水解酸化+两级AO/MBR+臭氧催化氧化+BAF+气浮处理TFT-LCD废水

doi:10.19965/j.cnki.iwt.2024-0062

摘要/Abstract

摘要：

以某薄膜晶体管液晶显示器（TFT-LCD）企业的废水处理厂为例，对其接纳的废水进行分析。针对废水成分复杂、水质变化大、污染物浓度高、可生化性差以及排放要求高的特点，将废水分为有机废水、酸碱废水和含氟废水进行分类收集、分质预处理，经预处理后的3种废水混合后再进行进一步处理。根据混合废水的水质特性，设计开发了水解酸化+两级AO/MBR+臭氧催化氧化+BAF（DN型）+气浮+次氯酸钠消毒的组合处理工艺。运行结果表明，该组合工艺运行稳定，试运行期间平均出水COD、BOD₅、NH₃-N、TP、TN、SS、F^-、总铜分别为15、2.1、0.16、0.13、3.8、2、0.81、0.19 mg/L，出水水质能够稳定达到设计要求，直接运行成本约5.17元/m³。

关键词: TFT-LCD废水, 水解酸化, 两级AO/MBR, 臭氧催化氧化, 曝气生物滤池, 气浮

Abstract:

This paper analyzed the wastewater treatment of a thin film transistor-liquid crystal display(TFT-LCD) manufacturer. In response to the complex composition, changes in water quality, high concentration of pollutants, poor biodegradability, and high discharge requirement, the wastewater was classified into organic wastewater, acid/base wastewater, and fluorine-containing wastewater for collection and pre-treatment. After pretreatment, the three types of wastewater were mixed for further treatment. Based on the characteristics of the wastewater mixed after pretreatment, a combined process of hydrolysis acidification+two-stage AO/MBR+ozone catalytic oxidation+BAF(DN type)+air flotation+sodium hypochlorite disinfection was designed and developed. The results showed that the process was stable, the average effluent COD, BOD₅,NH₃-N, TP, TN, SS, F^-, and total Cu during trial operation were 15, 2.1, 0.16, 0.13, 3.8, 2, 0.81, and 0.19 mg/L respectively. The effluent quality could meet the design requirements stably, with direct treatment cost of about 5.17 yuan/m³.

Key words: TFT-LCD wastewater, hydrolytic acidification, two-stage AO/MBR, ozone catalytic oxidation, biological aerated filt, air flotation

中图分类号:

X703

关永年. 水解酸化+两级AO/MBR+臭氧催化氧化+BAF+气浮处理TFT-LCD废水[J]. 工业水处理, 2024, 44(10): 207-214.

Yongnian GUAN. Treatment of TFT-LCD wastewater by hydrolysis acidification+ two-stage AO/MBR+ozone catalytic oxidation+BAF+air flotation process[J]. Industrial Water Treatment, 2024, 44(10): 207-214.

https://www.iwt.cn/CN/Y2024/V44/I10/207

图/表 6

参考文献 10

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10	GB/T 37528—2019 脱氮生物滤池通用技术规范［S］.
	GB/T 37528—2019 General technical specification for denitrification biofilters ［S］.

类别	废水产生量/（m³·d^-1）	废水来源	主要污染物	主要污染物因子
有机废水	1.12×10⁴	阵列工程清洗工序	清洗剂	pH、COD、BOD₅、NH₃-N、TN、SS
		阵列工程光刻工序	显影液成分
		阵列工程剥离工序	剥离液成分
		成盒工程	季铵盐成分
		成盒工程	异丙醇成分
		彩膜工程显影工序	清洗剂
		彩膜工程清洗工序	显影液成分
酸碱废水	6.5×10³	酸碱再生废水	酸、碱	pH、COD、SS
酸碱废水	6.5×10³	循环冷却系统排水	盐类、阻垢剂等	pH、COD、SS
含氟废水	5.6×10³	化学气相沉淀/干法刻蚀废气洗涤塔	氟化物、盐酸	pH、COD、BOD₅、NH₃-N、TN、SS、TP、Cu、F^-
		阵列工程湿法刻蚀工序	H₃PO₄、HNO₃
		阵列工程湿法刻蚀工序	H₂SO₄
		酸碱废气洗涤塔	盐酸、氢氟酸

类别	废水产生量/（m³·d^-1）	废水来源	主要污染物	主要污染物因子
有机废水	1.12×10⁴	阵列工程清洗工序	清洗剂	pH、COD、BOD₅、NH₃-N、TN、SS
		阵列工程光刻工序	显影液成分
		阵列工程剥离工序	剥离液成分
		成盒工程	季铵盐成分
		成盒工程	异丙醇成分
		彩膜工程显影工序	清洗剂
		彩膜工程清洗工序	显影液成分
酸碱废水	6.5×10³	酸碱再生废水	酸、碱	pH、COD、SS
酸碱废水	6.5×10³	循环冷却系统排水	盐类、阻垢剂等	pH、COD、SS
含氟废水	5.6×10³	化学气相沉淀/干法刻蚀废气洗涤塔	氟化物、盐酸	pH、COD、BOD₅、NH₃-N、TN、SS、TP、Cu、F^-
		阵列工程湿法刻蚀工序	H₃PO₄、HNO₃
		阵列工程湿法刻蚀工序	H₂SO₄
		酸碱废气洗涤塔	盐酸、氢氟酸

