和冷凝水罐1609依次连通，蒸汽发生器1604和消泡剂桶1602均连通刮板蒸发器1605。蒸汽发生器1604产生130-150℃过热蒸汽，用于母液蒸发所需要的热源，冷却塔1610用于将循环冷却水降温，刮板蒸发器1605的弹簧刮刀用于刮去加热器表面的结晶盐，射流器1607用于保持系统负压，冷凝器1608用于降低蒸发产生的二次蒸汽的温度，让饱和蒸汽冷凝为液态，闪蒸罐1606用于汽水分离，冷凝水罐1609用于收集冷凝水。当低温刮板蒸发产水满足回用标准时直接进入产水回用罐12，水质较差时可以进入RO分离净化器处理后再进入产水回用罐。低温刮板蒸发系统16采用间歇进料的方式运行，当料液在蒸发器不断蒸发，盐分浓度不断提高，同时反应器内部的弹簧刮刀紧贴内壁，不停地刮动筒壁结晶盐，当筒内料液被干化至固态(含水率低于20％)，设备停止供热，利用桨叶刮板的物理特性将固废推出筒体，完成一个周期低温刮板蒸发，而后进行下一个批次的处理，通过低温刮板蒸发处理将废水中盐分，重金属，有机物等污染物分离出来，低温刮板蒸发产生的固体物委外处理。
实施例2
取重庆某半导体废水，并将其分为5类进行集中收集，如表1所示分别为酸性废水、碱性废水、含氟废水、含砷废水和有机废水。
表1重庆某半导体废水水质
如图1所示，首先对上述废水进行分质预处理：
酸性废水首先进入酸性废水收集灌1，碱性废水进入碱性废水收集灌2，当酸碱废水收集灌液位到达设定值时，开启酸性废水进水泵，碱性废水进水泵，同时在酸碱废水处理前从收集灌取样口取样进行小试实验，根据小试试验，确定酸碱废水进水流量比为1:1.5，故设置酸碱中和罐6中酸性废水进水泵为30赫兹，碱性废水进水泵为45赫兹，同时酸碱废水进水泵赫兹与酸碱中和罐内pH连锁，当pH小于6时，碱进水泵赫兹增加，酸进水泵赫兹减小，当pH大于8时，碱进水泵赫兹减小，酸进水泵赫兹增加。酸碱中和反应后，检测到废水COD为154mg/L，总氮为59.4mg/L，氨氮为1.49mg/L，总磷为1.54mg/L，pH为7.17，ORP为124，电导率为498uS/cm。酸性废水和碱性废水经酸碱中和后进入废水综合调理罐9。
含砷废水首先进入含砷废水收集灌3，当含砷废水收集灌液位到达设定值时，开启含砷废水进水泵进入两级除砷反应罐7，依次经一级氧化反应区，一级絮凝区，一级沉淀池，二级氧化反应区，二级絮凝区，二级沉淀池进行除杂。其中氧化反应区投加的氧化剂为10％次氯酸钠，将三价砷氧化为五价砷，将单质磷氧化成磷酸盐，絮凝区加入硫化钠+PAC+PAM，将五价砷和五价磷络合生成沉淀物从溶液中去除。10％次氯酸钠投加量为2ml/L，硫化钠投加量为2g/L，PAC投加量为1g/L，PAM投加量为0.01g/L，出水砷离子和总磷浓度在1mg/L左右。两级除砷系统可以将废水中的砷和磷将至到1mg/L以下，两级沉淀系统固液分离效果好，出水水质好，解决了传统沉淀池出水悬浮物高的问题。沉淀池底部化学泥通过排泥管707进入板框压滤机进行脱水处理，泥饼委外处理，滤液回到含砷废水收集灌。含砷废水经两级除砷反应后进入废水综合调理罐9。
含氟废水首先进入含氟废水收集灌4，当含氟废水收集灌4液位到达设定值时，开启含氟废水进水泵，进入两级除氟反应罐8，依次经一级除氟反应区801，一级氟絮凝沉淀区802，一级氟沉淀池803，二级除氟反应区804，二级氟絮凝沉淀区805，二级氟沉淀池806进行除杂。采用氯化钙+氢氧化钙+PAC+PAM作为除氟药剂可有效去除水中氟离子，除氟反应区氯化钙投加量为0.75g/L，氢氧化钙投加量为0.2g/L，絮凝区PAC投加量为1.5g/L，PAM投加量为0.01g/L，将氟离子络合生成沉淀物从溶液中去除，测得出水氟离子浓度在1mg/L左右。两级除氟系统可以将废水中的氟离子将至到1mg/L以下，两级沉淀系统固液分离效果好，出水水质好，解决了传统沉淀池出水悬浮物高的问题。沉淀池底部化学泥通过排泥泵进入板框压滤机进行脱水处理，泥饼委外处理，滤液回到含氟废水收集灌。含氟废水经两级除氟反应后进入废水综合调理罐9。
