[发明专利]一种硅行业废水脱氮除氟及回用的处理方法

说明书

本发明公开了一种硅行业废水脱氮除氟及回用的处理方法，属于工业废水处理领域，包括以下步骤：1)将一般废水导入超滤+反渗透系统处理，分离为含氟含硝态氮浓水和清水，(2)在调节池中将所述含氟含硝态氮浓水与强酸性高氟废水混合后导入一级沉淀除氟池；3)控制废水上清液pH值呈弱酸性以及氟离子浓度不超过1000mg/L，氟化钙沉淀作为泥渣除去，上清液导入反硝化池；4)利用反硝化细菌生化脱氮，将处理后的废水导入二级沉淀除氟池；(5)在二级沉淀除氟池中使氟离子形成氟化钙沉淀而除去，最终出水满足排放标准。本发明废水池占地面积减少；且克服了传统工艺中除氟需大量加碱和反硝化需大量加酸的缺陷，降低处理成本，利于推广。

技术领域

本发明属于废水处理技术领域，涉及一种含氟和硝态氮的废水的处理方法，具体涉及一种硅行业废水脱氮除氟及回用的处理方法。

背景技术

近年来，我国光伏、集成电路等硅行业发展迅速，给社会带来了巨大经济效益的同时也带来了新的环境问题。在多晶硅片生产过程中，一般采用硝酸和氢氟酸进行制绒、蚀刻，然后采用高纯水进行清洗。在此过程中会产生两类废水，一类废水由废酸液和废碱液混合而成，因废酸液量大，废碱液量小，所以混合后的废水酸性强，pH值较低，含氟离子和硝态氮较高，称为强酸性废水；另一类废水pH值接近中性，水量大，含氟离子量较低，称为一般废水。这两类废水都必须经过除氟除氮处理才能排放，否则会严重威胁人体健康和生态环境。在废水处理时，出于节水考虑，人们希望能将废水尽量多地转化为清水再回用，同时希望最终排放的废水和废渣尽量少。

氟离子含量高会抑制反硝化菌的活性，不利于生化处理，在对含高氟高硝态氮的光伏、集成电路等硅行业废水进行分质收集和分类处理过程中，要预先去除F^-。化学沉淀法除氟需要在pH碱性条件下进行，所以一般采用先加碱将pH值调节至碱性，然后投加化学沉淀剂除氟，在此过程中加入的碱是过量的；但是，由于反硝化过程中pH值升高，后续脱氮还需投加酸来下调pH值，这样碱和酸的用量比较大，而且过量碱再用酸中和造成浪费。

中国发明专利，公开号：CN105152489A，公开日：2015年12月16日，公开了一种含氟离子和硝酸根离子的废水的处理方法。具体而言，该方法包括如下步骤：1)调节控制参数；2)反硝化脱氮；3)泥水分离；4)沉淀除氟；5)絮凝沉淀；和6)出水回流调节。与先除氟后脱氮的传统工艺相比，该发明的处理方法通过对进水水质(如离子浓度及pH值等控制参数)进行预先调节，避免了进水水质的大幅波动对后续反硝化过程的脱氮能力产生影响，实现了先脱氮后除氟的全新工艺，降低了传统工艺中除氟过程需大量投加碱液和反硝化过程需大量投加酸液的处理成本，更加适应大规模的工业化应用。其不足之处是：(1)该方法将一般废水和强酸废水直接混合，需要处理的水量大，酸碱等化学试剂的消耗量也大；(2)适用该方法的调节池规模大占地面积也较大，进而导致固定投资过高，运营成本也过高；(3)该方法中未能实现废水回用至生产单元；(4)该方法中反硝化脱氮之前，废水没有控制氟离子浓度，当氟离子浓度超过1000mg/L将抑制反硝化脱氮性能。

中国发明专利，公开号：CN106830554A，公开日：2017年6月13日，公开了一种光伏产业废水的处理方法。该方法包括以下步骤：将光伏产业废水在调节池内进行调节工序以使水质均化；将废水通过厌氧生化池内采用生化脱氮法脱除废水中的硝态氮；将废水通入沉淀池内以除去废水中的生物污泥，将沉淀池内沉降的污泥部分回用至厌氧生化池内；将废水通入反应池内采用化学反应沉淀与混凝沉淀分离相结合的方式去除废水中的氟离子；将废水通入澄清池内以去除废水中的化学污泥，将澄清池内沉积下来的部分污泥回用至调节池内。该发明检索除氟物质的加药量及化学污泥的产生量，而且处理后的废水中的氟离子去除效率大幅提高，并可以稳定保持在4～5ppm。其不足之处是：(1)该方法将一般废水和强酸废水直接混合，需要处理的水量大，酸碱等化学试剂的消耗量也大；(2)适用该方法的调节池规模大占地面积也较大，进而导致固定投资过高，运营成本也过高；(3)该方法中未能实现废水回用至生产单元；(4)该方法中反硝化脱氮之前，废水没有控制氟离子浓度，当氟离子浓度超过1000mg/L将抑制反硝化脱氮性能。