光电产业废水特性研究

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基于光电催化降解水污染物的研究

基于光电催化降解水污染物的研究

基于光电催化降解水污染物的研究光电催化是一种基于光催化原理和电催化原理的复合技术,可以将光能转化为电能,从而实现对水中污染物的降解。

在光电催化技术中,光源是必不可少的,而且光源的选择直接影响了光电催化反应的能效和稳定性。

目前,常用的光源有紫外线灯、紫外光氧化器、荧光灯、LED 等。

其中,LED是近年来发展最快的一种光源,也被广泛用于光电催化水处理领域。

相比传统的光源,LED具有更高的能效、更长的寿命、更小的尺寸和更高的可调控性,能够实现更精细的光电催化反应控制。

在实际应用中,光电催化技术主要用于降解水中的有机物、无机物、重金属离子等污染物。

其中,对于有机物的降解,光电催化技术可以实现高效、快速、无毒副产物的降解,因此被广泛应用于水处理、废水处理和环保等领域。

光电催化降解水污染物的机制主要包括两个过程:光催化和电催化。

在光催化过程中,光能使得催化剂表面的电子激发,从而形成活性氧种、活性自由基等活性物质,这些物质可以对水中存在的污染物进行氧化还原反应,从而将有机污染物降解为无机物。

在电催化过程中,光电催化电极上的电荷转移催化作用可以使得水中的离子在电化学反应作用下被还原或氧化,从而实现水中离子的去除。

在光电催化降解水污染物的研究中,催化剂的选择也是一个关键的问题。

现有的催化剂主要包括三种类型:金属氧化物类、半导体类和有机催化剂。

其中,金属氧化物类催化剂具有良好的稳定性和高效的光电催化活性,能够实现水中污染物的高效降解。

半导体类催化剂具有较高的光催化活性,但是稳定性较差。

有机催化剂则具有良好的选择性和活性,但是稳定性较差,需要进一步的研究和改进。

与传统的化学颗粒混合法相比,光电催化技术具有许多优势。

首先,光电催化技术可以实现对水污染物的高效降解,并且副产物少,不会产生或产生较少的有害物质。

其次,光电催化技术具有较好的可控性,因此能够实现对催化反应过程的更精细的调控。

最后,光电催化技术还具有环保、节能等优势,可以在实现高效降解污染物的同时,降低能源消耗和对环境的影响。

光电催化技术在水处理中的应用研究及性能优化

光电催化技术在水处理中的应用研究及性能优化

光电催化技术在水处理中的应用研究及性能优化近年来,随着环境污染日益严重,寻找高效、低成本、可持续的水处理技术成为一个迫切的需求。

光电催化技术因其卓越的性能和广泛的应用领域在水处理中受到了广泛关注。

本文将重点探讨光电催化技术在水处理中的应用研究及性能优化。

光电催化技术是将光催化和电催化技术结合起来,通过外加电场的作用,利用光照激发光催化剂或半导体材料上的电子,从而实现水中污染物的降解。

该技术主要通过光生电子和空穴对的产生和运动,促进溶液中有机物的氧化和还原反应,使有机污染物转化为无害的物质。

在水处理领域,光电催化技术已被应用于废水处理、水中有机物的去除和水的净化等方面。

其中,废水处理是光电催化技术的主要应用之一。

通过选择合适的光催化剂或半导体材料,可以实现对废水中多种有机物的高效降解。

比如,利用二氧化钛(TiO2)光催化剂可以将废水中的污染物转化为二氧化碳和水,并且反应过程中无需添加其他化学剂,具有高效、低成本的优点。

除了废水处理,光电催化技术在水中有机物去除方面也展现出巨大的潜力。

有机物的降解通常是通过光生电子与空穴对的协同作用来实现的。

光生电子在半导体表面催化了有机物的氧化反应,而光生空穴在溶液中引发了一系列还原反应,从而完成有机物的去除。

研究人员通过改变光催化剂的结构和光电催化体系的操作条件,不断优化光电催化技术的性能,提高有机物去除率和降解速度。

为进一步提高光电催化技术的性能,在研究中人们主要从以下几个方面进行了优化。

首先,针对不同的污染物,选择合适的光催化剂或半导体材料,对其进行改性,以提高催化活性。

其次,改变悬浮液中的物质浓度、pH值和温度等操作条件,对催化反应进行调控,以获得最佳的催化效果。

此外,一些研究还尝试将光电催化技术与其他水处理技术相结合,如生物降解、吸附等方法,以提高处理效率。

然而,光电催化技术在应用中仍存在着一些挑战和问题。

首先,光催化剂或半导体材料的稳定性和寿命仍然是一个关键问题,需要进一步改进。

电子行业废水研究

电子行业废水研究

注:电子行业包含很多行业,半导体行业、电子元件行业(其中包括电容器、电阻器、电感器、电位器、电路板、电子变压器、磁性材料和电子敏感元件等)、平板显示器行业(其中包括TFT-LCD和PDP等)。

半导体行业废水研究一、废水来源在制备晶圆时,需要使用超纯水冲洗,无机药剂需要用到盐酸、氨水、硫酸和氢氟酸,有机药剂需要用到光阻剂:乙酸丙二醇单甲基醚酯PGMEA(C6H12O3)和乳酸乙酯EL(C5H10O3);显影剂:氢氧化四甲基铵TMAH(C4H13NO);去光阻剂:一甲基-2-比喀NMP(C5H9NO);光阻制程用药:酚(C6H6O);晶片干燥过程用药:异丙醇IPA(C3H8O)。

在使用药剂的过程中就会产生废水。

二、废水水质1、含氟废水常见水质:2、酸碱废水酸碱废水中,常含有SS,所以在处理时需要注意是否另行添加去除颗粒度的设备,或是和研磨废水合流处理。

3、有机废水4、研磨废水5、氨氮废水6、含铜废水具体水质可参看上海华立项目和大连英特尔项目三、出水水质1、国家标准污水综合排放标准2、行业标准3、企业标准有些企业考虑到最终排放水质要与生活污水合流排放,或是响应国家号召,会出现与国家标准和行业标准不相同的标准。

四、工艺流程参考上海华立项目和大连英特尔项目。

电子元件行业废水研究一、废水来源电子元件,以印制电路板行业为主要介绍对象。

在上述印制电路板的过程中,会产生有机废水、酸性废水、碱性废水、含氰废水、络合废水、含铜废水和研磨废水。

二、废水水质废水水质:序号废水种类比例(%)pH COD Cu Ni CN NH3-N 说明1 磨板废水15~30 5~7 <30 <32 络合废水3~8 10 200~300 <50 化学镀铜等清洗水,含EDTA等络合物3 高浓度有机废水3~6 >10 5000~15000 2~10 显影、剥膜、除胶废液和显影首级清洗水4一般有机废水10~15 <10 200~600 脱膜、显影工序的二级后清洗水;贴膜、氧化后、镀锡后以及保养清洗水5 电镀废水15~20 3~5 <60 10~506 综合废水20~30 3~5 80~300 20~35 一般清洗水7 含氰废水0.1~1.0 8~10 30~50 <200 挠性板含氰废水较多8 含镍废水0.1~1.0 2~5 <80 <100 镀镍清洗水9 含氨废水1~5 8~10 60~200 碱性蚀刻清洗水废液成分序号废液种类pH COD 总Cu 废液成分1 油墨废液≥125000~20000 冲板机显影阻焊油墨渣2 褪膜废液≥125000~20000 (3~8)%NaOH,溶解性干膜或湿膜3 化学镀铜废液≥123000~20000 2000~10000 CaSO4,NaOH,EDTA,甲醛4 挂架褪镀废液~5M酸50~100 ~80000 硝酸铜,浓硝酸5 碱性蚀刻废液9 50~100 130000~150000 Cu(NH3)2Cl26 酸性蚀刻废液~2M酸50~100 150000 CuCl2,HCl三、出水水质1、国家标准污水综合排放标准2、行业标准4、企业标准有些企业考虑到最终排放水质要与生活污水合流排放,或是响应国家号召,会出现与国家标准和行业标准不相同的标准。

LED半导体废水分析

LED半导体废水分析

LED半导体废水分析
国内LED产业具有广阔的发展前景,LED半导体照明应用,广泛地用于大屏幕显示、交通信号灯、手机背光源等,并开始应用于城市美化亮化、景观灯、地灯、手电筒、汽车用灯、指示牌等特殊照明领域。

