一种TFT-LCD面板生产的废水处理方法与流程

本发明涉及建筑施工
技术领域：
，具体地说是一种tft-lcd面板生产的废水处理方法。
背景技术：
tft-lcd面板的生产包括阵列玻璃基板、彩膜玻璃基板等，一般投片量比较大，产生大量的工业废水，有无机废水、含氟废水和有机废水。无机废水包括含铜废水、含磷废水和酸碱综合废水等，该类废水主要污染物为铜、磷酸盐和酸碱等；含氟废水包括含氟废水和pou/洗涤塔废水，该类废水水主要污染物为f-；有机废水包括tmah废水、剥离废水、有机废水、cf有机废水和洗涤塔废水等，该类废水主要污染物为cod。对于这些工业废水，需要进行处理达标后方可回用和排放，确保处理后外排水的各项指标均达到要求。废水处理在工业生产中是必不可少的环节，一种综合有效的废水处理方法对于tft-lcd面板的生产起着至关重要的作用。技术实现要素：本发明的技术任务是针对以上不足之处，提供一种tft-lcd面板生产的废水处理方法，高效节能，处理能力强，充分利用资源，节约能源。本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种tft-lcd面板生产的废水处理方法，包括无机废水处理、含氟废水处理和有机综合废水处理，其中，无机废水包括含铜废水、含磷废水和酸碱混合废水(含冷却塔排水、纯水再生废水、杂排废水)，无机废水处理中，含铜废水采用ph调整+混凝沉淀处理，含磷废水采用两级混凝沉淀处理，酸碱废水采用两级ph调整处理；所述三种无机废水处理后经管路切换至有机综合废水深度处理系统，避免出现水质异常的情况；含氟废水包括含氟废水和pou/洗涤塔废水两股废水，含氟废水cod浓度低，ph偏酸性，f-浓度较高，含氟废水处理采用一级钙盐混凝沉淀处理；有机综合废水处理包括tmah废水处理、剥离废水处理、有机废水预处理、cf有机废水处理和有机综合废水深度处理系统，tmah作为面板行业常用药剂，中文名为四甲基氢氧化铵，此类废水除含有一定浓度的有机物和悬浮物，还含有较高的氨氮和有机氮；tmah废水处理采用低氧释放+两级短程脱氮的组合工艺进行预处理，可以有效去除有机物和总氮，经过预处理后的废水进入有机废水综合处理系统进一步处理；剥离废水处理包括剥离废水和有机洗涤塔废水处理，此类废水主要污染物为有机物(浓度达4500mg/l)，剥离废水处理采用混凝沉淀+水解酸化的组合工艺进行预处理，去除部分有机物的同时提高废水可生化性经过预处理后的废水进入有机废水综合处理系统进一步处理；有机综合废水预处理包括有机废水和酸碱洗涤塔废水处理，采用混凝沉淀+水解酸化的组合工艺进行预处理，去除部分有机物、提高可生化性，经过预处理后的废水进入有机废水综合处理系统进一步处理；cf有机废水处理仅包括含cf有机废水，此类废水有机物和色度较高，采用混凝沉淀+水解酸化的组合工艺进行预处理，去除部分有机物、提高可生化性，经过预处理后的废水进入有机废水综合处理系统进一步处理；有机综合废水深度处理系统采用a/o/mbr+ro工艺进行处理，ao工艺具有同步脱氮和脱碳功效，mbr为高浓度污泥好氧处理过程，兼具有好氧生化和二沉池的功效，ro产水排入回用水池进行后续再利用，浓水与无机废水处理系统排水混合排放。优选的，在含氟废水处理中，配备应急反应装置，进行二级混凝沉淀处理，保证含氟废水的达标排放。优选的，tmah废水经过收集后泵送至预处理池，通过低氧释放+两级短程脱氮实现有机氮的脱除。cf有机废水、剥离废水和有机废水收集后均泵送至预处理池，cf废水调节酸碱混凝沉淀后水解酸化脱除有机物、改善废水可生化性；有机洗涤塔废水和剥离废水有机物浓度非常高，采用混凝沉淀结合水解酸化工艺进行预处理；有机废水和酸碱洗涤塔废水采用混凝沉淀+水解酸化工艺预处理。上述各类废水水解酸化停留时间各不相同，视预处理实际水质条件机动切换至酸碱综合废水。进一步的，所述预处理池包括预处理池1、预处理池2和预处理池3，保证预处理效果。优选的，剥离废水和有机废水经过收集后泵送至混凝沉淀池，在ph＝7-8的条件下，添加混凝剂和/或助凝剂进行混凝反应，去除部分有机物及大部分悬浮物；然后自流进入沉淀池进行泥水分离，污泥排往污泥处理系统进行后续处理，上清液排入水解酸化池进行水解酸化反应。