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关于磁翻板液位计在晶背研磨废水和反洗废水中的应用

发布时间:2020-11-13 02:20:11  点击次数:170次

UHZ型磁翻板液位计是凯铭仪表公司创新设计的新一代液位计,产品技术先进,结构合理,显示清晰直观,由本体、翻板箱(由红、白双色磁性小翻板组成)、浮子、法兰盖等组成,用于各类液体容器的液位测量。也有主体内磁浮子随液位的升降而上下运动,同时驱动主体外指示内的双色磁板翻转,有液位时转示红色、无液位时转示白色。红色和白色之间的界线即代表液位高度。从而使液位指示显得更加清晰。能用于高温、防爆、防腐、食品饮料等场合、作液位的就地显示或远传显示与控制。磁翻板液位计广泛用于电力、石油、化工、冶金、环保、船舶、建筑、食品等行业生产过程中的液位测量与控制。
磁翻板液位计的制造工艺复杂, 需要消耗大量的水,且随着先进制程的推进, 单位耗水量也在不断上升。 磁翻板液位计的水种类很多, 大部分成分复杂, 需分类收集后进行相应处理。 晶背研磨废水(BG)主要来源于芯片制造过程中晶背研磨制程的清洗废水,主要污染物为悬浮颗粒。 反洗废水(BWW)主要为超纯水制取工艺中多介质过滤塔和活性炭塔反洗产生。
膜处理工艺常用于自来水和废水的深度处理,UF-RO 处理工艺已广泛应用于钢铁废水、 化工废水、 印染废水和冷却水的处理和回用, 取得了良好的效果[4-6]。 针对晶背研磨废水和反洗废水的特点,采用膜工艺进行处理及回用, 具有处理效果稳定、维护方便等明显优势。 通过工程应用, 旨在探寻和推广磁翻板液位计制造行业废水回用的新途径。
1 工程设计
1.1 设计水量、 水质
国内某磁翻板液位计厂, 晶背研磨废水产生量为 150 ~160 m3 / d, 反洗废水产生量 为 500 ~ 700 m3 / d, 主要污染物为悬浮物, UF-RO 处理系统设计进水和出水主要水质指标见表 1。

1.2 工艺流程
该 UF-RO 处理系统的工艺流程见图 1。

晶背研磨废水在排放机台附近设置简易平流式沉淀池, 经初沉后进入调节槽, 经过保安过滤器过滤后, 再进超滤膜组, 产水流入产水槽; 反洗废水进入调节槽, 经过保安过滤器过滤后, 再进超滤膜组, 产水流入产水槽。 两种超滤产水混合后, 经保安过滤器, 进入反渗透膜组, 产水回用至超纯水预处理系统, 浓水排放至废水系统。
2 主要设备和控制程序
2.1 主要设备
BG 调节槽选用碳钢(CS)并内衬玻璃钢(FRP)防腐, 设搅拌器。 BG 产水槽和 BWW 产水槽选用FRP 材质。
具体的规格参数和附属设备见表 2。
超滤膜组件和反渗透膜组件前均设置保安过滤器, 滤芯和膜组件规格参数见表 3。

2.2 主要控制仪表
数据采集和过程监控采用ADA 系统, PLC等硬件设备以总线方式连接到服务器上, 进行数据处理和运算。 操作人员可以在ADA 系统上对现场的开关、 阀门进行操作, 实现现场无人值守。各控制点实时记录运行数据, 生成系统各设备和在线仪表的运行曲线, 便于分析系统运行状况。主要控制仪表见表 4。
3 膜的清洗
3.1 超滤膜反洗
膜处理工艺应用中, 通量下降过快是影响系统正常运行的主要因素。 而人工清洗需要耗费大量人力, 为此通过程序设定实现自动反洗。BG 和 BWW 超滤膜采用先气洗后水洗的清洗模式, 程序设定见表 5。

3.2 反渗透膜清洗
反渗透膜运行一定时间后, 污染物会在膜表面沉积, 需要定期进行化学清洗以完全恢复膜性能。 本系统设计清洗周期为 3 个月, 清洗包括循环、 浸泡、 冲洗 3 个过程, 将清洗剂引入反渗透膜 组 , 按 每 支 膜 11.4 L / min 的 流 量 循 环 5 ~ 15min, 再将单支膜流量调至 22.8 L / min 循环 5 ~ 15min, 然后再将单支膜流量调至 35 L / min 循环 30 ~60 min, 随后进入浸泡阶段, 1 ~ 2 h 后进行冲洗,直至浓水电导率与进水电导率相同。 反渗透膜采用先酸洗后碱洗的步骤进行, 酸洗和碱洗均经过上述过程, 酸洗剂可选用柠檬酸或 HCl, 碱洗剂选用 NaOH。 清洗剂选择见表 6。

 4 运行结果与讨论
经过 1 年的连续运行, 晶背研磨废水进水 TOC质量浓度为 0.5 ~ 5.0 mg / L, 浊度为 80 ~ 100 NTU,SiO2 质 量 浓 度 为 2 ~ 4 mg / L, 反 洗 废 水 进 水 TOC质 量 浓 度 为 1.5 ~ 3.0 mg / L, 浊 度 为 4 ~ 8 NTU,UF-RO 处理出水 TOC 质量浓度低于 1 mg / L, 浊度低于 0.1 mg / L, SiO2 质 量 浓 度 低 于 1 mg / L, 完 全可以回用至超纯水预处理系统。 UF-RO 处理系统出水电导率和 TOC 浓度见图 2 ~ 图 3。


 5 效益分析
本工程总投资约为 420 万元, 年能耗费为 69 890元, 年耗材更换费用为 12 000 元, 运行成本约为 3 元 / m3, 低于自来水价格。 工程实施后, 年回收并回用水量 154 260 m3, 节约了相应量的自来水。
6 结语
采用 UF-RO 工艺处理磁翻板液位计晶背研磨废水和反洗废水, 出水 TOC 质量浓度低于 1 mg / L, 浊度低于 0.1 mg / L, SiO2 质 量 浓 度 低 于 1 mg / L, 完 全达到设计要求并回用于超纯水预处理系统。 本工程实施后, 年回收并回用水量达到 154 260 m3, 有效降低了自来水消耗量。 同时, 该系统运行维护简单, 处理成本低, 取得了良好的节水效果和经济效益。

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