LED生产过程中绝大部分废水产生在原材料和芯片制造过程中,分为拉晶、切磨抛和芯片制造,主要含一般酸碱废水、含氟废水、有机废水、氨氮废水等几种水质,在黄绿光晶片制造过程中还会有含砷废水排出。

特点:
LED芯片加工废水特点:主要污染物为LED芯片生产过程中排放的大量有机废水和酸碱废水,另有少量含氟废水。

有机废水主要污染物为醇、乙醇、双氧水;酸碱废水中主要污染物为无机酸、碱等。

LED切磨抛废水特点:主要污染物为大量清洗废水,主要成分为硅胶、弱酸、硫酸、盐酸、研磨砂等。

分类:
一般废水:排放方式均为连续排放,主要指纯水站RO浓缩废水主要污染物为无机盐类,采用生化法去除。

含砷废水:主要来自背面减薄及划片/分割工序,采用化学沉淀法处理。

含氟废水:主要清洗废水中含有HF,使用混凝沉淀去除。

参考资料:广州超禹膜分离技术有限公司整理提供!。

光电产业园区污水处理厂工艺研究

光电产业园区污水处理厂工艺研究

光电产业园区污水处理厂工艺研究光电产业园区污水处理厂工艺研究近年来,光电产业的迅速崛起使得光电产业园区成为了我国新兴的经济增长点。

然而,随着光电产业的发展,光电产业园区面临着严峻的环境污染问题,特别是污水处理方面的难题亟待解决。

本文通过对光电产业园区污水处理厂工艺的研究,以探索出更加高效和环保的处理方案,为光电产业园区的可持续发展提供一定的参考。

一、光电产业园区污水特点光电产业园区因其特殊的生产工艺,使得其废水中含有较高浓度的有机物、无机盐等。

特别是在硅片制备、半导体材料加工等环节,废水中还含有一定量的砷、铬等重金属离子。

因此,光电产业园区的废水处理工艺需要充分考虑这些特点。

二、预处理工艺由于光电产业园区废水中含有高浓度的悬浮物、胶体物质等,预处理工艺的设计十分重要。

1. 物理处理:通过格栅分离、沉淀池沉淀等方式,去除废水中的悬浮物和可沉淀物。

这些物质的去除可以有效减少后续工艺中的污染物负荷。

2. 生化处理:利用好氧生物和厌氧生物的作用,对废水中的有机物进行降解。

通过好氧生化池、厌氧消化池等处理设施,有效降低废水中的COD、BOD等有机物指标。

三、深度处理工艺对预处理过后的废水进行进一步处理,以达到要求的排放标准。

1. 活性炭吸附:废水经过活性炭吸附工艺,可有效去除废水中的有机物、重金属等。

活性炭具有较大的比表面积和吸附能力,能够将废水中的有机物吸附到其表面,从而达到净化的效果。

2. 深度处理:在活性炭吸附之后,将废水送入生物膜反应器进行深度处理。

生物膜反应器利用生物膜中的微生物对废水中的残余有机物进行进一步降解,同时也可以去除废水中的氨氮等不良指标。

四、污泥处理光电产业园区污水处理厂的污泥处理也是一个重要环节。

通常采用污泥浓缩、消化、脱水等步骤。

1. 污泥浓缩:通过离心机、压榨机等设备,将废水处理过程中产生的污泥进行浓缩处理,以减少后续处理的工艺成本。

2. 污泥消化:将浓缩后的污泥送入污泥消化器进行厌氧消化。

UV-LEDs光电芬顿处理次甲基蓝废水的实验研究

UV-LEDs光电芬顿处理次甲基蓝废水的实验研究

第37卷第1期(2021 年 1 月)福建师范大学学报(自然科学版)Journal of Fujian Normal University (Natural Science Edition)Vol. 37, No. 1 Jan. 2021DOI : 10. 12046/j. issn. 1000-5277. 2021. 01. 009文章编号:1000-5277(2021)01-0068-04U V -L E D s 光电芬顿处理次甲基蓝废水的实验研究陈晓l i 2,陈孖瑜\周紫荆、陈雄建、陈隋晓辰3,金延超(1.福建师范大学环境科学与工程学院,福建福州350007;2.福建省污染控制与资源循环利用重点实验室,福建福州350007;3.南昌航空大学环境与化学工程学院,江西南昌330063)摘要:以紫外发光二极管(UV-LEDs , 365 n m )为光源,进行光电芬顿处理次甲基蓝废水.研究了紫外光、电流、铁离子投量、鼓气量等条件对UV-LEDs 光电芬顿降解染料次甲基蓝的影响.结果表明:LED紫外光显著促进了次甲基蓝降解,在l O m g .I ^F e 2*、电流30 mA 、鼓氧量S OOmL.mi i T 1的条件下,初始质量浓度为50 mg • 的次甲基蓝矿化率达52%.关键词:紫外发光二极管;光电芬顿;次甲基蓝;染料废水中图分类号:T Q 150.9; 0646 文献标志码:AExperimental Study on the Treatment of Methylene BlueWastewater by UV-LEDs Photoelectro-Fenton Process(1. College o f Environmental Science and Engineering , Fujian Normal University , Fuzhou 350007, China ;2. Fujian Key Laboratory o f Pollution Control & Resource Reuse , Fuzhou 350007, China ;3. School o f Environmental and Chemical Engineering, Nanchang Hangkong University y Nanchang 330063, China )Abstract : The methylene blue wastewater was treated by photoelectro-Fenton process with UV -LEDs (ultraviolet light emitting diodes , 365 nm ). The influences of the UV light , the currents , theamount of iron ions and the bubbling oxygen on the degradation of methylene blue have been studied .The results indicate that the degradation of methylene blue was obviously enhanced by the UV - LEDlight . When the concentration of Fe :+ was 10 mg • L 1 , the current was 30 mA , and the oxygen bub ­bling rate was 200 mL • min 1 , the mineralization ratio of 50 mg • L 1 methylene blue was 52%.Key words : ultraviolet light emitting diodes ; photoelectro -Fenton ; methylene blue ; dyewastewater纺织、印染、制革等行业产生大量染料废水,对生态环境和人体健康造成严重威胁m . 2013年, 我国颁布了纺织行业印染污染物排放标准,规范了染料废水排放[2].染料废水具有色度高、难以生物 降解等特点,常规的水处理方式很难实现彻底处理[3].近年来,高级氧化技术(AOPs )在难降解废 水处理中展现出良好前景.特别是芬顿技术可以产生具有高氧化还原电位的羟基自由基(.OH )等 活性氧族,可以无差别地氧化降解有机污染物:4].芬顿过程中的*O H 主要来源于二价铁离子催化H 202产生.然而,H 202存在存贮、生产、运输 等问题[5].可以实现电还原原位产生H 202的电芬顿是解决此问题的有效途径[6].此外,芬顿过程中 二价铁离子再生是其限速步骤;6].研究表明,紫外光可以促进二价铁离子再生,进而提高芬顿效CHEN Xiao1 2, CHEN Ziyu1 , ZHOU Zijing1,CHEN Xiongjian1 , CHEN Suixiaochen', JIN Yanchao1收稿日期:2020-06-13基金项目:福建省自然科学基金资助项目(2018J01672、2019J05069);福建省科技厅引导项目(2019Y0010)通信作者:金延超( 1987-),男,副教授,博士,研究方向为光电化学水处理.*******************.cn第1期陈晓.等:U V -L E D S 光电芬顿处理次甲基蓝废水的实验研究69率[7].常用的低压汞灯等光源存在能耗高、寿命短、有潜在的环境污染等问题%.使用寿命长、电光 转化效率高的UV -LEDs 作为光源是进行光电芬顿的更优选择.本文以波长为365 nm 的UV -LEDs 作为光源,光电芬顿处理次甲基蓝废水,研究了光的强化作用 以及电流、铁离子投量等对染料废水降解的影响.1实验部分1. 1实验材料玻璃碳电极购于昆山腾尔辉电子技术有限公司,钌铱钛电极购于宝鸡广瑞钛业有限责任公司.所 用次甲基蓝(C 16H 18C 1N 3S *3H 20)、七水合硫酸亚铁、硫酸钠、草酸钛钾等试剂均为分析纯,购于 国药集团试剂有限公司.1.2实验装置实验装置如图1所示,以玻璃碳电极(3 cm x 3 cm )为阴极、钌钻钬电极(3 cm x 3 cm )为阳极,电极间距为1 cm .实验温度控制在25丈,磁 力揽拌速度为100 r • min _1.以波长为365 n m 的UV-LEDs (购于Seoul Viosys 有限责任公司)作为光源,光功率为1.6 W .1. 3实验方法所处理的染料废水体积为500 mL ,所有实验均在PH = 3条件下进行,实验开始前鼓氧10 min ,打开LEDs 和电解电源,开始实验.间隔一定的时间取样,立刻加人过量的硫代硫酸钠终止反应.使用 分光光度计检测废水在次甲基蓝吸收峰(666 nm )的吸光度,确定废水中染料浓度.使用总有机碳测 定仪研究染料废水的矿化情况.2结果与讨论2.1 UV-LEDs 对芬顿处理次甲基蓝的影响如图2所示,初始质量浓度为50 mg 的次甲基蓝,在单独紫外光条件下,处理60 min ,染料 浓度仅降低了 4. 