优选的，水解酸化池设有高效改性填料，经过水解酸化后，去除部分有机物、氮、磷。在改性填料的作用下，极大提升了废水的可生化性，从而提高了好氧生化处理的处理效果。进一步的，tmah废水预处理出水、cf废水预处理出水和剥离废水及有机废水预处理出水混合后统一抽至综合废水a池，综合废水a池为反硝化池，可以利用后续好氧池或者mbr混合液中带来的硝态氮及碳源进行反硝化脱氮反应，去除大部分总氮和部分有机物等；综合废水a池出水流入综合废水o池进行好氧生化处理，综合废水o池为硝化池，既能去除有机物又能实现氨氮的硝化，将大部分氨氮转化为硝态氮，从而经过混合液回流至反硝化池进行脱氮反应；综合废水o池出水流入mbr系统，污水在mbr系统内，通过生物硝化、反硝化及生物碳氧化作用去除水中的氨氮、总氮和cod、bod等污染物。进一步的，mbr出水泵入mbr产水池中暂存，再由高压泵泵入ro回收装置中进行反渗透处理，反渗透回收装置利用反渗透膜的选择透过性原理，进一步拦截水中的大分子物质，从而使出水水质更好，ro产水排入回用水池进行后续再利用，浓水排入排放混合池，与无机废水等混合达标排放。优选的，mbr(膜生物反应器)为内置式超滤膜。与外置式膜生物反应器相比，内置式膜生物反应器运营成本较低。本发明的一种tft-lcd面板生产的废水处理方法和现有技术相比，具有以下有益效果：处理产水分为回用水、综合排放水和含氟废水排放水。经过处理的排放水各指标均满足《污水综合排放标准》三级标准及《污水排入城镇下水道水质标准》混合标准，经过该废水处理方法，对费水处理效果较好，该方法高效节能，处理能力强，能够充分利用资源，节约能源；采用内置式膜生物反应器，有效降低运营成本，实现高效的废水处理。附图说明图1是实施例中无机废水处理的工艺流程图；图2是实施例中含氟废水处理的工艺流程图；图3是实施例中有机综合废水处理的工艺流程图；图4是内置式膜生物反应器的原理图；图5是内置式超滤膜的过滤方式示意图。图中，1、原水，2、处理水，3、曝气池，4、曝气管，5、膜，6、鼓风机，7、吸引泵。具体实施方式下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明。本实施例根据tft-lcd面板制造行业，结合实际工程经验本方案将生产废水分为无机废水处理系统、含氟废水处理系统和有机综合废水处理系统。表1-1是进水水质的检测，表1-2是排放水与回用水的水质标准；表1-1进水水质指标表1-2排放水与回用水水质标准由表1-1可将生产废水的处理分为无机废水处理系统、含氟废水处理系统和有机综合废水处理系统。无机废水处理系统无机废水主要是指各种无机清洗废水，又分为含铜废水、含磷废水和酸碱混合废水(含冷却塔排水、纯水再生废水、杂排废水)等，主要水质指标如表2-1所示。由表2-1可知，酸碱混合废水除ph外各项指标均达到“混合标准”(《污水排入城镇下水道水质标准》混合标准)；含铜废水除cu2+外，各项指标均达到“混合标准”；含磷废水tp指标较高，需要有效的除磷措施。表2-1无机废水水质ph无量纲，其余为mg/l类型phcodnh3-ntncu2+tpf-含铜废水4-73509-20--含磷废水4-6600-20-368-酸碱混合废水2-121211.321-0.260.39含铜废水采用ph调整+混凝沉淀处理工艺处理；含磷废水采用两级混凝沉淀处理工艺；酸碱废水采用两级ph调整处理。上述三类废水处理达标后混合排放。考虑到可能出现水质异常状况，上述各水系废水处理后设置管路切换至有机废水综合处理系统。含氟废水处理系统含氟废水包括含氟废水和pou/洗涤塔废水两股废水，其中含氟废水中的f-浓度较高，主要水质指标见表2-2所示。表2-2含氟废水水质ph无量纲，其余为mg/l废水类型phcodnh3-ntntpf-含氟废水3-74005010010120pou/洗涤塔废水5-83002040-50含氟废水cod浓度低，ph偏酸性，f-浓度较高。拟采用一级“钙盐混凝沉淀”工艺处理，同时备用一套应急反应装置，在一级混凝沉淀无法达标排放时投入使用，从而保证了含氟废水的达标排放。