项目	水量/ （m³·d^-1）	pH	COD/ （mg·L^-1）	BOD₅/ （mg·L^-1）	SS/ （mg·L^-1）	NH₃-N/ （mg·L^-1）	TN/ （mg·L^-1）	TP/ （mg·L^-1）	F^-/ （mg·L^-1）	总铜/ （mg·L^-1）
出水	2.5×10⁴	6~9	≤30	≤6	≤10	≤1.5（3）	≤10	≤0.3	≤1.5	≤0.5
有机废水	1.2×10⁴	1.4~10.5	≤2 000	≤800	≤20	≤45	≤65
酸碱废水	7.0×10³	1.9 ~12.6	≤65	≤10	≤70	≤1	≤3
含氟废水	6.0×10³	1.4~2.7	≤800	≤250	≤30	≤80	≤120	≤20	≤70	≤8

项目	水量/ （m³·d^-1）	pH	COD/ （mg·L^-1）	BOD₅/ （mg·L^-1）	SS/ （mg·L^-1）	NH₃-N/ （mg·L^-1）	TN/ （mg·L^-1）	TP/ （mg·L^-1）	F^-/ （mg·L^-1）	总铜/ （mg·L^-1）
出水	2.5×10⁴	6~9	≤30	≤6	≤10	≤1.5（3）	≤10	≤0.3	≤1.5	≤0.5
有机废水	1.2×10⁴	1.4~10.5	≤2 000	≤800	≤20	≤45	≤65
酸碱废水	7.0×10³	1.9 ~12.6	≤65	≤10	≤70	≤1	≤3
含氟废水	6.0×10³	1.4~2.7	≤800	≤250	≤30	≤80	≤120	≤20	≤70	≤8

处理单元	类别	COD	BOD₅	NH₃-N	TP	TN	SS	F^-	总铜
酸碱废水调节池	进水/（mg·L^-1）	24	7	0.32	0.23	2.1	58	—	—
	出水/（mg·L^-1）	22.6	6.5	0.3	0.2	2.0	44.2	—	—
	去除率/%	5.8	6.5	5.4	3.2	2.8	23.8	—	—
有机废水调节池	进水/（mg·L^-1）	1 460	552	13.3	0.25	22.1	20.5	—	—
	出水/（mg·L^-1）	1 375	516	13	0.2	21.5	16.0	—	—
	去除率/%	5.8	6.5	5.4	3.2	2.8	21.8	—	—
含氟废水调节池	进水/（mg·L^-1）	619	173	65	16	107	25.6	48.8	5.5
	出水/（mg·L^-1）	583	162	61	15.5	104.0	18.7	46.9	5.1
	去除率/%	5.8	6.5	5.4	3.2	2.8	26.8	3.8	6.6
有机废水混凝沉淀池	出水/（mg·L^-1）	912	311	12.08	0.18	20.0	10.4	—	—
有机废水混凝沉淀池	去除率/%	33.7	39.8	3.9	25.2	7.1	35.0	—	—
含氟废水混凝沉淀池	出水/（mg·L^-1）	384	124	58.2	11.6	96.6	13.5	4.9	1.46
含氟废水混凝沉淀池	去除率/%	34.2	23.5	5.4	25.2	7.1	28.0	89.5	71.5
水解酸化池	进水/（mg·L^-1）	536	180.7	19.8	2.9	33.3	20.6	1.2	0.35
	出水/（mg·L^-1）	435	179	22	2.8	31.5	19.5	1.09	0.35
	去除率/%	18.8	1.0	-11.4	4.8	5.4	5.3	7.7	1.0
两级AO/MBR	出水/（mg·L^-1）	23	3	0.18	0.32	6.0	3.3	1.04	0.26
两级AO/MBR	去除率/%	94.7	98.5	99.2	88.5	81.0	82.9	5.0	25.0
臭氧催化氧化池	出水/（mg·L^-1）	18	2.5	0.17	0.25	5.9	3.3	1.04	0.26
臭氧催化氧化池	去除率/%	22.0	8.0	3.0	21.0	1.1	0.1	0.20	0.3
曝气生物滤池（BAF）	出水/（mg·L^-1）	17.8	2.4	0.17	0.24	3.8	3	1.04	0.3
曝气生物滤池（BAF）	去除率/%	1.0	2.0	0	5.0	36.5	5.0	0	3.0
气浮池	出水/（mg·L^-1）	15	2.1	0.17	0.13	3.8	2	0.81	0.19
气浮池	去除率/%	15.5	13.1	0	45.0	0	30.0	21.5	22.8
消毒接触池	出水/（mg·L^-1）	15	2.1	0.16	0.13	3.8	2	0.81	0.19
消毒接触池	去除率/%	0	0	5.0	0	0	0	0	0
总去除率/%		97.2	98.8	99.2	95.5	88.7	89.2	98.3	96.5

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