酸性废水、碱性废水、含砷废水、含氟废水分质预处理后与有机废水一同进入废水综合调理罐9，当废水综合调理罐9液位到达设定值时，开启废水进水泵，进入MBR膜生物反应器10。MBR膜生物反应器10的反硝化区101中溶解氧控制在0.3mg/L，pH为7左右，反硝化区水力停留时间为2天，实现硝态氮和亚硝态氮转化为氮气。随后进入碳化区102，当系统碳源不足时向碳源投加装置适当添加甲醇或者葡萄糖增加系统碳源，当系统碱度不足时向碱度投加装置适当添加小苏打增加系统碱度；碳化区水力停留时间为6天，溶解氧控制在2mg/L，pH为7左右，污泥回流泵流量为进水流量的10倍，实现有机物转化为二氧化碳。硝化区103水力停留时间为2天，溶解氧控制在1.5mg/L，实现氨氮转化为亚硝态氮和硝态氮。沉淀区104水力停留时间为1天，污泥回流泵流量为进水流量的4倍。外置式管式超滤单元105采用高速错流式过滤方式，超滤膜为外置式管式超滤膜，膜通量为75L/(m2·h)，膜材质为PVDF，循环泵流量为256m3/h，运行压力2-3bar。MBR膜生物反应器可以有效的降解有机物，氨氮，总氮，总磷和部分重金属，COD去除率达到80％，氨氮去除可以达到98％，总氮去除率可以达到95％，总磷去除率可以达到90％。
废水经MBR膜生物反应器10处理后进入RO分离净化器11，RO分离净化器采用高压反渗透膜处理技术，选用抗污染性的海淡反渗透膜，膜材料为聚酰胺复合膜，膜通量12L/(m2·h)，运行压力35bar，产水率75％，产水COD为9.36mg/L，总氮为2.4mg/L，氨氮为1.49mg/L，总磷为0.24mg/L，pH为6.57，电导率为298uS/cm，产水符合《城市污水再生利用工业用水水质标准(GB/T19923-2005)》中回用标准。RO分离净化器未达标的废水(占RO分离净化器浓液的25％)进入DTRO分离净化器13，DTRO分离净化器选用新型碟片膜组件，膜材料为聚酰胺复合膜，膜通量10L/(m2·h)，运行压力65bar，产水率65％，产水COD为8.12mg/L，总氮为3.5mg/L，氨氮为2.79mg/L，总磷为0.31mg/L，pH为6.68，电导率为198uS/cm，产水符合《城市污水再生利用工业用水水质标准(GB/T19923-2005)》中回用标准。
DTRO分离净化器未达标的废水(占DTRO分离净化器浓液的35％)进入两级低温蒸发系统15，进水pH为4左右，运行压力20kpa，一级蒸发温度为65℃，沸点升为5℃，二级蒸发温度为70℃，沸点升为8℃，产水率为90％，产水COD为7.39mg/L，总氮为1.2mg/L，氨氮为0.19mg/L，总磷为0.14mg/L，pH为6.37，电导率为108uS/cm，产水符合《城市污水再生利用工业用水水质标准(GB/T19923-2005)》中回用标准，干净的回收水直接进入产水回用罐12。
两级低温蒸发产生的母液进入低温刮板蒸发系统16，蒸汽发生器产生的过热蒸汽为150℃，蒸发系统运行压力为30kpa，蒸发温度78℃，一个批次处理时间为30分钟，产水COD为10.39mg/L，总氮为5.2mg/L，氨氮为3.19mg/L，总磷为0.54mg/L，pH为6.37，符合《城市污水再生利用工业用水水质标准(GB/T19923-2005)》中回用标准。干化产物含水率为30％，打包后委外处置。
需要说明的是，以上各实施例均属于同一发明构思，各实施例的描述各有侧重，在个别实施例中描述未详尽之处，可参考其他实施例中的描述。
以上所述实施例仅表达了本发明的实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。
Claims (9)
1.一种半导体废水处理方法，其特征在于，包括以下步骤：
分类收集：将半导体废水分为酸性废水、碱性废水、含氟废水、含砷废水和有机废水进行收集；所述含氟废水中包含氟离子和氨氮；
分质预处理：中和所述酸性废水和碱性废水，去除含砷废水中的三价砷和单质磷，去除含氟废水中的氟离子；
MBR膜处理：将分质预处理后的酸性废水、碱性废水、含砷废水、含氟废水和有机废水进入MBR膜生物反应器，初步去除废水中的污染物；
RO分离净化：将经MBR膜生物反应器处理后的废水进入RO分离净化器，去除废水中残余的杂质，得到干净的回收水；
还包括将经RO分离净化器处理后的不满足回收标准的废水进入DTRO分离净化器进行分离浓缩得到浓缩液，并将不满足回收标准的浓缩液进入蒸发结晶系统或RO分离净化器进行再处理。
2.根据权利要求1所述的一种半导体废水处理方法，其特征在于，所述分质预处理过程中，去除含砷废水中的三价砷和单质磷的方法为：以次氯酸钠或双氧水为氧化剂将三价砷氧化为五价砷，将单质磷氧化成磷酸盐，然后以PAC、PFS、PAM、有机硫中的一种或多种为絮凝剂，沉淀所述五价砷和磷酸盐。
