含氟废液的回收处理方法及其设备技术

本发明专利技术提供了一种含氟废液的回收处理方法及其设备。所述的方法包括下列步骤：首先，在一含氟废液中加入一碱性溶剂，以形成一碱性废液；接着，利用一逆渗透膜将碱性废液分离为一高浓度废液以及一低浓度废液；然后，再将高浓度废液分离为一含阴离子废液以及一含阳离子废液，以回收含阴离子废液。本发明专利技术还提供一种含氟废液的回收处理设备，其中形成于一酸碱值调整槽中的碱性废液经由逆渗透膜分离为高浓度废液以及低浓度废液之后，其中的高浓度废液会再于一解离槽中分离为含阴离子废液以及含阳离子废液，之后，再将含阴离子废液回收于一回收槽中。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术是有关于一种废液(waste liquid)的回收处理方法及其设备，且特别是有关于一种含氟(fluorine)废液的回收处理方法及其设备。
技术介绍
随着气候变迁日益剧烈，全球各地发生涝灾与旱灾的机率也逐渐升高，进而导致越来越不容易有效地保存与利用人类生存所不可或缺的干净水资源。更重要的是，全球人口数量急速成长与工业科技的迅速发展，导致人类对于环境污染日益严重，更使得水资源的保存与利用问题越来越恶化。因此，如何能够有效地回收工业废水(industrial wastewater)中的污染物质，以降低污染物质对于环境的污染，已逐渐成为世界各国政府亟待解决的问题之一。 举例来说，在半导体产业中，氟化氢(hydrofluoric acid，化学式为HF，俗称氢氟酸)因具有能够溶解硅晶圆(silicon wafer)的特性，因此经常会被用来对硅晶圆进行浸蚀、清洗与刻划标记等工艺。然而，若未能有效回收上述工艺废水中的氟化物，则排放至环境中的工艺废水将会对环境造成污染。特别是工艺废水中的氟化物若是在动植物体内持续累积，不仅可能会使植物生长受阻与农作物产量减少，更可能会影响动物体内对于钙质的代谢，进而导致骨头与牙齿发生异常性的钙化。因此，部分国家已经立法，或者是倾向于立法，来限制废水中的氟化物含量。目前市场上通常是直接利用电透析(electro-deionization, EDI)法来回收废水中的氟化物。然而，这种做法必须使用到数量较多的电透析模块才能有效处理大量的废水，因此不仅回收成本会较高,回收效率也会较低。
技术实现思路
为了解决上述问题，本专利技术提供了一种含氟废液的回收处理方法，以提高含氟废液的回收效率。为了解决上述问题，本专利技术还提供了一种含氟废液的回收处理设备，以降低含氟废液的回收成本。本专利技术提供一种含氟废液的回收处理方法，其包括下列步骤首先，在一含氟废液中加入一碱性溶剂(alkaline solvent),以形成一碱性废液(alkaline waste liquid);接着，利用一逆渗透膜(reverse osmosis membrane,RO membrane)将喊性废液分离为一高浓度废液以及一低浓度废液；然后，再将高浓度废液分离为一含阴离子(anions)废液以及一含阳离子(cations)废液，以回收含阴离子废液。在本专利技术的一实施例中，上述的含氟废液的成分还包含过氧化氢(hydrogenperoxide，化学式为H2O2，俗称双氧水)，并且在将碱性废液分离为高浓度废液以及低浓度废液之前，还包括利用一催化剂(catalyst)去除碱性废液中的过氧化氢。其中，催化剂可为活性碳(activated carbon fibers, ACF)、二氧化猛(manganese dioxide,化学式为MnO2)或者是铁猛砂(manganese ore)。在本专利技术的一实施例中，上述的高浓度废液是利用一电透析模块或者是一离子交换树脂(ion exchange resin)分离为含阴离子废液以及含阳离子废液。本专利技术还提供一种含氟废液的回收处理设备，其包括一酸碱值调整槽(pHadjusting tank)、一逆渗透膜、一解离槽(ionization tank)以及一回收槽(collectingtank)，其中逆渗透膜配置于酸碱值调整槽与解离槽之间，并且回收槽连通于解离槽。酸碱值调整槽用以容纳一含氟废液，并且适于注入一碱性溶剂，以使含氟废液形成一碱性废液。逆渗透膜用以将碱性废液分离为一高浓度废液以及一低浓度废液。