6%.这是因为UV -LEDs 发出的紫外光相对较弱,很难破坏染料分子.在暗反应条件 下,电芬顿处理20 min ,次甲基蓝脱色率可达63.6%.经过相同的处理时间,在UV -LEDs 光照条件 下,其脱色率提高至78. 9%,显著提高了次甲基蓝的脱色速率.处理60 min ,暗反应的残余质量浓度 为5. 6 mg • I /1,而光电芬顿处理条件下的残余质量浓度为2. 4 mg • L '溶解氧在玻璃碳表面经过2-电子过程被还原为H 202,反应体系中的H 202被Fe 2+催化,产生具有 无选择性、高氧化电位的羟基自由基(_〇H )[9]. -O H 氧化次甲基蓝,从而实现废水脱色• Fe 2+催 化H 202后形成Fe 3+, Fe 3+与H 202反应再生为Fe 2+.在此过程中,Fe 2+再生是整个氧化还原过程的制 约步骤:1]. UV -LEDs 发出的紫外光可以促进Fe 2+再生,进而提高次甲基蓝的脱色效率.2. 2 Fe 2+投量对次甲基蓝脱色的影响如图3所示,增加Fe2+投量,可以提高次甲基蓝的脱色速率.当Fe2+从5 m g. C 增加至10 m g. I /1,处理10 m i n ,次甲基蓝脱色率由56%提高至约70%. Fe 2+质量浓度进一步增加至20 mg • I /1, 次甲基蓝脱色率提高至79%. Fe2+离子对UV-LEDs 光电芬顿过程具有至关重要的作用,提高Fe2+初始 浓度可以提高次甲基蓝的脱色率.染料的发色团被破坏即可实现脱色,然而,形成的中间体会继续和电源J I !紫外-L E D 灯氧气钉铱钛电极玻璃碳阴极水浴锅图1实验装置不意图Fig. 1 Schematic of the experiment device70福建师范大学学报(自然科学版)2021 年•OH 反应,消耗.O H 5 .因此,随着处理时间的延长,次甲基蓝的脱色速率逐渐减慢(图3).虽 然提高Fe 2+初始浓度有利于次甲基蓝脱色,但是高浓度的铁离子投量会形成铁泥,进一步增加水处理 难度和水处理成本.综合考虑,10 mg •L —的Fe 2+是本实验过程中的最佳Fe 2+质量浓度.10 20 3040//min 50 601020 30 40 50f/min 60/=30 mA, 02 : 200 mL • min- Fe 2+投量对次甲基蓝脱色的影响 Fig. 3 Influence of Fe2+ on the decoloration of methylene blue/= 30 mA , p ( Fe2+ ) = 5 mg • L~1 , 02 : 200 mL • min~1图2 UV -LEDs 、电芬顿、UV -L E D s 光电芬顿处理次甲基蓝图3Fig. 2 Treatment of methylene blue by UV-LEDs,electro Fenton and photoelectro-Fenton processes 2. 3鼓气条件对次甲基蓝脱色的影响不同鼓气条件对UV-LEDs 光电芬顿处理次甲基蓝的影响如图4所示,无鼓气条件下,处理60 min ,次甲基蓝的残留质量浓度为4.7 mg •L_l.鼓空气条件下,次甲基蓝的残留质量浓度降低至2. 9 mg 当使用氧气鼓气时,经过相同的处理时间,残留质量浓度进•步降低至2.2 mg. L ' UV-LEDs 光电芬顿过程中的H202来源于溶解氧在阴极的电还原,与无鼓气相比,鼓气可以提高溶解氧 浓度.提高反应底物浓度可以促进H 202的产生,进而强化芬顿过程[w ].与无鼓气相比,鼓氧条件对 染料废水的脱色效果更显著.2. 4工作电流对次甲基蓝脱色的影响如图5所示,当工作电流从10 mA 增大到30 mA ,染料废水处理60 min ,次甲基蓝的脱色率从81. 3%增加到95. 6%,显著提高了脱色率.当电流进一步增大至50 mA ,次甲基蓝的脱色率基本不变. 增大电流可以促进溶解氧在阴极的电还原,进而提高H 202浓度["].提高H 202浓度可以强化UV - LEDs 光电芬顿过程对次甲基蓝的降解.然而,提高工作电流同时会增大水处理能耗,进而提高水处 理成本.综合考虑,30 m A 的工作电流是本研究过程中的最佳电流./=30 mA, p ( Fe2+) = 10 mg • L_,p ( Fe2+) = 10 mg • L-1,02 : 200 mL • m in~图4鼓气条件对次甲基蓝脱色的影响图5工作电流对次甲基蓝脱色的影响Fig. 4 Influence of Fe2+on theFig. 5 Influence of Fe2+on the decoloration of methylene blue decoloration of methylene blue2.5次甲基蓝初始浓度对染料脱色的影响次甲基蓝初始浓度对UV -LEDs 光电芬顿处理染料废水的影响如图6所示.当染料初始质量浓度o o o o o 5 43 2 1ds)/d o o o o o54 3 21第1期 陈晓,等:U V -L E D s 光电芬顿处理次甲基蓝废水的实验研究 71增大至100 mg ‘I /1时,处理60 min ,虽然染料质量浓度降低了 83. 5 mg •I /1,然而依然有比较高的 残留浓度,色度较高.经过100 m in 的处理时间,才实现95. 3%的脱色率.染料初始浓度越高,就有 越多的染料分子与氧化剂反应,降低的染料浓度越大.同时,染料初始浓度增大需要更多的*O H 参 与反应,染料的脱色率降低.因此,染料浓度越高,废水处理难度越大,需要更长的处理时间.2. 6 UV-LEDs 光电芬顿对次甲基蓝的矿化作用次甲基蓝的发色团被破坏即可实现脱色,然而并不能表明其被彻底降解.总有机碳可以反映出有 机染料的矿化情况.染料废水经过60 m in 的处理,可以实现很高的脱色率,然而矿化率很低.如图7 所示,在电芬顿处理过程中,仅降低了 15%;若被UV -LEDs 光电芬顿处理,矿化率可达30%左右.经过 180 min 的处理,电芬顿条件下的矿化率也仅达到25%左右,而UV -LEDs 光电芬顿的矿化率可达52%.染料分子被破坏会形成有机小分子等中间体,因此染料废水矿化需要更长的处理时间[u].虽然 UV -LEDs 可以显著提高电芬顿对次甲基蓝的脱色率,但是其对次甲基蓝矿化具有更显著的强化作用. 这是因为染料废水降解过程中形成的有机小分子会与铁离子络合,形成的络合物可以促进三价铁对紫 外光的吸收,促进二价铁离子再生,进而强化芬顿过程[4].2040 60(/min801007=30 mA, p (Fe2+) = 10 mg • L_, , 02 : 200 mL • m i图6次甲基蓝初始浓度对染料脱色的影响 Fig. 6 Influence of the initial concentration ofmethylene blue on the decoloration of the dye 0.060120 //min 180/= 30 mA, p (Fe2+) = 10 mg • L_1 , 02 : 200 mL • min~ 图7次甲基蓝的矿化率Fig. 7 The mineralization ratios of methylene blue3结论在一定质量浓度范围内(5~20 mg •I /1)提高二价铁离子浓度、增大工作电流、鼓氧气,可以 提高UV -LEDs 光电芬顿对次甲基蓝的降解效率.在不同的处理条件下,次甲基蓝脱色率均可达到 95%以上.染料浓度越高,需要越长的水处理时间.与脱色相比,UV -LEDs 对电芬顿矿化次甲基蓝废 水具有更强的促进作用.在F e 2+为10m g .L _l 、电流30 mA 、鼓氧量200 m L .min _l 条件下,初始质量 浓度为50 mg . I /1的次甲基蓝矿化率达52%.参考文献:[1] CRUZ-RIZO A, GUTI^RREZ-GRANADOS S, SALAZAR R , et al. Application of electro-Fenton/BDD process for treatingtannery wastewaters with industrial dyes [J ]. Separation and Purification Technology, 2017, 172: 296-302.[2] ZHANG L, SHAO Q, XU C. Enhanced azo dye removal from wastewater by coupling sulfidated zero-valent iron with a che­lator [J ]. Journal of Cleaner Production, 2019, 213: 753-761.[3] LIU C F , HUANG C P , HU C C, et al. A dual T i02/Ti-stainless steel anode for the degradation of orange G in a couplingphotoelectrochemical and photo-electro-Fenton system [J ]. Science of the Total Environment, 2019, 659: 221-229.[4] ELMORSI T M, RIYAD Y M, MOHAMED Z H, et al. Decolorization of Mordant red 73 azo dye in water using H202/U Vand photo-Fenton treatment J j. Journal of Hazardous Materials, 2010, 174 ( 1/3) : 352-358.%/»細s u o l So o oo86 4 2rTb o sva (下转第97页)第1期肖宝玉,等:就地城镇化背景下扩展大都市区空间结构的演变97East Asia [J]. 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光电技术在排污处理中的应用研究

