如果含氮废水中的氮元素超标排入水体中,会导致水体黑臭、水华、赤潮等环境污染,因此,脱氮一直是水污染防治的重点和难点。
在半导体芯片生产过程中,使用SC1(NH4OH+H2O2+H2O)清洗液是常见的操作,旨在清除半导体硅片表面的尘埃颗粒。然而,这一过程产生的氨氮废水浓度较高,其中氨氮主要以游离态氨和铵根离子的形式存在,含量通常在600~1000 ppm。
目前,半导体行业主要采用吹脱法来处理这类氨氮废水。吹脱法需要在高温条件下将氨氮以氨气的形式从废水中吹脱出来,因此整个处理过程需要消耗大量的能源,运行成本较高。此外,风机的运行又给厂区带来了噪声污染,严重影响了厂区内正常的生产与办公。同时,吹脱法产生的硫酸铵废液也需要委外处理,处理费用高昂,不利于企业降本增效。
针对上述问题,江苏中电创新环境科技有限公司率先将Bio-HiSA反应器(短程硝化/厌氧氨氧化)工艺应用于半导体行业的高氨氮废水处理当中。短程硝化/厌氧氨氧化反应器具备运行成本低、占地面积小、无固体废弃物等特点。
这一技术的应用突破了传统吹脱法的限制,解决了产生二次废物的问题,实现了进一步降本增效,同时减少了温室气体的排放。此外,该技术还具有高效、节能、稳定等优点,是高浓度氨氮废水处理的最新科技成果,也是工业废水处理领域实现“双碳”目标的重要手段。
·短程硝化-厌氧氨氧化工艺( SHARON –ANAMMOX)分别在两个反应器中实现部分硝化和厌氧氨氧化。
·短程硝化:短程硝化(SHARON)是在好氧条件下,通过氨氧化菌(AOB)以氧气为电子受体将氨氧化成亚硝酸盐的生物反应。
·厌氧氨氧化:厌氧氨氧化(ANAMMOX)是在缺氧或厌氧条件下,以氨作为电子供体将亚硝酸盐还原为氮气的生物反应。
·运行成本低:短程硝化/厌氧氨氧化反应器在整个脱氮过程中,仅需保持厌氧环境或者控制曝气保持低溶氧环境,极大的节省了曝气成本。此外,该工艺无需额外投加碳源,且可以减少45%碱度投加量,进一步降低了药剂成本。
·占地面积小:与传统的硝化/反硝化生物处理工艺相比,短程硝化/厌氧氨氧化反应器的容积负荷提高5~10倍,无需庞大的废水池,从而节约了占地面积,使得在半导体厂区布置更加灵活。
·无固体废弃物:短程硝化/厌氧氨氧化反应器几乎无污泥产出,与传统生物脱氮工艺相比,显著降低剩余污泥的处理和处置成本。与吹脱法相比,该工艺不产生硫酸铵废液,进一步降低了委外成本。
常规氨氮废水处理工艺的技术比较
·光伏行业高氨氮废水的高效处理。
·推荐集成电路行业高氨氮废水的处理。
·处理水质:NH3-N浓度约400~600mg/L
·出水水质:NH3-N浓度< 20 mg/L,TN浓度<50 mg/L
·去除率:氨氮 > 90%,TN约80%。
某半导体高浓度氨氮废水处理运行情况
某半导体厂短程硝化/厌氧氨氧化反应器及反应器内活性污泥
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