[发明专利]一种用于处理微电子废水的电芬顿-自氧化装置及方法

说明书

本发明公开了一种用于处理微电子废水的电芬顿‑自氧化装置与方法，装置包括进水系统、反应器壳体、组合式阴极、阳极、电源、曝气系统、出水系统和Fe²⁺投加系统，其中组合式阴极包括膜框与不锈钢丝网。采用本发明装置对微电子废水处理时，可根据进水中H₂O₂的浓度变化调整曝气系统工作状态及Fe²⁺的投加量，实现H₂O₂的高效分解的同时有效利用其分解过程中产生的强氧化性物质对废水中残留的难降解有机物进行氧化去除；当反应体系中H₂O₂分解速率过快而供给不足时，通过间歇曝气使溶解氧在阴极材料表面产生H₂O₂，实现H₂O₂自补偿；该装置与处理方法可以低耗高效地实现微电子废水中H₂O₂的分解及难降解有机物的同步去除。

技术领域

本发明属于水处理技术领域，具体涉及一种用于处理微电子废水的电芬顿-自氧化装置及方法。

背景技术

芯片制造过程工艺复杂，需使用多种化学试剂，产生的废水具有水量大、污染物种类多、水质特性复杂等特点。芯片制造过程排放废水根据工艺不同一般分为一般酸碱废水(IWW)、含氟废水(FWW)、含铜废水 (CuWW)、研磨废水(SLW)、含氨废水(AWW)和有机废水(OWW) 六大类。由于水质特性复杂，目前芯片制造过程产生的微电子废水处理效果较差，回用率低。其中，IWW水量远超其他五股废水，占总排放量的 1/2以上，同时该股废水还具有pH低、双氧水浓度高、污染物浓度较低但污染物种类多等特点，具有较高回用潜能。如何实现双氧水和复杂化学污染物同步削减，改善后续水处理单元进水水质是微电子行业废水深度处理与高效回用的关键。因此，急需一种同时考虑技术的低耗、高效等性能的处理微电子废水的装置和方法。

发明内容

本发明针对上述缺陷，提供一种减少铁源投加量，减少铁泥的产生，有效削减废水中的难降解有机物浓度，低耗高效的用于处理微电子废水的电芬顿-自氧化装置及方法。

本发明提供如下技术方案：一种用于处理微电子废水的电芬顿-自氧化装置，包括进水系统，反应器壳体，位于反应器壳体内的组合式阴极、第一阳极、第二阳极，与所述组合式阴极、第一阳极和第二阳极电连接的直流电源，位于所述反应器壳体内底部的曝气系统，出水系统，可根据进水中H₂O₂浓度调节投加量的Fe²⁺投加系统；所述组合式阴极包括膜框和不锈钢丝网阴极，所述膜框上设有与所述膜框的内腔相通的抽吸口，所述抽吸口与所述出水系统的出水管相连；

所述不锈钢丝网阴极设置于所述膜框的一侧，所述不锈钢丝网阴极同时作为过滤单元和阴极，所述组合式阴极设置于所述第一阳极和第二阳极之间；

所述进水系统包括设置于所述反应器壳体一侧的进水槽，所述Fe²⁺投加系统的进水口设置于所述进水槽内，所述Fe²⁺投加系统根据进水中H₂O₂浓度的变化调节投加铁源的量；所述曝气系统根据进水中H₂O₂浓度的变化调整曝气情况。

进一步地，所述不锈钢丝网阴极的孔径为40μm～200μm。

进一步地，所述组合式阴极与所述第一阳极的距离为5mm～20mm，所述组合式阴极与所述第二阳极的距离为5mm～20mm。

进一步地，所述阳极为石墨板阳极、铱钽 氧化物阳极或锡锑氧化物阳极中的一种。

进一步地，所述曝气系统包括曝气管、气体流量计和曝气泵，所述曝气管位于所述组合式阴极的下方，所述气体流量计用于调节进气量。

进一步地，所述出水系统还包括与所述出水管相连的蠕动泵。