玻璃减薄废水中水热结晶法深度除氟技术

#放。工艺流程简洁、结构紧凑，出水水质稳定，处理成本较低，可应用于玻璃减薄废水处理，亦可应用于其他领域含氟废水的除氟处理。随着人们对手机、电脑、电视等IT产品便携式、轻薄化的要求越来越髙，轻和薄成为各厂家竞争的两大核心要素。玻璃基板薄化是实现产品轻薄化的关键环节。薄化是采纳化学蚀刻或物理研磨方法使液晶模组变薄的过程，其中化学蚀薄情化是主要方式，尤其在湿法减薄玻璃技术中以酸蚀刻最为常见。化学蚀刻减薄的主要原理是用肯定浓度的氢氟酸溶液或含有氢氟酸的混合液，如5%~30%HF、1%~5%H2SO4、3%~10%HCl以及5%~20%NH4HF2，通过浸洗、喷洒等方式对玻璃基板进行蚀刻，然后用水清洗掉玻璃表面残余的酸。近年来,液晶显示电子行业进展迅猛。全球FPD光电玻璃薄化市场规模由2022年的1463.8万m2升至2022年的2677.8万m2,随之产生大量含氟工业废水。针对工业含氟废水，传统处理方法为沉淀法，包括钙盐沉淀法和混凝沉淀法。钙盐沉淀法是在含氟废水中加入大量钙盐形成氟化钙(CaF2)沉淀，再通过固液分别除氟。传统的沉淀法能够处理含氟量较髙的废水，工艺简洁、处理成本低且简单操作，但在处理过程中仍存在药剂用量大、生产废渣多、出水含氟量不稳定等问题，纳水水体存在氟超标潜在风险。结合现有状况来看，现阶段氟的排放标准(10mg/L)尚可牵强满意。然而随着国家和地方大力推动生态环境爱护，严查企业环保风暴,氟的排放标准已逐步向6mg/L推动过程中，传统的处理方法不能满意排放要求，亟需开发一套低成本的新处理技术，以应对企业即将面临的环保问题。一、 水热结晶深度除氟工艺水热制备技术可简洁描述为使用特别设计的装置，人为制造一个髙温髙压环境，使通常难溶或不溶的物质溶解和重结晶。采纳水热法处理含氟废水是在水热状态下添加矿化剂(自主研配，铁铝复合试剂协作稀土元素按肯定比例组成)，快速发生水化反应生成水合物a(Na20•Nd2O3•xSiO2・yCaF2・7H20)沉淀，水合物a逐步反应生成更难溶的水化物b(nCaO*Nd2O3・(m+x)・SiO2・yCaF2・(n-m+6)H20),进行固液分别，滤液即为处理出水。主要反应如式(1广式(4)所示。TOC\o"1-5"\h\zCa2++r—C疋 (1)2NrlOf+^SiO2+7H2O—2NHO厂工§0尸7乩。 (2}2NdOf^SiOz^7H：O+yCaF叶2N—>N(LOVAtSiOr}JCiFr7H2C) (3)，Nd。］■空Si。■YCiiF2*7H:O+«Ca(OH*?iCaO-N山O3・(m+盅)SiO2,yCaF2-(h—m+6)(2m+2)C)H-+2Na+ (4)二、 案例分析2.1项目概况某光电企业主要产品为TFT-LCD液晶玻璃，产生的废水以强酸性含氟废水为主。废水处理工程的总规模为10t/h,温度25°CO处理工艺先制备氟化盐，回收利用氟资源，再用氧化钙初步中和处理，最终用水热结晶法深度除氟，保证出水含氟在6mg/L以下。工艺流程见图lo旷化剂1 余热利用过程杂质分离过程旷化剂1 余热利用过程杂质分离过程水热结晶过程———晶浆V压滤水化七榴石

矿物回用图1深度除氟工艺流程2.2进水水质及处理效果进水为原水经传统工艺处理后的出水，对其水质进行分析，静置5d统计其水质变化状况，如表1所示。表1进水水质样品-初始含氧放置Id放置2d放置3dF pHpHF pHr pii25 6.725.6 5.626.2 4.727.79 3.&注:除pH外JA单位为mg/d进水经深度除氟处理后放置3d,测定氟和pH变化状况，结果如表2所示。

表2废水经深度除氟后的水质样品除氟后出水指标F- pH放置Id放置2d放置如r pHF-PHrPHL-l4457.64.727.74.177.94.457.7L-24.72134347.24J77.04177.1L-34.727另4.457.74.457.64.727.73-4土。07.45.007.45J沁Z3+.727.4注:除pH外F单位为理/L.对比表1、表2可知，传统工艺处理方式出水的F-明显上升,pH由中性渐渐变为强酸性，水质不稳定，深度除氟后出水中的F-和pH均稳定，可避开因水质不稳定对受纳水体造成的环境风险。三、经济分析工程主要设备见表3。 表3主要设备与投资 W 规，型号价格/万元678g1011121314151617预热器 4加焼器 I蒸煮器 £自劫过滤机 i压滤机 2渣浆罐 1氟渣F燥机 £氧渣自动包装机5矿化剤溶解罐 i泵 8管道阀门 I自控仪表 1板式4x20m336板式10nr5材料PPH,4~5kW-10mJ6x5=302x10=202x10=20材料PPHt55kW-10nr522kW353kWg3kW-5nf3.5使用功率］WkW4fl25PLC控制2()10lo81515293.5厶口右口厶口厶口厶n厶口厶口』口；t厶口全套金套该工程总占地面积为150n)2,总投资293.5万元，其中除氟装99置投资227.5万元。处理成本为13.32元/t,其中药剂费9元/t,人工费3元/t,动力费用1.32元/t。四、结论采纳水热结晶