光电技术在排污处理中的应用研究

光电技术在排污处理中的应用研究随着工业化进程的加快和城市化的不断扩大,环境污染问题日益突出。

排污处理作为解决环境污染的重要手段之一,一直备受关注。

近年来,随着科技的发展,光电技术在排污处理领域得到了广泛的应用。

本文将对光电技术在排污处理中的应用进行研究和分析。

首先,光电技术在水污染处理中的应用值得关注。

水污染主要包括工业废水、生活污水以及农业污水等。

传统的水污染处理方法包括化学处理、生物处理等,但这些方法存在着效率低、能耗高和处理后产生的二次污染等问题。

而光电技术能够利用光能进行水污染的降解和处理,具有高效、清洁、无二次污染的特点。

例如,光催化技术能够利用光能激发催化剂,使其具有高活性,从而能够降解水中的有机污染物。

光电解法则可以利用太阳能电解水分解,产生氢氧化物进行水污染的氧化处理。

这些光电技术在水污染处理中的应用具有巨大的潜力,在提高处理效率的同时减少了能源消耗。

其次,光电技术在大气污染处理中也有广泛的应用。

大气污染主要包括颗粒物、二氧化硫、氮氧化物等。

光电技术在大气污染处理中可以利用光能进行脱硫、除尘等工艺过程,从而减少大气中的污染物浓度。

例如,光催化材料可以利用阳光激发催化剂,使其具有较高的催化活性,从而能够将大气中的有害气体转变为无害的物质。

光电技术还可以通过光解过程来分解大气中的有害气体,将其转化为无害气体或者高效燃料。

光电技术在大气污染处理中的应用具有快速、高效、无副产物等优点,有望成为未来大气污染治理的重要手段。

此外,光电技术在土壤污染处理中也起到了积极的作用。

土壤污染是生态环境中的一个重要问题,严重影响着生态系统的稳定性和人类的健康。

传统的土壤污染处理方法包括生物修复、物理提取等,但这些方法存在着时间长、效果难以控制和成本高等问题。

而光电技术可以利用光能进行土壤污染的分解和降解,具有快速、高效、环保的特点。

例如,光电解法可以通过太阳能电解水分解来产生电化学反应产物,通过电化学氧化、还原等过程,从而可以分解土壤中的有机污染物。

光学技术中的污染废水处理研究

光学技术中的污染废水处理研究

光学技术中的污染废水处理研究光学技术在污水处理中的应用已经成为一种重要的研究方向。

随着社会经济的发展和人类活动的增加,污水排放量越来越大,严重影响到了环境的质量和人们的生活健康。

传统的污水处理方法如化学处理和生物处理虽然具有一定的效果,但仍然存在很多问题,比如高能耗、处理效果不稳定等。

而光学技术则具有操作简单、处理效率高、无需添加化学药剂等优点,因此成为了研究者们关注的焦点。

污水中的污染物主要包括有机污染物和无机污染物。

有机污染物如废水中的油脂、染料、有机溶剂等,它们通常具有较高的化学稳定性和难以降解的特点,对于生态环境和人体健康构成潜在威胁。

而无机污染物主要包括重金属、酸碱度和悬浮微粒等,它们往往具有较高的毒性,处理难度也较大。

光学技术在污水处理中的应用主要分为光反应氧化、光催化和光解吸附三种主要方法。

光反应氧化是利用光照下的氧气产生活性氧种,如羟基自由基(•OH)、超氧阴离子(•O2-)等,通过这些活性氧物质的氧化反应作用,将有机污染物降解为无害物质。

光反应氧化技术主要应用于有机物质的降解,通常可以有效地降解废水中的染料、有机溶剂、油脂等有机污染物。

常见的光反应氧化方法包括紫外光照射技术和光电催化技术等。

光催化技术是利用光照下的催化剂,如半导体光催化剂等,发生光催化反应,将污水中的有机污染物转化为无害物质。

光催化技术具有高效、无毒副产物和可重复使用等优点,可以应用于有机污染物的降解和无机污染物的转化。

常用的光催化技术包括二氧化钛光催化技术、纳米光催化技术等。

光解吸附技术是利用光照下的吸附剂,如光催化剂、天然光催化剂等,通过光解吸附反应将污水中的有机污染物吸附到吸附剂表面,然后通过光解作用将其降解为无害物质。

光解吸附技术不仅可以去除有机污染物,还可以去除一些无机污染物,如重金属离子、酸碱度等。

在实际应用中,光学技术还需克服一些问题,如光源选择、反应器设计、催化剂的制备和寿命问题等。

同时,污水处理工程也需要加强对光学技术的研究和应用,以提高污水处理的效率和质量,从而保护环境和人类健康。

光电催化分解有机废水的新技术探究

光电催化分解有机废水的新技术探究

光电催化分解有机废水的新技术探究一、背景介绍随着工业化发展的加速,有机废水污染成为当前严重的环境问题。

有机废水中的有机物质对环境造成的危害严重,而传统的污水处理方法存在着成本高、难以彻底分解有机物、处理效率低的问题。

因此,寻找一种新的高效、环保的废水处理技术势在必行。

近年来,光电催化分解技术作为一种新的废水处理技术逐渐崭露头角。

二、光电催化分解有机废水的原理光电催化分解技术利用半导体材料的光催化和电催化性能,将光能和电能转化成化学能,使有机污染物发生氧化还原反应分解成无害物质。

其主要基本原理为:将固体半导体光阳极在光照下激发,生成电子与空穴,固体半导体光阴极对电子具有氧化性能,能将水中的氧气还原为羟基自由基,使其在溶液中扮演极活跃的自由基,羟基自由基在水解中形成羟基和氢氧根离子,可分解废水中的有机物,此过程同时伴有半导体光阳极释放出的电子和空穴进行电子催化和空穴催化,在化学反应中起到重要作用。

三、光电催化分解技术的优势1. 高效性。

光电催化分解技术创新性地将半导体光催化和电催化两种催化方法结合起来,在分解有机废水的过程中对污染物进行高效的氧化还原反应,与传统方法相比,不仅具有较高的处理效率,而且处理时间较短,极大地提高了处理效率。

