AOP高级氧化技术如何处理电子级污水

摘要：挑战：需将TOC（总有机碳）降至≤5ppb，电阻率≥18.2MΩ·cm，同时避免二次污染。

AOP高级氧化技术可通过以下方式处理电子级污水，结合预处理、核心氧化与深度处理实现超纯水标准：

一、电子级污水特性与处理挑战

电子制造废水通常含有：

重金属离子（如铜、镍、铅等）；

有机溶剂（如甲醇、乙醇、苯系物）；

无机酸碱（如硫酸、氢氧化钠）；

微污染物（如EDTA、MTBE、NDMA等难降解有机物）。

挑战：需将TOC（总有机碳）降至≤5ppb，电阻率≥18.2MΩ·cm，同时避免二次污染。

二、AOP技术处理电子级污水的核心路径

1. 预处理阶段：去除大颗粒杂质与调节水质

物理化学法：

混凝沉淀：投加絮凝剂（如氢氧化钙、硫化钠），使重金属离子形成沉淀。

吸附法：采用活性炭吸附去除有机污染物和重金属。

pH调节：通过酸碱中和（如氢氧化钠、硫酸）将废水pH调至适宜后续处理的范围（通常为中性）。

2. AOP核心处理阶段：降解难降解有机物

AOP技术通过产生活性极强的羟基自由基（·OH），高效分解有机物为CO₂和H₂O。针对电子级污水，常用组合工艺包括：

UV/O₃工艺：

原理：紫外光激发臭氧产生羟基自由基，氧化分解有机物。

案例：某半导体制造企业采用UV/O₃工艺，将废水TOC从5mg/L降至0.5ppb，满足回用标准。

UV/H₂O₂工艺：

原理：紫外光照射过氧化氢生成羟基自由基，适用于高毒性废水。

优势：无臭氧泄漏风险，操作安全，可降解制药残留、染料等难降解物质。

Fenton试剂法：

原理：Fe²⁺与H₂O₂反应生成羟基自由基，改良型如光Fenton、电Fenton可提升效率。

适用场景：处理高浓度、难降解、毒性大的有机废水（如含苯环、发色基团物质）。

电化学高级氧化法：

原理：利用电极表面产生活性物质（如·OH、SO₄⁻·）氧化污染物。

优势：无需添加化学试剂，环保性强，但需控制电能消耗以实现经济效益。

3. 深度处理阶段：进一步去除残留污染物

反渗透（RO）：

原理：利用半透膜阻挡重金属离子、有机物等小分子物质。

效果：可有效降低废水中离子种类和浓度，使处理后的废水达到高纯度。

离子交换：

原理：利用离子交换树脂选择性吸附废水中的重金属离子。

效果：将废水中的重金属离子浓度降低至很低的水平（如铜离子、镍离子等）。

膜分离技术：

超滤/纳滤：去除废水中的大分子有机物和胶体物质。

组合工艺：如“超滤+纳滤+反渗透”可实现废水的高效净化。

4. 消毒处理阶段：确保水质安全

紫外线消毒：

原理：利用紫外线杀死废水中的细菌和病毒。

优势：无二次污染，适用于电子级污水的最终处理。

二氧化氯消毒：

原理：通过强氧化性破坏微生物细胞结构。

使用场景：对消毒要求较高的电子级污水。

三、实际应用案例与效果验证

某半导体制造企业案例：

进水水质：废水中含有氟化物、重金属离子、有机物等污染物，TOC=5mg/L。

处理工艺：预处理（格栅除渣+调节池均质+pH调节）→化学沉淀（加入氢氧化钙、硫化钠）→离子交换（去除残留重金属离子）→膜分离（超滤+纳滤）→AOP（UV/O₃工艺）→消毒（紫外线消毒）。

出水水质：TOC≤0.5ppb，电阻率≥18.2MΩ·cm，满足回用标准。

某PCB制造企业案例：

进水水质：废水中含有铜离子、氯化物、有机物等污染物，TOC=3mg/L。

处理工艺：预处理（格栅除渣+调节池均质+pH调节）→化学沉淀（加入氢氧化钙）→离子交换（去除残留铜离子）→膜分离（超滤+纳滤）→AOP（UV/H₂O₂工艺）→消毒（二氧化氯消毒）。

出水水质：TOC≤1ppb，电阻率≥18.0MΩ·cm，满足排放标准。

可通过以下方式处理电子级污水，结合预处理、核心氧化与深度处理实现超纯水标准：