有机废水处理系统1、tmah废水预处理系统tmah作为面板行业常用药剂，中文名为四甲基氢氧化铵，此类废水除含有一定浓度的有机物和悬浮物，还含有较高的氨氮和有机氮，其主要水质指标见表2-3。表2-3tmah废水水质ph无量纲，其余为mg/l废水类型phcodnh3-ntnsstmah8-11150021023080如表2-3所示，tmah废水为偏碱性，有机物浓度中等，考虑到含有较高浓度的有机氮，因此本方案采用“低氧释放+两级短程脱氮”的组合工艺进行预处理，可以有效去除有机物和总氮，经过预处理后废水进入有机废水综合处理系统进一步处理。2、剥离废水预处理系统剥离废水预处理系统包含剥离废水和有机洗涤塔废水处理，此类废水主要污染物为有机物(浓度达4500mg/l)，因此本方案拟采用“混凝沉淀+水解酸化”工艺进行预处理，去除部分有机物的同时提高废水可生化性，然后再进入有机废水综合处理系统进一步处理。其主要水质指标见表2-4。表2-4剥离废水水质ph无量纲，其余为mg/l废水类型phcodsstn剥离废水6-94500280203、有机废水预处理系统有机废水预处理系统包含有机废水和酸碱洗涤塔废水处理，本方案采用“混凝沉淀+水解酸化”工艺进行预处理，去除部分有机物及提高可生化性后，再进入后续的有机废水综合处理深度处理系统进一步处理。其主要水质指标见表2-5。表2-5有机废水水质ph无量纲，其余为mg/l类型phcodnh3-ntntpss有机废水6-910001002003150酸碱洗涤塔废水3-91500---100有机洗涤塔废水6-910000-1500-1004、cf有机废水预处理系统cf有机废水预处理系统仅包含cf有机废水，此类废水有机物和色度较高，本方案采用“混凝沉淀+水解酸化”工艺进行预处理，去除部分有机物及提高可生化性后，再进入后续的有机废水综合处理深度处理系统进一步处理。其主要水质指标见表2-6。表2-6cf有机废水水质类型phcodnh3-ntntpsscf废水6-91500199399-80ph无量纲，其余为mg/l5、有机综合废水深度处理系统有机综合废水深度处理系统拟采用“a/o/mbr+ro”工艺进行处理，ao工艺具有同步脱氮和脱碳功效，mbr为高浓度污泥好氧处理过程，兼具有好氧生化和二沉池的功效，ro产水排入回用水池进行后续再利用，浓水与无机废水处理系统排水混合排放。有机废水处理工艺的具体流程如下，首先tmah废水经过收集后泵送至预处理池1/2/3，通过“低氧释放+两级短程脱氮”实现有机氮的脱除；cf废水调节酸碱混凝沉淀后水解酸化脱除有机物、改善废水可生化性；有机洗涤塔废水和剥离废水有机物浓度非常高，采用混凝沉淀结合水解酸化工艺进行预处理；有机废水和酸碱洗涤塔废水采用混凝沉淀+水解酸化工艺预处理；上述各类废水水解酸化停留时间各不相同；视预处理实际水质条件机动切换至酸碱综合废水。tmah废水主要污染物为tmah和少量的悬浮物，tmah即四甲基氢氧化铵，是一种含氮有机物，分子量91，废水显碱性。不同于常规废水，tmah废水中的氮主要为有机氮，实现其脱氮的关键在于有机氮如何转化为无机氮；同时tmah为小分子化合物，在常规的uf和ro处理过程中去除效果不甚理想。cf废水主要污染指标为色度和有机物，主要污染物为高分子染料，依据制程过程的不同，其使用的染料各不相同，废水根据时间不同表现出明显的差异，废水颜色主要表现为红，黄，黑以及蓝色。cf废水经混凝沉淀后可去除约20％左右的有机物，出水进入水解酸化有机物和色度去除率可达到50％左右，废水的可生化指标提高至0.45以上，经后续生化处理后可实现废水稳定达标。剥离废水和有机废水同样经过收集后泵送至混凝沉淀池，在ph＝7-8的条件下，添加适量混凝剂、助凝剂等进行混凝反应，去除部分有机物及大部分悬浮物，然后自流进入沉淀池进行泥水分离，污泥排往污泥处理系统进行后续处理，上清液排入水解酸化池进行水解酸化反应。水解酸化池设有高效改性填料，经过水解酸化后，去除部分有机物、氮、磷等，最重要的是在改性填料的作用下，极大提升了废水的可生化性，从而提高了好氧生化处理的处理效果。