—種針對TFT—LCD清洗廢液的回收工藝

關建軍　馮偉

中圖分類號：X71 文獻標識：A 文章編號：1674-1145（2018）7-336-01

摘要 TFT-LCD液晶顯示屏生產過程中，清潔作業會產水大量的廢液，通常大多數企業會采用凈化后重復利用，以降低對環境的污染和企業的運行成本。本文設計了利用多介質過濾聯合微濾的方法，對產生的清洗廢水進行處理，得到了符合回用條件的中水，使得廢水得到回收利用。

關鍵詞 TFT-LCD 清洗廢液 重復利用

在玻璃顯示屏生產過程中，在蝕刻、顯影之后都會有清洗工藝，清洗的主要目的是去除玻璃粉、指紋、浮油等以生產出具有高光學性能的顯示屏，清洗會產生大量廢水，在當前水資源日益緊缺的背景下，工業生產大多數都會采用廢水回用技術。人們根據廢水中有機物的含量，開發了物理、化學、生物以及聯合處理工藝用于回收廢水。

一、廢水理化指標

本系統所使用的清洗液補水主要包括自來水和部分軟化水，廢液呈弱堿性，廢水中含研磨材料和有大量的玻璃粉末；而為了去除顯示屏生產過程中表面附著的有機物，表面活性劑作為一種高效的清洗劑被廣泛研究和使用，所以廢水中也被檢測到含有一定量的高分子有機物。

由于有機物含量低、無機顆粒含量高，考慮到生化法處理比較困難，設計了通過過濾處理，達到去除水中80%顆粒的目的。本文針對已有廢水回收系統存在短時間內過濾膜容易發生堵塞、產水量下降、壓差增大的缺陷，通過優化實驗驗證，提出了一種簡單的針對于玻璃研磨廢液的回收工藝。

二、回收利用工藝

（一）初始回收工藝

在占地空間有限的條件下，原處理工藝采用以PVDF材質為主的MEMCROCP42L20N微濾膜設備，首先將清洗回收液泵入到孔徑為50μm的袋式過濾器，以去除水中較大顆粒，之后進入到由多只微濾膜并聯而成的過濾裝置，由于選用的膜孔徑較小，出水水質滿足設計要求，產水直接進入產水箱：同時系設計了產水和氣洗交替的保護措施，通過將截留的物質通過氣洗清除，達到延長微濾膜使用壽命的效果。

廢水回收系統初始設計產水量為100m³/h，膜運行壓差范圍在0.03-0.15Mpa。新膜在運行一個月后發現，微濾膜產水量下降超過35%，運行壓差也很快達到0.1Mpa；鑒于此，我們多次采用了對微濾膜用次氯酸鈉或者是檸檬酸進行化學清洗，但是并沒有得到恢復。通過拆卸微濾膜，發現膜兩端累積有很多白色粉末，表明袋式過濾器并不能有效過濾大量的顆粒，導致微濾膜運行負載過重：同時通過對微濾膜膜絲表面物質進行化學測驗，發現造成堵塞的物質主要為有機高分子有機物，這種高分子有機物可以和PVDF材質的微濾膜發生較強烈的吸附作用，通過自身的長鏈纏繞在膜絲上面，這種情況造成膜的堵塞難以恢復。

（二）改進回收工藝

通過對前期運行結果的分析，針對上述原因，做了如下改進措施：

1.針對袋式過濾器不能有效過濾研磨廢水中較大顆粒，決定將袋式過濾器更換為由石英砂和無煙煤組成的多介質過濾器，借助無煙煤的強吸附作用和石英石的過濾作用，將廢水中大顆粒去除，以達到降低微濾膜高負載過濾的預處理作用。

2.針對廢水中含有的高分子有機物，通過前面的多介質過濾器吸附過濾的作用去除一部分；通過在微濾膜進水中添加一定量的檸檬酸使進水呈弱酸性，發現產水量有明顯的增加，而且壓差也明顯降低，這表明此種高分子有機物類似于一種陰離子型絮凝劑，而在酸性條件下，氫離子與高分子有機物的孤對電子對配位，抑制了高分子有機物自身的電子對配位導致的長鏈形成，而在原來未添加檸檬酸的系統中，回水水質自身呈弱堿性與微濾產水量下降、壓差增加也印證了這一結論，所以工藝中增設了在多介質過濾的產水中投加檸檬酸的步序；

3.由于纏繞在膜絲上面的高分子有機物不能通過氣洗的方式有效清除，最終仍舊會導致膜性能下降，所以在觀察到微濾膜產水量下降15%或者是壓差大于0.6Mpa的任一情況下，及時采用一定濃度的次氯酸清洗，將沉積在微濾膜上面的短鏈高分子有機物去除，達到恢復的效果。

所以經過改進，最終廢水回收工藝示意圖如下：

三、結語

在水資源有限以及土地資源緊缺的情況下，開發占地面積小、高效的廢水回收技術對于各行各業具有十分重要的意義，本文針對玻璃制造行業產生的含有大量小顆粒的廢水，設計并改進了一套廢水回收工藝，具有的一定實用價值。