電子、光電玻璃與鋁型材陽極處理廠含氟廢水(Fluoride F⁻)兩級深度除氟製程:消石灰 Ca(OH)₂ + 31%聚氯化鋁 PAC — 越南祿天化工

電子與光電玻璃廠含氟廢水兩級除氟製程(消石灰Ca(OH)2 + 31% PAC)
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針對電子半導體晶圓濕式蝕刻、光電玻璃蒙砂、不鏽鋼 HNO₃/HF 酸洗及鋁型材陽極處理產線排出的高濃度含氟廢水(進水氟離子 F⁻ 高達 200 – 3,500 mg/L,主要源於49%–55%工業氫氟酸(HF)與98%氟化氫銨(NH₄HF₂)),要穩定達到越南 QCVN 40:2025/BTNMT A列放流水標準(F⁻ ≤ 5.0 mg/L)或B列標準(F⁻ ≤ 10.0 mg/L),廢水處理廠必須採用**「兩級化學沉澱 + 鋁氟絡合共沉澱」**標準製程:第一級投加90%–96%工業氫氧化鈣(消石灰/熟石灰 Ca(OH)₂,CAS 1305-62-0)在 pH 10.5 – 11.2 下生成氟化鈣結晶沉澱(CaF₂↓),去除 90% – 95% 的氟負荷並將放流 F⁻ 降至 15 – 25 mg/L;第二級回調 pH 至 6.2 – 6.8 並投加31%聚氯化鋁(多元氯化鋁 PAC 31%,Al₂O₃ ≥ 30%–31%,CAS 1327-41-9),利用多核羥基鋁簇生成鋁氟絡合物(AlₙFₘ⁽³ⁿ⁻ᵐ⁾⁺)及網捕共沉澱,將最終放流水氟離子壓降至 ≤ 3.0 – 5.0 mg/L。**越南祿天化工(Loc Thien Chemical)**6大倉庫常年全套供應除氟藥劑,隨貨提供批次 COA 與氫氧化鈣安全資料表(MSDS)。

電子與光電玻璃廠含氟廢水兩級除氟製程(消石灰Ca(OH)2 + 31% PAC)


1. 為什麼單靠一級消石灰(Ca(OH)₂)沉澱永遠無法達到 QCVN 40:2025/BTNMT A列(F⁻ ≤ 5.0 mg/L)?

向強酸性含氟廢水(pH 1.5 – 3.0)中投加96%工業消石灰乳液 Ca(OH)₂時,發生螢石沉澱反應:

2HF + Ca(OH)₂ → CaF₂↓ + 2H₂O

然而在工業現場,僅靠一級石灰沉澱出水 F⁻ 通常停留在 15 – 25 mg/L,受制於兩大熱力學與膠體動力學瓶頸:

  1. 氟化鈣(CaF₂)溶度積常數(K_sp)的熱力學極限:
    • 在 25℃ 下,K_sp(CaF₂) = [Ca²⁺] × [F⁻]² = 3.45 × 10⁻¹¹ mol³/L³。
    • 純水中 CaF₂ 的理論飽和溶解度為 16.3 mg/L,對應游離氟離子理論下限為 [F⁻] = 7.8 mg/L——即使反應達到100%熱力學平衡,也已超過 QCVN 40:2025/BTNMT A列限值(5.0 mg/L)。
    • 必須利用同離子效應(Common Ion Effect),在 pH 10.5 – 11.2 條件下維持水中過量游離鈣離子濃度 [Ca²⁺] = 500 – 800 mg/L(必要時補加氯化鈣 CaCl₂),才能將溶解態 [F⁻] 壓低至 8 – 12 mg/L。
  2. CaF₂ 超細膠體微晶(0.5 – 3.0 µm)的慢速沉降特性:
    • 新生成的 CaF₂ 微晶粒徑僅 0.5 – 3.0 µm,表面帶負電荷相互排斥,自然沉降極慢。必須在第一級沉澱池開啟 15% – 25% 污泥迴流(晶種誘導結晶 Crystal Seeding),並串聯第二級 PAC 31% 深度除氟。

