优化化结晶过程,用于处理含的高度半导体 工业 废水 废水

科学领域:

• 环境工程 环境工程
• 材料科学 材料科学 材料科学
• 化学工程是化学工程的重要组成部分.

背景情况:

• 半导体行业的废水通常含有高度的化物离子.
• 有效地去除和回收化物对于环境保护和资源利用至关重要.
• 传统方法可能会面临高度化物流的挑战.

研究的目的:

• 研究使用流化床反应堆 (FBR) 来从模拟的半导体废水中去除化物.
• 从经过处理的废水中回收高纯度化 (CaF) 晶体.
• 为了优化流程参数,以有效地去除化物和CaF2结晶.

主要方法:

• 实验室规模的批量实验进行,以研究液压保留时间 (HRT),pH,Ca2+到F比率,上流速度,种子大小和种子床高度的影响.
• 使用响应表面方法 (RSM) 来分析关键过程参数的相互作用.
• 用能量分散式X射线 (SEM-EDX) 扫描电子显微镜,富里埃变换红外光谱 (FTIR) 和高分辨率X射线衍射 (HR-XRD) 用于材料表征.

主要成果:

• 化物去除和CaF₂结晶的最佳条件被确定为5小时HRT,pH值为6,种子高度为50厘米,[Ca²⁺]/[F^-]比为0.55.
• 所有个别的工艺参数都显著影响了化物去除 (p = 0.0001).
• SEM-EDX,FTIR和HR-XRD分析证实了具有特有的晶体结构的高纯度CaF2晶体的形成.

结论:

• 基于种子材料的流化床反应器 (FBR) 是一种可行的技术,可以有效地去除化物.
• 该FBR系统可以回收高纯度化 (CaF) 晶体.
• 该研究为优化工业废水处理FBR运行提供了宝贵的见解.