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          產品中心 解決方案
          某電子封裝廢水回用工程案例
          時間:2015-09-15   來源:東洋環境官網   作者:   閱讀次數:2245

          1工程概況

          某電子公司是國內重點集成電路封裝測試企業,該公司主要從事半導體集成電路、半導體元器件的封裝測試業務,其生產線廢水主要包括兩部分,一部分為晶元的減薄劃片廢水、另一部分為電鍍錫化廢水。減薄劃片廢水中主要含有大量的硅粉微粒,SS2000mg/L左右,特性很穩定,不易沉降,電導率僅為2-4μs/cm,東洋環境采用自主研發的二級連續UF膜系統進行進行廢水回收利用,廢水回收利用率≥90%,回收水質好,同時回收硅粉。在此主要介紹電鍍錫化廢水的回用處理系統;廢水中主要含有Cu、Sn、酸堿、有機物等,在該項目中首先要做好分質分流是尤為重要,把錫化電鍍線上的廢水按照水中的成份及濃度來分質收集,主要分為漂洗廢水、重污染廢水、有機槽廢液三路,水質如下:

          1 原水水質指標



          2 工藝流程


          2.1“東洋環境工程”對電鍍廢水回用采用的工藝(如圖2)與目前較多電鍍企業廢水的回用工藝(如圖1)簡單比較:


          1是把所有電鍍廢水混合集中收集,先經過物化或生物一系統處理,然后把上清液進行膜系統回收,因在廢水處理過程中,投加了大量的PAC、PAM等,藥劑中含有大量的陽離子物質存在水中,很容易與回用膜元件表面電荷結合而堵塞膜元件,更不能保證很高的回收率,通?;厥章首罡邇H能達到50%,往往并不能保證長期穩定的運行;因投加了大量的藥劑,使廢水的含鹽量也大大的增加,所以也降低了回用水水質;通過膜技術回用后的濃縮水重金屬通常會超標,不能直接排放,這樣只能回到廢水前處理系統中,從而增加了廢水處理部分的負荷及水量,嚴重影響廢水處理部分的效果,同時占地及土建投資也增大。



          經過多年電鍍廢水及涉重金屬的研究及工程實踐,摸索出一套成熟穩定的電鍍廢水回用技術(連續錯流抗污染多級膜法回用),把電鍍廢水分質收集,單獨膜法回用,回用水可分別用到對應的生產線或作為自來水使用;目前東洋環境采用的回用理念是“先回用后處理”,把廢水先進行分質收集,單獨膜法回用,回收率≥85%,濃縮后的廢水中重金屬離子濃度可提升到100倍以上,對該濃縮廢水可通過重金屬回收裝置(專利號:CN201010578758.5)進行重金屬的提取,大大提高了重金屬的回收效率,回收重金屬的同時,也減輕后需廢水處理的負荷。


          從實際工程效果來看,圖2較圖1的回用理念更先進,具有更高的回收率,系統具有更高的穩定性,不易堵塞,回用水質更高;圖2不僅可回收純水而且同時可以回收貴重金屬,特別對含貴重金屬的回收價值更大,回收的重金屬純度可達到97%,回收效率≥90%。


          2.2 某電子電鍍廢水回用及處理工藝



          工藝說明:清洗廢水主要包括酸性清洗廢水及堿性清洗廢水兩大部分,廢水中主要含有硫酸、硫代硫酸鈉、甲基磺酸、堿性液、銅、錫及添加劑等,混合后的清洗水主要偏酸性,多路清洗廢水匯集于調節池,通過曝氣攪拌,使水質水量達到調節作用,調節后的水進入多介質過濾系統主要是攔截較大顆粒物及膠體,然后進入MF/UF(可選項),主要去除較小懸浮物、膠體、細菌微生物等,MF/UF具有自動運行、沖洗功能;MF/UF透過液進入膜脫鹽系統,主要是脫除水中鹽份,該膜元件是根據電鍍廢水的特性,采用連續錯流抗污染技術,少量的濃縮水中含有較高的重金屬,先進行重金屬回收(若較貴重的重金屬可分開收集單獨回收重金屬,達到純度更高的重金屬),再把回收后的廢水供至污水站進行物化或生化處理達,最終確保出水水質達到《電鍍污染物排放標準》(GB21900-2008)指標。