解离槽用以将高浓度废液分离为一含阴离子废液以及一含阳离子废液。回收槽用以回收含阴离子废液。在本专利技术的一实施例中，上述的含氟废液的回收处理设备还包括容纳有一催化剂的一处理单元，而含氟废液的成分还包含过氧化氢，并且处理单元配置于酸碱值调整槽与逆渗透膜之间，用以利用催化剂去除碱性废液中的过氧化氢。其中，催化剂为活性碳、二氧 化猛或者是铁猛砂。在本专利技术的一实施例中，上述的解离槽中具有一电透析模块或者是一离子交换树月旨，并且高浓度废液利用电透析模块或者是离子交换树脂分离为含阴离子废液以及含阳离子废液。在本专利技术的一实施例中，上述的解离槽连通于酸碱值调整槽，用以将含阳离子废液当作碱性溶剂注入酸碱值调整槽中。在本专利技术的一实施例中，上述的含氟废液的回收处理设备还包括一贮存槽(storage tank)。贮存槽连通于酸碱值调整槽，用以贮存碱性溶剂，并且适于将碱性溶剂注入酸碱值调整槽中。在本专利技术的一实施例中，上述的碱性废液的酸碱值约为9. 5。在本专利技术的一实施例中，上述的含氟废液、碱性溶剂与含阳离子废液的成分皆包含钠离子(sodium ion,化学式为Na+)与钾离子(potassium ion,化学式为K+)至少其中之O在本专利技术的一实施例中，上述的含氟废液的成分还包含硫酸根离子(sulfateion,化学式为SO广)与磷酸根离子(phosphate ion,化学式为PO广)至少其中之一。相较于现有技术，本专利技术不仅对于废液中氟化物(fluoride)的回收效率会较高，对于氟化物的回收成本也会因为可不需要使用到多个电透析模块而较低。附图说明图I绘示出根据本专利技术一个实施例的一种含氟废液的回收处理方法的流程图。图2绘示出根据本专利技术另一个实施例的一种含氟废液的回收处理方法的流程图。图3绘示出根据本专利技术一个实施例的一种含氟废液的回收处理设备的结构示意图。图4绘示出根据本专利技术另一个实施例的一种含氟废液的回收处理设备的结构示意图。图中主要符号说明IOOaUOOb :含氟废液的回收处理设备110:酸碱值调整槽120 :逆渗透膜130 :解离槽140:回收槽150疋存槽160、170、180 :泵190 :处理单元S100、S105、S110、S120、S130 :步骤。 具体实施例方式为让本专利技术的上述特征和优点能更明显易懂，以下特列举多个实施例，并配合附图，作详细说明。图I绘示出根据本专利技术一个实施例的一种含氟废液的回收处理方法的流程图。请参考图I所示，含氟废液的回收处理方法包括下列步骤首先，如步骤SlOO所示，在一含氟废液中加入一碱性溶剂，以将原来呈酸性的含氟废液的酸碱值调整至9. 5左右，进而形成一碱性废液；接着，如步骤SllO所示，再利用逆渗透膜将碱性废液分离为一高浓度废液以及一低浓度废液；然后，如步骤S120所示，再对高浓度废液进行解离处理，以将高浓度废液分离为含有氟离子的一含阴离子废液以及一含阳离子废液；如此一来，如步骤S130所示，便能回收含有氟化物的含阴离子废液。更详细而言，由于碱性液体会使逆渗透膜带负电，因而会有利于逆渗透膜排斥同样是带负电的氟离子(fluorine ion，化学式为FO，进而在高浓度废液中保留更多的氟离子。因此，于此实施例中会先进行步骤S100，以藉由碱性溶剂将原来呈酸性的含氟废液调整为碱性废液。接着，在进行步骤SI 10，以利用逆渗透膜将碱性废液分离为高浓度废液以及低浓度废液时，便能够提高高浓度废液中的氟离子含量。此时，氟离子含量极低的低浓度废液便能够回收再利用，或者是排放至废水处理厂进行后续的一般废水处理工艺。然后，如步骤S120所示，再利用一电透析模块或者是一离子交换树脂来对高浓度废液进行解离处理，以本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种含氟废液的回收处理方法，其特征在于，该方法包括：在一含氟废液中加入一碱性溶剂，以形成一碱性废液；利用一逆渗透膜将所述碱性废液分离为一高浓度废液以及一低浓度废液；以及将所述高浓度废液分离为一含阴离子废液以及一含阳离子废液，以回收所述含阴离子废液。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：陈国益，曹逸昌，陈镜廉，
申请(专利权)人：兆联实业股份有限公司，
类型：发明
国别省市：