2. 环保性。

光电催化分解技术在处理废水的过程中不需要添加任何化学试剂,不会对环境造成二次污染,较传统的废水处理技术更具环保优势。

3. 经济性。

光电催化分解技术采用半导体材料光催化和电催化原理,所需的设备和材料成本较低,能够节约部分治污成本,同时该技术具有较长的使用寿命,能够大量减少设备更换成本,经济效益显著。

4. 稳定性。

光电催化分解技术中半导体材料具有较高的耐热性和耐腐蚀性,不易受外界因素干扰,极大地提高了该技术的稳定性和可靠性。

四、光电催化分解技术的应用前景随着环保意识的不断增强和政策法规的不断完善,环境保护将迎来更广阔的市场空间,光电催化分解技术将有着广泛的应用前景。

光学技术中的污染废水处理研究

光学技术中的污染废水处理研究

光学技术中的污染废水处理研究随着科技的不断发展,人们对于光学技术的应用越来越多,尤其是在工业生产和环保方面的应用。

然而,随着工业生产的不断增加,污染废水的问题也越来越严重,这对于光学技术在环保领域的应用提出了更高的要求。

本文将就光学技术中的污染废水处理研究进行探讨。

一、光学技术在污染废水处理中的应用光学技术在环保领域中的应用主要包括两类:一类是利用光的物理性质实现对污染废水的处理;另一类则是利用光化学反应的原理进行废水处理。

光的物理性质被应用于废水处理主要是利用了光的吸收、散射和透过性。

例如,利用固体激光器的高能量密度,可以使水中的污染物质分解并去除;利用红外线辐射,可以将废水分子内部的键断裂,从而实现清除。

而利用光化学反应的原理处理废水,则是将光能转化为化学能,激发水分子中的分子键,使得污染物分解成无害的物质。

这种方法的优点在于可以用比较低的能量达到高效的处理效果,同时还可以避免使用其他化学药剂。

二、污染废水处理中存在的问题尽管光学技术在废水处理中的应用已经展现出了很好的效果,但是现实中还存在一些值得关注的问题。

首先,废水处理过程中存在的杂质很多,这对于光的传输造成了很大的阻碍,使得光学技术的处理效果不如人意。

其次,光学技术处理废水的过程需要消耗大量的能量,这在一定程度上会增加环保成本。

最后,由于光学技术应用于废水处理的过程十分复杂,需要花费大量的时间和精力,这也限制了其在实际生产中的应用。

三、光学技术在废水处理中的进一步研究方向为了解决上述问题,光学技术在废水处理中的研究方向日益多样化。

其中,主要的研究方向包括以下几点:(1)发展更加高效的光电子器件,减少废水处理过程中的能量消耗。

(2)开发适用于不同种类废水的光化学反应剂。

(3)研究不同红外线辐射的处理效果,并深入分析光学处理废水过程中的物理机制。

(4)开发更加智能化的光学处理设备,方便废水处理过程中的实时监测和控制。

(5)探讨光和其它技术的结合应用,例如利用纳米技术和光学技术相结合,探究有机物质降解的新机制。

光伏太阳能电池生产废水处理技术研究进展

光伏太阳能电池生产废水处理技术研究进展

光伏太阳能电池生产废水处理技术探究进展随着太阳能光伏产业的迅速进步,光伏太阳能电池生产过程中产生的废水处理问题日益凸显,也成为了制约光伏产业可持续进步的重要环节之一。

废水中富集的有机物、重金属离子等污染物不仅对水体环境造成了严峻恐吓,还可能对人体健康产生潜在的风险。

因此,探究与进步高效、经济且环保的废水处理技术已经成为当务之急。

目前,针对光伏太阳能电池生产废水的处理方法主要包括物理方法、化学方法和生物方法三个方面。

物理方法是较为传统的废水处理技术,包括沉淀、过滤、吸附等,其优点是操作简便,对废水中的固体悬浮物、胶体物质和部分溶解性有机物有一定的去除效果。

例如,接受混凝剂与沉淀剂在物理反应的作用下可以使废水中的可溶性污染物快速沉淀,经过过滤处理后可以得到较为清洁的水。

但是,这种方法对废水中的重金属离子等污染物去除效果较差,同时处理过程中可能会产生大量的污泥,需要进行进一步的处理和处置。

化学方法是光伏太阳能电池生产废水处理的一种重要手段,能够更彻底地去除废水中的有机物和重金属离子等污染物。

常用的化学方法包括氧化法、还原法、络合法等。

例如,利用臭氧氧化法可以将废水中的有机物氧化成无机物,从而实现废水的处理和净化。

此外,还可以通过还原剂还原重金属离子,将其转化为相对稳定的沉淀物,从而降低重金属的毒性。

生物方法是当前探究与进步的热点之一,特点是高效、低能耗、环保性好。

常用的生物处理方法包括生物膜法、厌氧发酵法等。

例如,利用生物膜反应器可以将有机物通过微生物降解转化为无机物,从而达到废水处理与净化的效果。

生物方法的优点是可以同时去除废水中的有机物和重金属离子等污染物,且废水处理过程中不会产生二次污染。

总的来说,光伏太阳能电池生产废水处理技术的探究进展为光伏产业的可持续进步提供了重要的支撑。

目前,各种废水处理方法在实际应用中各具优缺点,尚需进一步探究与改进。

将来,通过结合多种处理技术,不息提高处理效率和降低处理成本,光伏太阳能电池生产废水得到有效处理将成为可能综上所述,光伏太阳能电池生产废水处理存在一定的挑战,包括产生大量污泥和进一步处理的需求。

光电化学技术在废水处理中的应用

光电化学技术在废水处理中的应用

光电化学技术在废水处理中的应用随着工业化的进程和城市化的加速,废水处理成为了重要的环境问题。

有机废水、氨氮废水、重金属废水等问题都需要有有效的处置方法。

光电化学技术便是其中一种兼顾环保与成本优势的高效废水处理技术。

一、光电化学技术的基本原理光电化学技术是利用光电效应并结合化学反应来降解废水中有机物和其他污染物的技术。

该技术的主要原理是将有机物的光化学反应产生的活性氧与光电催化反应产生的电子结合产生的自由基,从而分解和降解有机物。

光电化学技术对于各种类型的废水处理都有着独特的处理优势。

二、光电化学技术的应用(一)氨氮废水处理氨氮废水是指含有氨和游离氮的工业排放和生活废水。

氨氮是一种有毒有害物质,低浓度的氨氮会直接对水生物造成毒害,高浓度的氨氮在环境中会形成硝酸盐等污染物,直接导致土壤和水源污染。

光电化学技术可以通过照射光电池发生光电催化反应,表面附着的光电子在其表面照射下自由漂游并与废水中的氨氮等成分反应,彻底分解氨氮和其他污染物。

(二)有机物废水处理有机污染物是指不可降解或难以降解的有机化合物,其在环境中会耗费大量的时间,而且会对环境产生恶劣的影响。

采用非光电化学技术,由于这类污染物的分子结构复杂和产生的毒副产物多,处理成本高,效率不高。

但光电化学技术可以充分、快速降解有机污染物,解决了传统处理技术存在的缺点。

(三)重金属废水处理重金属废水浓度大,污染度高,具有毒性和难以处理的问题。

光电电化学技术是传统的重金属废水处理方法的有效替代方法。

在光电化学技术中,通过光电池中的电荷对污染物进行电化学氧化或还原,使得重污染废水的处理效果得到可靠的保证。

三、光电化学技术的优势与传统的废水处理技术相比,光电化学技术具有以下优势:1. 不使用化学药剂,环保节能,废水处理不产生二次污染;2. 在室温下对有机污染物具有卓越的降解效果;3. 内部催化氧化反应时不会产生臭味,不会影响生产环境;4. 废水处理效果高,能够达到国家标准要求;5. 具有可重复性,可以用于连续稳定地处理。