          本系統的水資源系統回收率≥85%,重金屬等離子的回收率≥90%,金屬純度≥97%。此項技術已經申請國家發明專利,專利申請號:CN201010578758.5。


          3 設備平面布置圖



          1:絮凝劑加藥 2:多介質過濾器 3:微濾 4:超濾 5:超濾水箱 6: RO增壓泵 7:保安過濾器 8:阻垢劑加藥 9:一級高壓泵 10:一級錯流抗污染RO 11:中間水箱 12RO增壓泵 13PH調節加藥 14:二級高壓泵 15:二級反滲透裝置 16RO產水箱 17EDI增壓泵 18EDI前置過濾器 19EDI裝置 20:氮封水箱 21:外供變頻泵


          4 主要設備或構件


          4.1多介質過濾器:


          系統設置1臺多介質過濾器,主要截留水中顆粒狀雜質、懸浮物及膠體等物質。過濾器內裝填精制的、具有良好級配的無煙煤。罐體為Φ2800mm,設計單套產水量55.0m3/h。


          4.2連續MF


          為了防止水中細微顆粒進入超濾裝置,特設置5μm過濾器進行過濾,確保細微顆粒的過濾率。系統配置1臺直徑為Ф800mm的微濾,過濾器材質為不銹鋼,每臺的產水量55m3/h。


          4.3連續UF裝置:


          超濾膜分離技術是一種廣泛應用于溶液和固體物質分離、濃縮和提純的分離技術,它利用具有選擇透過能力的薄膜做分離介質,膜壁密布微孔,原液在一定壓力下通過膜的一側,溶劑及小分子溶質透過膜壁為濾出液,而較大分子的溶質被膜截留,從而達到物質分離及濃縮的目的。膜分離過程為動態過濾過程,大分子溶質、固形物被膜壁阻隔,隨濃縮液流出膜組件,膜不易被堵塞,可連續長期使用。過濾過程可在常溫、低壓下運行,無相態變化,高效節能。超濾系統采用錯流過濾、頻繁反洗的全自動連續運行方式。本系統分為1套裝置。設計單套產水量53m3/h。每套裝置運行情況為:運行30分鐘,反沖洗3060秒。系統采用PLC控制,每臺配置超濾膜元件為282860型的膜元件,操作溫度:≤40.


          4.4錯流抗污染RO裝置


          系統設置1套錯流抗污染RO裝置,它是整個系統的心臟部分,經反滲透處理后的水,能去除極大部分無機鹽、有機物、微生物、細菌;產水不含有銅的沉淀物,產水優于自來水。


          膜組件選用進口芳香聚酰胺復合膜,該組件由三層薄膜復合,表面層為芳香聚酰胺材質,厚度為2000埃,并由一層微孔聚砜層支撐,可承受高壓力,對機械張力及化學侵蝕具有較好抵抗性,該組件具有較大的膜面積400平方英尺,較大的產水量,對NaCl、CaCl2、MgCl2具有99%的脫鹽率。


          每套一級錯流抗污染RO配置56根抗污膜反滲透膜組件;操作壓力約1.41.7Mpa,產水量為50.0m3/h,脫鹽率90%以上。


          4.5二級反滲透裝置


          系統設置1套二級反滲透裝置;經過二級反滲透處理后的水,能去除絕大部分無機鹽、有機物、微生物、細菌。設計的合理與否直接關系到項目投資費用,整個系統運行經濟效益,使用壽命,操作可靠簡便性。每套二級RO配置48根反滲透膜組件;操作壓力約1.4Mpa,產水量為48.0m3/h;濃水回流至超濾產水箱。