2. 兩級深度除氟標準製程矩陣(T101 → C201)與加藥參數表

反應單元名稱控制指標(目標 pH 與停留時間 HRT)投加藥劑與工程參考投加量檢測標準/反應機理與運維控制備註
一級除氟反應池 T101(粗除氟沉澱)pH 10.5 – 11.2 | HRT: 30 – 45 min(120 rpm)5%–10% 消石灰乳 Ca(OH)₂(1.8 – 3.5 kg/m³)+ 必要時補加 CaCl₂去除 90%–95% 氟離子生成 CaF₂↓;迴流一沉池底泥 20% 作為晶種
一級混凝膠羽池 T102 與一沉池 C101pH 10.5 – 11.0 | HRT: 15 min(35 rpm)陰離子高分子凝集劑 PAM A1110(2 – 5 mg/L)架橋網捕 CaF₂ 微晶加速沉降;一沉池出水 F⁻ = 15 – 25 mg/L
二級pH回調與PAC混凝池 T201pH 6.2 – 6.8(Al(OH)₃ 等電點)| HRT: 20 min32%工業鹽酸 HCl(0.3 – 0.6 L/m³)+ 31%聚氯化鋁 PAC(150 – 450 mg/L)Keggin高電荷多核鋁簇(Al₁₃O₄(OH)₂₄⁷⁺)強力絡合 F⁻(AlF²⁺, AlF₂⁺)並共沉澱
二級膠羽池 T202 與二沉池 C201pH 6.4 – 6.8 | HRT: 15 min(30 rpm)陰離子高分子凝集劑 PAM A1110(1.5 – 3.0 mg/L)膠羽密實沉降,二沉池最終放流水 F⁻ ≤ 2.5 – 4.5 mg/L(穩定達標A列)

投加量重要聲明: 二級除氟中 PAC 31% 與待去除 F⁻ 的質量比通常為 12 : 1 至 18 : 1。實際投加量需透過瓶杯試驗(Jar-test)確定。

電子廠含氟廢水處理廠消石灰Ca(OH)2乳液投加與31% PAC深度除氟混凝反應池


3. 為什麼二級 PAC 31% 深度除氟必須將 pH 嚴格鎖定在 6.2 – 6.8 窄窗口?

  • 若 pH ≤ 5.5(偏酸性): 鋁離子與氟離子形成可溶性絡合陽離子(AlF²⁺、AlF₂⁺),無法水解析出氫氧化鋁(Al(OH)₃)膠羽,導致放流水殘鋁與氟離子雙雙超標。
  • 若 pH > 7.8(偏鹼性反溶): 兩性氫氧化物 Al(OH)₃ 膠羽開始溶解轉化為鋁酸根陰離子(Al(OH)₄⁻),將已吸附共沉澱的 F⁻ 重新釋放回水中,使放流水氟濃度瞬間反彈至 12 – 18 mg/L。
  • 液晶面板/半導體混酸蝕刻液中磷酸(H₃PO₄)的競爭干擾: 當廢水中同時含有85%工業磷酸(H₃PO₄)與68%工業硝酸(HNO₃)時,PO₄³⁻ 會與 F⁻ 競爭結合 Ca²⁺ 與 Al³⁺,需將消石灰與 PAC 31% 投加量上調 20% – 35%。

祿天化工品保(QC)專家 Phan Cam Thuy 儀表運維提示: 「在酸性含氟廢水池(pH ≤ 4)中,游離氫氟酸(HF)會直接腐蝕一般玻璃電極的二氧化矽(SiO₂)敏感膜,導致線上 pH 計在2–3週內嚴重漂移失靈。一級反應池 T101 必須選用耐氫氟酸專用平面 PVDF 電極或銻電極(Antimony Electrode)。」


4. 技術測算示例 — 日處理 500 m³/天 電子廠含氟廢水站藥劑耗量核算(F⁻ = 800 mg/L → 3.2 mg/L)

工程技術測算示例(某電子玻璃加工廠廢水站處理水量 500 m³/天,進水 F⁻ = 800 mg/L = 0.80 kg/m³):