光电产业废水特性研究

光电产业废水特性研究
GC/MS ( Varian GC/ Mass spectrometer ) GC/FID ( Shimadzu GC-14B/ Flame Ionization Detector ) 離子層析儀(陽離子管柱) 水中總有機碳檢測方法-燃燒/紅外線測定 法(TOC分析儀) 水中化學需氧量檢測方法-密閉迴流滴定 法(COD分析設備) 水中總溶解固體及懸浮固體檢測方法-重 量法(SS分析設備)
9
肆、研究結果分析
光電產業 製程廢水中TOC、COD、BOD5 光電產業TFT-LCD製程廢水中 產業 製程廢水中 、 、 測值之關連性
廢水種 類代號 A B C D E F 污水廠 進流水 TOC與COD 相關性回歸R2 值 0.81 0.84 0.83 0.83 0.61 0.83 0.62 TOC與BOD5 相關性回歸R2 值 0.79 0.63 0.48 0.74 0.66 0.54 0.24
離子層析儀
實廠驗證
園區某科技廠 依原物料用量及排放 水量所推估之水質濃度 排放水實測平均濃度 61.0 mg/L 60.3 mg/L
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肆、研究結果分析
台南園區光電產業有機廢水可行之管制方案探討
以94~95年間本局污水廠進行光電產業廢水之有機污染物生物 年間本局污水廠進行光電產業廢水之有機污染物生物 分解性測試結果資料, 分解性測試結果資料,探討去除效率及最佳化操作參數
實測值/理論值 12% 實測值/理論值 109%
針對光電產業廢水 而言, 而言, TOC水質 水質 指標於處理實務上 應用較BOD5及 應用較 COD具參考價值。 具參考價值。 具參考價值
ND*2
註:1.單位為mg/L。 2.”*1”以馴養後菌種測試值,若以市售一般菌種 之標準植種水分析則BOD5為ND。 3.” *2”分別以市售一般菌種標準植種水及馴養 過後菌種進行分析。

浅析光伏行业生产废水常用的处理技术

浅析光伏行业生产废水常用的处理技术

浅析光伏行业生产废水常用的处理技术摘要:随着人类发展步伐的不断加快,各种能源被不断消耗,人们开始重视资源的利用,节约能源和保护环境已成为社会发展的规范。

太阳能是最环保的绿色能源之一。

虽然太阳能取用不尽,但在光伏电池的生产过程中会造成严重污染,尤其是造成水污染。

在光伏产业快速发展的同时,水污染也越来越严重,所以光伏废水处理已经成为企业面临的难题。

本文针对光伏行业废水进行研究,并通过实际案例,结合相关废水处理系统的具体应用情况提出一些行之有效的优化措施,以便为光伏废水处理工艺的进一步推广和使用提供可靠的参考依据。

关键词:光伏行业;生产废水;处理技术1、光伏行业及行业废水特点虽然太阳能是绿色能源,但是作为主流产业的晶硅材料生产过程会产生大量废水。

在太阳能电池板中,常见的产品就是单晶硅和多晶硅两种,但是无论哪一种产品,为了保证晶硅能极大程度地吸收太阳能,在生产过程的工序中都会用铬酸、硝酸、氢氟酸、硫酸等强氧化性溶液清洗、制绒、刻蚀硅片,以及添加异丙醇、乙醇及重金属作为助剂,所以产生的污水主要特点是pH低,硝态氮量高、氟离子含量高、可生化性低、含有重金属等。

近些年生产工艺改进主要是在生产过程中添加液氨、双氧水等原料,而且排水水质需达到《电池工业污染物排放标准》。

2、光伏行业常见的处理工艺2.1沉淀法目前,沉淀法是除氟工艺中应用最广泛的一种方法,适用于处理质量浓度在1000mg/L以上的含氟废水。

若废水中含有比较单纯的氟离子时,投加石灰,调节pH值至10~12,生成CaF2沉淀,可使含氟质量浓度降至10mg/L~12mg/L。

若废水中还含有其他金属离子(如Mg2+、Fe3+、Al3+等),加熟石灰后,除形成CaF2沉淀外,还形成金属氢氧化物。

由于后者的吸附共沉淀作用,可使含氟质量浓度降至8mg/L以下。

若加石灰至pH=11~12,再加硫酸铝或者聚合铝盐,使pH=6~8,则形成氢氧化铝可使含氟质量浓度降至5mg/L以下。

光伏光电行业含氟废水及污泥利用处置研究现状及展望

光伏光电行业含氟废水及污泥利用处置研究现状及展望

光伏光电行业含氟废水及污泥利用处置研究现状及展望王俊杰;赵娇娇;孟旭超;华晶;焦少俊;郑洋【摘要】我国光伏光电行业体量大,含氟废水经处理将产生大量的含氟污泥,其中氟化钙占40%以上,提纯后可替代天然的萤石矿,具有很高的市场挖掘潜力.经属性分析,含氟污泥具有腐蚀性、毒性及其他危险特性,且存在处置困难、利用率低的现状.因此拟采用废水回用、分质提纯的思路对水洗酸洗法进行优化,达到以废治废的目的,还可降低HF等的高成本投入;做到F-的富集,对新产生的含氯废水、含氟废水考虑以不外排的方式循环回用.提纯过程中通过控制HCl的投加量、pH、反应时间、温度、搅拌速率,综合考虑工业生产的可操作性和经济效益,使含氟污泥纯度达到制HF级的90%以上.%The photovoltaic industry in China is large, the treatment of fluorine-containing wastewater will generate a lot of by-products, fluorine-containing sludge, of which calcium fluoride accounts for more than 40%. It is noted that fluorine-containing sludge can replace natural fluorite ore after purification, and this will bring high market value. Accordingto the analysis of physical and chemical properties, fluoride-containing sludge not only has corrosive, toxic and other hazardous characteristics, but also has the difficulty of disposal and low utilization. Therefore, it was proposed to optimize washing pickling method by wastewater reuse and purification, so as to achieve the wastewater treatment and reduce the high cost of hydrofluoric acid inputs, while enriching F-and utilizing the newly generated Cl-containing wastewater and F-containing wastewater. By controlling the dosage of HCl, pH, reaction time, temperature and stirring rate, and comprehensivelyconsidering the operability and economic benefits of industrial production, the purity of calcium fluoride sludge can reach more than 90%.【期刊名称】《环境工程技术学报》【年(卷),期】2018(008)003【总页数】10页(P333-342)【关键词】光伏光电行业;含氟污泥;分质提纯;脱水【作者】王俊杰;赵娇娇;孟旭超;华晶;焦少俊;郑洋【作者单位】环境保护部南京环境科学研究所,江苏南京 210042;环境保护部南京环境科学研究所,江苏南京 210042;环境保护部南京环境科学研究所,江苏南京210042;环境保护部南京环境科学研究所,江苏南京 210042;环境保护部南京环境科学研究所,江苏南京 210042;环境保护部固体废物与化学品管理技术中心,北京100012【正文语种】中文【中图分类】X703当前我国光伏光电行业发展迅猛,市场份额占全球50%以上[1-4],前期大规模开发光伏光电行业造成的潜在隐患逐渐暴露,并呈难以遏制的现象。

太阳能光伏行业废水处理的研究进展

太阳能光伏行业废水处理的研究进展

太阳能光伏行业废水处理的研究进展【摘要】太阳能光伏电池是一种新型的依靠太阳能进行能量转换的光电元器件,它将太阳能转换成电能,清洁无污染,具有广阔的应用前景。

太阳能光伏电池作为一种清洁能源,应用前景广泛。

文章分析了太阳能光伏行业废水处理工艺以及主要构筑物设计,最后介绍了对本行业前景的研究进展与展望。

【关键词】太阳能光伏行业废水处理研究进展一、太阳能光伏企业含氟废水处理工艺化学沉淀法。

沉淀法是高浓度含氟废水处理应用较为广泛的方法之一,是通过加药剂或其它药物形成氟化物沉淀或絮凝沉淀,通过固体的分离达到去除的目的,药剂、反应条件和固液分离的效果决定了沉淀法的处理效率。

化学沉淀法主要应用于高浓度含氟废水处理,采用较多的是钙盐沉淀法,即石灰沉淀法,通过向废水中投加钙盐等化学药品,使钙离子与氟离子反应生成沉淀,来实现除去使废水中的F-的目的。