          4.6 EDI前級過濾器:


          主要截留純水中微米及亞微米級的細小懸浮物、微生物、微粒、細菌和膠體物質等雜質。裝置外殼材質為不銹鋼,過濾精度約0.22μm;每臺產水量≥48.0m3/h;直徑為Ф600微孔過濾器。


          4.7 EDI裝置:


          電除離子(EDI)工藝是一種將電滲析與離子交換有機地結合在一起的膜分離脫鹽工藝,屬高科技綠色環保技術。EDI利用混和離子交換樹脂吸附水中的陰陽離子,同時這些被吸附的離子又在直流電壓的作用下,分別透過陰陽離子交換膜而被去除。


          每套EDI系統由9SIEMENS公司產的IP-LXM45Z模塊組成、電器控制儀表含:在線顯示電阻儀、EDI用整流器、變壓器、每套裝置配有一臺德國進口濃水流量開關、配套:PLC、機架等組成。系統共1套,每套進水量為:48.0m3/h,產水量≥45.0m3/h,濃水回流到一級反滲透產水箱;EDI產水電阻率≥15.0MΩ·CM25)。


          4.8氮封水箱:


          容積為30.0m3氮封水箱一期1臺,材質采用超純水箱專用FRP,水箱采用高純氮封系統,保證水箱內水質不受空氣影響; 該水池配裝液位變送器,4-20mA輸出,測量范圍0-5m,配本體閥門、水箱排污管道、水箱溢流管道等,并實現與EDI增壓泵、外供泵等聯鎖。


          5 本系統設施的特征


          在工藝設計、設備選型方面力求做到技術先進、工藝可靠、設備美觀、性能優越、占地面積小、操作簡單與維護方便。


            本系統采用可編程邏輯控制器(PLC)完成電氣和儀表部分的全自動控制,同時可顯示工藝過程中的主要監測指標以及系統運行狀態,對重要參數如流量、電導率、pH值、壓力等設有在線檢測儀表,并設定有超限報警功能。


          6 設施運行監測結果


          設備于20107月底開始調試,20108月底達到穩定運行,實際運行回用效果見表2。


          2  漂洗廢水回用的水質及水量




          7 技術經濟指標及效益分析


          電費按0.80/kW·h)計,費用為2.2/m3;藥劑費為0.4/m3(絮凝劑ST 8mg/l,阻垢劑 3mg/l);更換配件及維護費用0.8/m3;人工費用0.1/m3,綜合折舊費(設備折舊按10a、土建按20a計算)0.49/m3,處理的成本為3.99/m3。


          廢水回用系統每年可回收純水為336600m3,回收的水質較好,每年可回收重金屬約2160kg;金屬純度≥97%。廢水處理系統每年減排了336600 m3,廢水,減少了COD及重金屬的排放量,回用后廢水量大大減小,有效的節省了土建的投資及占地面積,有效減小了對環境的污染。


          8 總結


          1)分質收集單獨回用是廢水高效回用的前提條件。


          2)“先回用后處理”的回用理念是較先進的,避免投加的藥劑造成二次污染。


          3)采用連續抗污染錯流多級回用電鍍廢水需做好預處理及膜的選擇很關鍵,連續抗污染錯流多級是穩定、高效的回用方式,回收率≥85%,對重金屬等離子的去除率≥90%,回收的純水水質好,可回用制取高純水。


          4)根據不同高濃度有機廢水可選用對應極板涂層的重金屬回收裝置, 對COD可強氧化降低,陽極板材料尤為重要,直接影響COD的去除效果,同時陰極回收重金屬,處理后的廢水再與低濃度的廢水混合處理,這樣降低高濃度有機廢水對整個廢水處理系統的負荷。


                                                   作者:任曉哲


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