—种针对TFT—LCD清洗废液的回收工艺

时间：2020-12-25 20:07:03　来源：雅意学习网本文已影响人

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　　中图分类号：X71 文献标识：A 文章编号：1674-1145（2018）7-336-01
　　摘要 TFT-LCD液晶显示屏生产过程中，清洁作业会产水大量的废液，通常大多数企业会采用净化后重复利用，以降低对环境的污染和企业的运行成本。本文设计了利用多介质过滤联合微滤的方法，对产生的清洗废水进行处理，得到了符合回用条件的中水，使得废水得到回收利用。
　　关键词 TFT-LCD 清洗废液重复利用
　　在玻璃显示屏生产过程中，在蚀刻、显影之后都会有清洗工艺，清洗的主要目的是去除玻璃粉、指纹、浮油等以生产出具有高光学性能的显示屏，清洗会产生大量废水，在当前水资源日益紧缺的背景下，工业生产大多数都会采用废水回用技术。人们根据废水中有机物的含量，开发了物理、化学、生物以及联合处理工艺用于回收废水。
　　一、废水理化指标
　　本系统所使用的清洗液补水主要包括自来水和部分软化水，废液呈弱碱性，废水中含研磨材料和有大量的玻璃粉末；而为了去除显示屏生产过程中表面附着的有机物，表面活性剂作为一种高效的清洗剂被广泛研究和使用，所以废水中也被检测到含有一定量的高分子有机物。
　　由于有机物含量低、无机颗粒含量高，考虑到生化法处理比较困难，设计了通过过滤处理，达到去除水中80%颗粒的目的。本文针对已有废水回收系统存在短时间内过滤膜容易发生堵塞、产水量下降、压差增大的缺陷，通过优化实验验证，提出了一种简单的针对于玻璃研磨废液的回收工艺。
　　二、回收利用工艺
　　（一）初始回收工艺
　　在占地空间有限的条件下，原处理工艺采用以PVDF材质为主的MEMCROCP42L20N微滤膜设备，首先将清洗回收液泵入到孔径为50μm的袋式过滤器，以去除水中较大颗粒，之后进入到由多只微滤膜并联而成的过滤装置，由于选用的膜孔径较小，出水水质满足设计要求，产水直接进入产水箱：同时系设计了产水和气洗交替的保护措施，通过将截留的物质通过气洗清除，达到延长微滤膜使用寿命的效果。
　　废水回收系统初始设计产水量为100m³/h，膜运行压差范围在0.03-0.15Mpa。新膜在运行一个月后发现，微滤膜产水量下降超过35%，运行压差也很快达到0.1Mpa；鉴于此，我们多次采用了对微滤膜用次氯酸钠或者是柠檬酸进行化学清洗，但是并沒有得到恢复。通过拆卸微滤膜，发现膜两端累积有很多白色粉末，表明袋式过滤器并不能有效过滤大量的颗粒，导致微滤膜运行负载过重：同时通过对微滤膜膜丝表面物质进行化学测验，发现造成堵塞的物质主要为有机高分子有机物，这种高分子有机物可以和PVDF材质的微滤膜发生较强烈的吸附作用，通过自身的长链缠绕在膜丝上面，这种情况造成膜的堵塞难以恢复。
　　（二）改进回收工艺
　　通过对前期运行结果的分析，针对上述原因，做了如下改进措施：
　　1.针对袋式过滤器不能有效过滤研磨废水中较大颗粒，决定将袋式过滤器更换为由石英砂和无烟煤组成的多介质过滤器，借助无烟煤的强吸附作用和石英石的过滤作用，将废水中大颗粒去除，以达到降低微滤膜高负载过滤的预处理作用。
　　2.针对废水中含有的高分子有机物，通过前面的多介质过滤器吸附过滤的作用去除一部分；通过在微滤膜进水中添加一定量的柠檬酸使进水呈弱酸性，发现产水量有明显的增加，而且压差也明显降低，这表明此种高分子有机物类似于一种阴离子型絮凝剂，而在酸性条件下，氢离子与高分子有机物的孤对电子对配位，抑制了高分子有机物自身的电子对配位导致的长链形成，而在原来未添加柠檬酸的系统中，回水水质自身呈弱碱性与微滤产水量下降、压差增加也印证了这一结论，所以工艺中增设了在多介质过滤的产水中投加柠檬酸的步序；
　　3.由于缠绕在膜丝上面的高分子有机物不能通过气洗的方式有效清除，最终仍旧会导致膜性能下降，所以在观察到微滤膜产水量下降15%或者是压差大于0.6Mpa的任一情况下，及时采用一定浓度的次氯酸清洗，将沉积在微滤膜上面的短链高分子有机物去除，达到恢复的效果。
　　所以经过改进，最终废水回收工艺示意图如下：
　　三、结语
　　在水资源有限以及土地资源紧缺的情况下，开发占地面积小、高效的废水回收技术对于各行各业具有十分重要的意义，本文针对玻璃制造行业产生的含有大量小颗粒的废水，设计并改进了一套废水回收工艺，具有的一定实用价值。

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