该工艺简单方便,费用低,但是存在一些不足。

处理后的废水中氟含量达15mg/L后,再加石灰水,很难形成沉淀物,因此该方法一般适合于高浓度含氟废水的一级处理反应,很难达到国标一级标准。

铝盐除氟法是在水中加入硫酸铝、聚合氯化铝、聚合硫酸铝等的铝盐混凝剂,利用与的络合以及铝盐水解后生产的矾花,去除废水中的,效果不错。

由于药剂投加量少、成本低,并且一次处理后出水即可达到国家排放标准,因此铝盐混凝沉降法在含氟废水处理中常作为二级处理反应。

2、混凝沉淀法。

决定混凝法除氟效果的关键是混凝剂,混凝剂有无机物和有机物之分,铁盐和铝盐是最常用的两大类无机混凝剂。

据研究,对氟质量浓度为25~50mg/L的废水,铁盐混凝剂的除氟率较低,在10%~30%之间,而铝盐混凝剂可达50%~80%,铁盐要达到较高的除氟率,需配合使用。

最后需用酸将PH调至中性才能排放,工艺复杂。

而铝盐则可在接近中性的条件下除氟与钙盐沉淀法相比,铝盐混凝沉降法具有药剂投加量少、处理水量大、成本低、一次处理后出水即可达到国家排放标准的优点,适用于工业废水的处理。

光伏产业污染物的主要污染特征

光伏产业污染物的主要污染特征

光伏产业污染物的主要污染特征光伏废水的主要污染因子:氟离子、COD以及pH值。

废水中的氟离子主要来自于生产工序中使用的氢氟酸;废水中的有机污染成份主要来自于制绒槽使用的异丙醇、丙酮(排放频率极少);酸碱pH值污染因子主要是生产中使用的氢氟酸、盐酸、硝酸以及氢氧化钠等。

光伏废水水质特点:废水污染物浓度变化极大;废水排放流量分时段性;废水的酸碱性极强,废水对设备的腐蚀性大;由于废水中硅酸钠的含量较大,加之醇对细菌的抑制作用,所以废水的可生化性很差;浓异丙醇化学预处理技术制绒槽排出的异丙醇产生的COD大约为30000-50000mg/L,这部分高浓度废水必须经过化学预处理,否则采用生化工艺去除有机污染物难以取得成功。

光伏企业废水来源:1.多晶硅废水:是三氯硅烷还原生成多晶硅过程中产生的尾气经水淋洗产生的.主要反应为:SiHCl3+H2---Si+HCl (产品反应)SiHCl3+H2O---SiO2+HCl (尾气淋洗)废水中主要物质为:SiO2.HCl硅醇及脱水成聚硅氧烷和硅酸,偏硅酸等.废呈强酸性, SiO2的粒径极小,大部分聚成团漂浮的水面.2. 切.磨.抛废水来自三个工序:(1)切片工序主要为:粘石腊,冷却水等, 废水中主要物质为: 石腊,硅粉.(2)磨片工序的磨液成分为:洗液和肥皂制成浮液. 废水中主要物质为:表面活性剂.硅粉.(3)抛光工序的抛光液的成分:环烷烃, 废水中主要物质为:硅粉和烃类有机物.三种废水混合中灰色有乳状体3. 有机硅废水由氯丙烷在铂酸作催化剂的条件下,与三氯硅烷加成反应生成氯丙基三氯硅烷然后经粗精馏后产生的残液和氯丙烯瓶中的残液,用水冲洗产生的, 废水中主要物质为: 三氯硅烷, 氯丙烷和HCl.氯丙烷和HCl的来源是氯丙烯水解产生的,故废水呈酸性,反应式为:CH2=CH-CH-CH2Cl+H2O----CH2=CH-CH2-OH=H2O三部分废水混合后,废水呈酸性,灰的色乳状有降低(强酸有一定的破乳性),但有胶体存在,主要是硅酸,偏硅酸和硅醇分子间脱水聚缩而成聚硅氧烷引起的4. 硅片清洗废水清洗(酸洗法)废水由以下几部分清洗过程产生:1.SPM(H2SO4、H2O2、H2O)的混合液清洗用H2SO4溶液和H2O2溶液按比例配成SPM溶液,SPM溶液具有很强的氧化能力,可将金属氧化后溶于清洗液,并将有机污染物氧化成CO2和H2O。

光伏废水设计方案用

光伏废水设计方案用

光伏废水设计方案用光伏废水是指太阳能光伏电池制造过程中产生的废水,它含有各种有害物质,包括重金属、有机物以及酸碱性物质等。

如果不进行适当的处理,这些废水不仅会对环境造成污染,还会对人类健康产生潜在的威胁。

因此,为了保护环境和确保人类健康,光伏废水设计方案至关重要。

1.废水分类和特性分析首先,需要对光伏废水进行分类和特性分析。

根据不同工艺生产线和处理方法的不同,光伏废水可以分为几类,如表面处理废水、清洗废水等。

每种废水的组成和特性都不同,因此需要进行详细的化学分析,了解废水中各种有害物质的浓度和性质。

2.废水处理工艺选择根据对废水的分析结果,选择合适的废水处理工艺。

目前常用的废水处理工艺包括物理处理、化学处理和生物处理等。

物理处理主要是利用物理方法(如静态沉淀、过滤等)去除废水中的悬浮物;化学处理主要是利用化学方法(如中和、沉淀等)去除废水中的污染物;生物处理则是利用微生物降解废水中的有机物。