  1. 一級消石灰(Ca(OH)₂ 96%)耗量(800 mg/L → 22 mg/L F⁻):
    • 理論化學計量:1 kg F⁻ 需 74 / 38 = 1.95 kg 純 Ca(OH)₂。計入 1.35倍 同離子過量係數與 96% 純度:0.80 × 1.95 × 1.35 / 0.96 ≈ 2.20 kg/m³。
    • 日耗量: 500 m³/天 × 2.20 kg/m³ = 1,100 kg/天(折合 44 袋 × 25kg/天,月耗量約 28.6 公噸/月)。
  2. 二級聚氯化鋁(PAC 31%)耗量(22 mg/L → 3.2 mg/L F⁻):
    • 按 PAC 31% : F⁻ = 15 : 1 計(22 × 15 = 330 mg/L = 0.33 kg/m³):
    • 日耗量: 500 m³/天 × 0.33 kg/m³ = 165 kg/天(月耗量約 4.3 公噸/月)。

5. GHS安全防護、先驅化學品合規與跨部門採購指南(採購部/環安工程師/財務部)

  • GHS安全防護(查閱氫氧化鈣MSDS): 氫氧化鈣屬 GHS05(危險)與GHS07——H318(造成嚴重眼睛損傷)、H315(皮膚刺激)、H335(呼吸道刺激)。作業人員須佩戴 EN 166 防護眼罩、N95 防塵口罩及耐鹼手套。若廠區同時使用 49%氫氟酸(HF),現場沖淋洗眼器旁必須常備 2.5% 葡萄糖酸鈣凝膠(Calcium Gluconate Gel) 特效急救藥膏。
  • 工業先驅化學品(Precursor)法規合規提醒: 廢水處理回調 pH 所用的32%工業鹽酸(HCl)與98%工業硫酸屬於越南《2025年化學品法》(第 69/2025/QH15 號)及第 24/2026/NĐ-CP 號法令管制的第2類工業先驅化學品,祿天化工提供全套合法溯源單證。
  • 致採購部與工程師: 同步供應獲 TÜV Rheinland ZDHC MRSL v3.1 Level 1 認證的31%聚氯化鋁(PAC)(CSR No. 248162921-05)、32%工業鹽酸(HCl)(CSR No. 248162921-03)、祿天化工直接製造的30%氯化亞鐵(FeCl₂)(CSR No. 248162921-02)以及獲 TÜV SÜD ZDHC Level 1 認證的32%工業液鹼(氫氧化鈉 NaOH)(ZDHC1 127736 0001)。
  • 致財務部: 合規開具越南增值稅電子發票(VAT 發票,符合第 70/2025/NĐ-CP 號法令),保障銀行對公轉帳進項稅額扣抵。

價格構成要素與越南祿天化工6大倉庫現貨保障

單價由 5大要素 構成:(1) 月度採購量,(2) 藥劑主含量規格,(3) 包裝與運輸方式(25 kg 防潮袋、1,000 L IBC塑膠桶或 5–30 噸 專用防腐槽車),(4) 從本公司 6大標準倉庫(巴地頭頓富美一工業區、同奈隆城工業區、平陽宜安市、峴港和慶工業區、芹苴茶諾工業區、北寧仙山工業區;法定註冊總部設於胡志明市平新郡平治東坊10號省道452/6B號——僅作行政辦公總部,非化學品倉庫)至貴廠的運距,以及 (5) 長期合約排期。

  • 配送時效承諾(SLA): 胡志明市內 4小時;南部及西南部工業區 24–48小時;北部及中部工業區 2–3天(請聯繫熱線 0979 891 929 了解詳細配送流程)。
  • 15分鐘快速報價: 歡迎透過 WeChat / Zalo / 熱線 +84 979 891 929 或郵件 [email protected] 聯繫。

6. 常見問題(FAQ)

為什麼二級除氟池 pH 一旦超過 8.0,放流水氟離子(F⁻)就會迅速反彈超標?

當 pH > 7.8 – 8.0 時,無定形氫氧化鋁膠羽(Al(OH)₃)會發生兩性溶解轉化為鋁酸根離子(Al(OH)₄⁻),導致原本絡合吸附在膠羽中的氟離子(F⁻)重新釋放回水體中。因此二級 PAC 31% 混凝池 pH 必須嚴格鎖定在 6.2 – 6.8。

板框壓濾機排出的氟化鈣(CaF₂)污泥如何合規處置?

電子、玻璃與鋁陽極處理廢水站壓濾產生的 CaF₂ 及鋁氟複合污泥,須存放於防滲漏有害事業廢棄物暫存間,並按越南 QCVN 07:2009/BTNMT 及第 02/2022/TT-BTNMT 號通知交由具備資質的環保單位或水泥窯協同處置。

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