tmah废水预处理出水、cf废水预处理出水和剥离废水以及有机废水预处理出水混合后统一抽至综合废水a池，综合废水a池实质上是反硝化池，可以利用后续好氧池或者mbr混合液中带来的硝态氮及碳源进行反硝化脱氮反应，去除大部分总氮和部分有机物等，综合废水a池出水流入综合废水o池进行好氧生化处理，综合废水o池实质上是硝化池，既能去除有机物又能实现氨氮的硝化，将大部分氨氮转化为硝态氮，从而经过混合液回流至反硝化池进行脱氮反应，综合废水o池出水流入mbr系统。污水在mbr系统内，通过生物硝化、反硝化及生物碳氧化作用去除水中的氨氮、总氮和cod、bod等污染物。mbr出水泵入mbr产水池中暂存，再由高压泵泵入ro回收装置中进行反渗透处理，反渗透回收装置利用反渗透膜的选择透过性原理，可以进一步拦截水中的大分子物质，从而使出水水质更好，ro产水排入回用水池进行后续再利用，浓水排入排放混合池，与无机废水等混合达标排放。经过上述处理工艺，得出主要污染物去除效果，其分析表如表3-1所示，表3-1主要污染物去除分析表(有机废水)膜生物反应器(mbr)工作原理是将膜分离技术与生物技术相结合起来，利用沉浸于好氧生物池内的膜分离设备将生化反应池中的活性污泥和大分子有机物质有效地截留住，通过负压分离出达到排放标准的水。由于膜的截留作用使微生物完全被截留在生物反应器中，实现水力停留时间和污泥龄的完全分离，使生物反应器内的污泥浓度从3～5g/l提高到10～20g/l，从而提高了反应器的容积负荷，使反应器容积减少。mbr的原理实质上与a/o工艺是一样的，只是采用膜技术代替了a/o的沉淀池，也是通过a/o交替生化达到去除cod、bod、氨氮和总氮的作用。a/o工艺中的a代表缺氧反硝化段；o代表好氧阶段。在好氧过程中，有机物的转化途径为：进行上述过程(碳氧化)的微生物以异氧型兼氧细菌占主体。其特点是：以有机物为食，通过对有机物的分解提供新陈代谢所需的碳源和能源；既可进行有氧呼吸，又可进行无氧呼吸(发酵)；以菌胶团细菌为主，也有一些丝状菌。氨氮的转化途径为：nh4++1.5o2→no2-+h2o+2h+no2-+0.5o2→no3-nh4++2o2→no3-+h2o+2h+进行硝化作用的微生物以自养型好氧菌为主体，其特点：以无机碳作为细胞生长的碳源；一般为专性好氧菌，在缺氧时受到抑制；栖居在活性污泥菌胶团表面，以杆菌、球菌为主。硝化段的混合液回流至a段。在a段发生反硝化作用，反应过程为：no3-+5[h]→0.5n2+2h2o+oh-no2-+3[h]→0.5n2+h2o+oh-经过碳氧化-硝化-反硝化过程，水中的有机物和氨氮大部分被转化为无机物(co2、h2o、n2)而去除，小部分则转化为细胞物质，通过定期排泥被排出系统。膜生物反应器(mbr)分为外置式超滤膜和内置式超滤膜，下面对外置式与内置式mbr进行分析比较。在外置式膜生物反应器中生物反应器与膜单元相对独立，通过混合液循环泵使得处理水通过膜组件后外排；其中的生物反应器与膜分离装置之间的相互干扰较小。目前在垃圾沼液废水处理中采用的外置式膜生物反应器，超滤膜一般均选用错流式管式超滤膜。即循环泵为混合液(污泥)提供一定的流速(3.5-5m/s)，使混合液在管式膜中形成紊流状态，避免污泥在膜表面沉积。内置式膜生物反应器其膜浸没在生物反应器内，出水通过负压抽吸经过膜单元后排出。对于外置式和内置式膜生物反应器进行综合比较：由于内置式超滤膜采用亲水性聚四氟乙烯材料，在沼液废水中悬浮物浓度高、污染物浓度高的情况下，内置式膜与外置式膜在膜使用寿命，膜污染，膜清洗等方式基本相当。但外置式膜曝气能耗是内置式膜的3倍左右，就本项目而言，采用内置式膜较采用外置式膜每天的运行电费约3万元，2年时间就能收回土建增加投资。综合上述对比，对于本项目废水处理而言，外置式膜生物反应器的运行成本较高。因此，本项目设计建议采用内置式膜生物反应器。通过上面具体实施方式，所述
技术领域：
的技术人员可容易的实现本发明。但是应当理解，本发明并不限于上述的具体实施方式。在公开的实施方式的基础上，所述
技术领域：
的技术人员可任意组合不同的技术特征，从而实现不同的技术方案。除说明书所述的技术特征外，均为本专业技术人员的已知技术。当前第1页12