3.根据权利要求1所述的一种半导体废水处理方法，其特征在于，所述分质预处理过程中，去除含氟废水中氟离子的方法为：加入氯化钙、熟石灰和/或氢氧化钠生成氟化钙，以PAC、PFS、PAM、有机硫中的一种或多种为絮凝剂，沉淀所述氟化钙。
4.一种如权利要求1所述半导体废水处理方法使用的半导体废水处理系统，其特征在于，包括酸性废水收集罐（1）、碱性废水收集罐（2）、含砷废水收集罐（3）、含氟废水收集罐（4）、有机废水收集罐（5），与所述酸性废水收集罐（1）和碱性废水收集罐（2）连接的酸碱中和罐（6），与所述含砷废水收集罐（3）连接的两级除砷反应罐（7），与所述含氟废水收集罐（4）连接的两级除氟反应罐（8），以及依次连接的废水综合调理罐（9）、MBR膜生物反应器（10）、RO分离净化器（11）和产水回用罐（12）。
5.根据权利要求4所述的半导体废水处理系统，其特征在于，所述两级除砷反应罐（7）沿废水流向包括依次连通的一级氧化反应区（701）、一级絮凝区（702）、一级沉淀池（703）和依次连通的二级氧化反应区（704）、二级絮凝区（705）、二级沉淀池（706）；所述两级除氟反应罐（8）沿废水流向包括依次连通的一级除氟反应区（801）、一级氟絮凝沉淀区（802）、一级氟沉淀池（803）、二级除氟反应区（804）、二级氟絮凝沉淀区（805）、二级氟沉淀池（806）。
6.根据权利要求4所述的半导体废水处理系统，其特征在于，所述MBR膜生物反应器（10）包括依次设置的反硝化区（101）、碳化区（102）、硝化区（103）、沉淀区（104）和外置式管式超滤单元（105）；所述RO分离净化器（11）的膜材料为聚酰胺复合膜，膜通量10-15L/(m2·h)。
7.根据权利要求4所述的半导体废水处理系统，其特征在于，所述RO分离净化器（11）还依次连接有DTRO分离净化器（13）和蒸发结晶系统（14），所述DTRO分离净化器（13）和蒸发结晶系统（14）的清液出口均连接所述产水回用罐（12）。
8.根据权利要求7所述的半导体废水处理系统，其特征在于，所述DTRO分离净化器（13）沿废水流向包括依次连通的过滤器（131）、高压泵（132）、减震器（133）、DTRO膜组件（134）和循环泵（135）；所述蒸发结晶系统（14）包括两级低温蒸发系统（15）和低温刮板蒸发系统（16），且所述两级低温蒸发系统（15）和低温刮板蒸发系统（16）的进口端均与所述DTRO分离净化器（13）的浓缩液出口端连通。
9.根据权利要求8所述的半导体废水处理系统，其特征在于，所述两级低温蒸发系统（15）包括第一冷凝水罐（1501）、进料罐（1502）、一级预热器（1503）、二级预热器（1504）、一级闪蒸罐（1505）、一级换热器（1506）、二级闪蒸罐（1507）、二级换热器（1508）、膨胀罐（1509）、第二冷凝水罐（1512）、冷却循环水池（1514）、母液罐（1515）、排污罐（1516）、洗涤罐（1517）；
所述第一冷凝水罐（1501）、进料罐（1502）均与所述一级预热器（1503）连通；所述一级预热器（1503）、二级预热器（1504）、一级闪蒸罐（1505）、二级闪蒸罐（1507）依次连通，所述一级换热器（1506）与所述二级预热器（1504）、一级闪蒸罐（1505）、二级换热器（1508）连通，所述二级换热器（1508）一端连通所述一级预热器（1503）和二级预热器（1504）、另一端连通所述二级闪蒸罐（1507），所述膨胀罐（1509）与所述一级闪蒸罐（1505）和二级闪蒸罐（1507）连通，所述母液罐（1515）与二级闪蒸罐（1507）连通，所述母液罐（1515）的出口端依次连通排污罐（1516）和洗涤罐（1517），所述第二冷凝水罐（1512）与所述一级换热器（1506）、二级换热器（1508）、第一冷凝水罐（1501）、冷却循环水池（1514）相互连通实现冷凝水的循环；
低温刮板蒸发系统（16）包括高浓母液罐（1601）、消泡剂桶（1602）、进料罐（1603）、蒸汽发生器（1604）、刮板蒸发器（1605）、闪蒸罐（1606）、冷凝器（1608）、冷凝水罐（1609）；所述高浓母液罐（1601）与所述进料罐（1603）、刮板蒸发器（1605）、闪蒸罐（1606）、冷凝器（1608）和冷凝水罐（1609）依次连通，所述蒸汽发生器（1604）和所述消泡剂桶（1602）均连通所述刮板蒸发器（1605）。
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