针对不同种类的废水,可以选择不同的废水处理工艺进行处理。

3.废水处理设备选择和布局根据废水处理工艺的不同,选择合适的处理设备,并进行布局设计。

处理设备包括沉淀池、反应池、过滤器等。

在选择处理设备时,需要考虑设备的处理能力、处理效果、耐腐蚀性以及操作维护的便利性等因素。

同时,根据工艺流程的需要,合理安排处理设备的布局,确保废水的顺利流动和处理效果的最大化。

4.废水处理系统运行监控和维护建立废水处理系统的运行监控机制,定期检测和监测废水的处理效果,确保其符合相关的排放标准。

同时,建立维护计划,对处理设备进行定期维护和清洁,确保设备的正常运行和寿命。

5.废水再利用或资源化利用在废水处理过程中,可以考虑进行废水再利用或资源化利用。

例如,对废水进行处理后,可以得到一些有价值的产物或材料,如二氧化硅等。

这些产物或材料可以作为其他工艺的原料,实现资源的循环利用,降低对自然资源的依赖。

总而言之,对光伏废水进行有效的设计和处理方案是保护环境、推动可持续发展的重要举措。

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方法編號
- - - NIEA W530.51C NIEA W517.51B NIEA W510.54B NIEA W210.57A
生化需氧量(BOD5) 水中生化需氧量檢測方法(BOD5分析設備) 懸浮固體物(SS)
7
肆、研究結果分析
光電產業廢水有機污染物質分析及水質指標探討
光電產業廢水有機污染物質分析結果
9
肆、研究結果分析
光電產業 製程廢水中TOC、COD、BOD5 光電產業TFT-LCD製程廢水中 產業 製程廢水中 、 、 測值之關連性
廢水種 類代號 A B C D E F 污水廠 進流水 TOC與COD 相關性回歸R2 值 0.81 0.84 0.83 0.83 0.61 0.83 0.62 TOC與BOD5 相關性回歸R2 值 0.79 0.63 0.48 0.74 0.66 0.54 0.24
3
壹、計畫緣起及目的
計畫目的
探討光電產業排放廢水之有機物質種類、特性及適 當之檢測方法。 分析園區光電廠商排放廢水之BOD5、COD及總有機 碳(TOC)等水質污染檢測指標的關聯性。 研擬台南園區光電產業有機廢水之管制建議方案 。
4
貳、園區光電廢水特性說明
光電產業TFT-LCD製程/原料 製程/ 光電產業 製程
簡報大綱
壹、計畫緣起及目的 貳、園區光電廢水特性說明 參、研究方法及實驗設備 肆、研究結果分析 伍、結論與建議
2
壹、計畫緣起及目的
計畫緣起
近年來南科園區光電產業快速發展,該產業所排放之廢 水量已佔園區總廢污水排放量七成以上。 光電產業製程使用大量有機溶劑,高濃度廢液於製程端 回收再使用,低濃度廢液排入園區污水下水道系統,增 加污水廠有機負荷及處理複雜性。 光電產業廢水所含特殊有機化合物,無法以環保署公告 之化學需氧量(COD)及生化需氧量(BOD5)水質指標檢測 方法反應實際污染程度。
期程/控制參數 進流水TMAH濃度,mg/L 曝氣槽水力停留時間,hr
第一期 程 45 9.0
第二期 程 45 4.5
第三期程 第四期程 70 4.5 70 9.0
12
肆、研究結果分析
光電產業有機廢水管制方案研擬
參考前述模廠試驗結果,並考量實際事業廢水特性、前處理設施 功能條件及其他產業廢水稀釋效應,建議排放水TMAH管制濃度可 再彈性擬訂,以兼顧經濟與環保效益。 建立光電產業有機性原物料之種類、特性及使用量資料庫,以掌 握管制重點與方向。 輔導鼓勵採行減量或回收再使用之措施。 研究建置光電產業廢水中特殊性有機污染物之檢測分析方法,即 時掌握廢水狀況採取適當之處置作為。 專案研究特殊性有機污染物之可行處理方式,建置最佳處理程序 及操作參數,提供園區事業及污水廠參考使用 檢討園區污水下水道容許標準暨收費標準之管制項目,研議增訂 廢水中特殊性有機污染物之管制濃度及收費之可行性。
MBR系統對各水質項目處理效率: 系統對各水質項目處理效率: 系統對各水質項目處理效率
(%)
平均處理效率 (%)
第一期程 第二期程 第三期程 第四期程
TMAH濃 濃 度45mg/L 水力停留 時間為 9 hr 去除率100 去除率 ﹪
100 80 60 40 20 0 TMAH COD BOD5 SS 項目
GC/MS ( Varian GC/ Mass spectrometer ) GC/FID ( Shimadzu GC-14B/ Flame Ionization Detector ) 離子層析儀(陽離子管柱) 水中總有機碳檢測方法-燃燒/紅外線測定 法(TOC分析儀) 水中化學需氧量檢測方法-密閉迴流滴定 法(COD分析設備) 水中總溶解固體及懸浮固體檢測方法-重 量法(SS分析設備)
台灣高科技產業的新希望 南科台南園區光電產業廢水特性研究 南部科學工業園區 暨管制策略研訂
行政院國家科學委員會 96年度自行研究計畫 年度自行研究計畫
95.07.17
97 年 4 月 1 日
研究項目:南科台南園區光電產業廢水特性研究 暨管制策略研訂 研究單位:南部科學工業園區管理局 研究人員:鄭華安、郭崇文、陳郁良、林永壽 指導人員:國立成功大學環境工程學系溫清光教授 研究期程:96年3月至96年10月
光阻塗布程序/光阻劑 顯影程序/顯影劑 去光阻程序/去光阻劑 相關清洗作業/特用溶液 光電產業TFT-LCD製程 常見之有機物原料種類
中文名稱 英文名稱 氫氧化四甲 Tetra-Methyl Ammonium 基銨 Hydroxide,TMAH 二甲基亞碸 乙醇胺 1-甲基-2砒咯啶酮 Dimethyl Sulphoxide, DMSO Monoethanolamime,MEA N-Methyl-2-Pyrrolidinone , NMP
8
肆、研究結果分析
環保署公告之 環保署公告之COD、BOD5及TOC檢測方法分析 、 檢測方法分析 特殊有機物種TMAH及DMSO 特殊有機物種 及
物質 簡式 濃度 理論COD 實測COD 理論TOC 實測TOC BOD5 420 4.7 105 121 TMAH C4H13NO 200 實測值/理論值 1.1% 實測值/理論值 115% 358*1 370 45 55.4 60.2 DMSO C2H6SO 180
實測值/理論值 12% 實測值/理論值 109%
針對光電產業廢水 而言, 而言, TOC水質 水質 指標於處理實務上 應用較BOD5及 應用較 COD具參考價值。 具參考價值。 具參考價值
ND*2
註:1.單位為mg/L。 2.”*1”以馴養後菌種測試值,若以市售一般菌種 之標準植種水分析則BOD5為ND。 3.” *2”分別以市售一般菌種標準植種水及馴養 過後菌種進行分析。
TOC與COD測值相關性回歸R2 介於0.61~0.84 TOC與BOD5測值相關性回歸~7月。
10
肆、研究結果分析
探討廢水中TMAH濃度檢測方法之適用性 濃度檢測方法之適用性 探討廢水中
分析方法:離子層析儀(IC)分析法 品質管制
檢量線 空白分析 查核樣品分析 重複分析 添加標準品分析
離子層析儀
實廠驗證
園區某科技廠 依原物料用量及排放 水量所推估之水質濃度 排放水實測平均濃度 61.0 mg/L 60.3 mg/L
11
肆、研究結果分析
台南園區光電產業有機廢水可行之管制方案探討
以94~95年間本局污水廠進行光電產業廢水之有機污染物生物 年間本局污水廠進行光電產業廢水之有機污染物生物 分解性測試結果資料, 分解性測試結果資料,探討去除效率及最佳化操作參數
根據光電廢水特殊有機物種生物分解性模廠試驗結 研擬園區光電產業有機廢水管制建議方案。 果,研擬園區光電產業有機廢水管制建議方案。
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參、研究方法及實驗設備
檢測方法及實驗設備
檢測項目
二甲基硫(DMS) 二甲基亞碸 (DMSO) 氫氧化四甲基銨 (TMAH) 總有機碳(TOC) 化學需氧量(COD)
檢測方法(儀器) 方法說明(使用儀器)
光電產業製程廢水/處理程序 光電產業製程廢水/
含鉻廢水/還原處理 含氟廢水/添加氯化鈣,產生 氟化鈣結晶去除 酸鹼廢水/中和處理 染料廢水/電化學聚合及加藥 混凝膠凝浮除 有機廢水/接觸氧化法
單甲基醚丙 Propylene Glycol Monoethyl 二醇醋酸酯 Ether Acetate,PGMEA 異丙醇 丙酮 Isopropylalcohol ,IPA Acetone
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伍、結論與建議
結論
光電產業原料有機物質會隨廢水排出者主要包括TMAH及 DMSO(分解衍生物為DMS),其中以TMAH之使用量為大宗。 依廢水中有機物質成份分析結果顯示,TMAH平均濃度介於 10.1~32.3 mg/L,DMSO檢測濃度介於ND~35.3 mg/L,DMS 檢測濃度介於ND~4.3 mg/L。 TMAH及DMSO溶液之TOC實測值較理論值略高,實測值與 理論值比值依序為115%、109%;COD實測值較理論值明顯 偏低,實測值與理論值比值依序僅為1.1%、12%。 TMAH及DMSO有機成份溶液之BOD5測值無法測得,改以 經馴養菌種檢測仍僅TMAH溶液可檢出BOD5測值。由此發 現,總有機碳(TOC)測定法於光電廢水處理實務上應用較 COD及BOD5具參考價值。
檢測 項目 廠商 製程 代號 A B C D E F DMS(mg/L) 第一 次採 樣 0.7 4.3 1.2 0.1 第二 次採 樣 ND ND ND ND ND ND 第三 次採 樣 2.3 ND 0.4 2.1 ND 3.8 DMSO(mg/L) 第一 次採 樣 - - 35.3 15.7 8.8 - 第二 次採 樣 4.2 9.7 20.9 20.3 10.7 8.3 第三 次採 樣 7.4 6.9 23.5 21.3 11.5 8.8 平均 值 31.7 10.7 32.3 18.1 10.1 14.0 TMAH(mg/L) 最大 值 59.5 30.8 50.7 33.9 25.1 85.3 最小 值 14.8 ND ND ND ND ND 樣品 數 24 24 24 24 24 24
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參、研究方法及實驗設備
研究方法
光電產業廢水中有機污染物質分析
以GC- MS分析光電廢水有機污染物質,初步掌握有機污染 物之種類及濃度。 光電產業廢水所含特殊有機污染物種以環保署公告之COD 及BOD5檢測方法分析,並將分析值與理論值比對探討。 分析光電產業廢水TOC水質指標濃度,並將TOC分析值與 COD及BOD5之分析值作相關性比對。 以離子層析儀(IC)分析易離子化之有機物質,建立準確及經 濟之分析方法,快速檢測光電廢水中有機物種含量濃度。
建議
目前園區光電產業廢水TMAH成份檢測,環檢所尚無公告檢測 分析方法,建議TMAH以離子層析儀(IC)分析法進行檢測分析。 逐步推動園區光電產業有機廢水管制方案。
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