❶ 超純水除硼 ,晶元專用超純水硼的去除方法
硼作為五號元素,處於IIIA族中唯一的非金屬元素。它是製造P型半導體的關鍵摻雜劑,半導體的極限電壓依賴於基材中的硼含量。在半導體製造中,水、氣、化學物質直接與產品接觸,超純水的質量至關重要。若超純水中硼含量控制不力,將影響基材中硼的含量。
在低濃度下,硼在水中以硼酸或硼酸根形式存在,其比例隨pH值變化。pH超過11時,主要以硼酸根形式存在;而pH小於7時,主要以硼酸形式存在。硼酸的電離常數僅為5.8 x 10-10,電離能力極弱,因此,常規水處理過程中,硼酸難以去除。
超純水中的硼離子去除需結合高級凈化技術,包括預處理、反滲透、離子交換、蒸餾、紫外線或超濾等。一個完整的超純水系統整合了這些工藝,通過過濾、離子交換、精密加葯、反滲透膜處理、紫外線消毒和EDI(電去離子)及拋光離子吸附過濾等環節,確保最終產水的電阻率超過18.25MΩ/cm,達到超純標准。
地殼中硼的平均豐度為10ppm,火成岩中含硼量在12ppm至8ppm之間。在半導體製造中,硼的存在會嚴重影響設備性能和實驗結果,因此需要採取措施去除超純水中的硼離子。
晶元半導體行業對硼的要求為10ppt以下,現有部分工藝無法滿足該標准。杜笙離子交換樹脂CH-99通過選擇性吸附硼,確保出水穩定無波動。
Tulsimer® CH-99是一款高效選擇性離子交換樹脂,專為去除水溶液中的硼及其鹽而設計。它在廣泛的pH范圍內表現出色,並能高效去除硼及其鹽,即使在有其他離子存在的情況下也是如此。通過其胺聚羥基官能團與硼酸鹽緊密結合,形成穩定的絡合物,從而去除硼酸鹽,不受其他陰離子影響。
二、重要參數
Tulsimer® CH-99按嚴格工藝製成,作為去除水溶液中硼及其鹽的選擇性離子交換樹脂,其特點和優勢主要體現在以下幾個方面:
1. 高選擇性:CH-99樹脂具有與硼生成絡合物的多羥基胺功能基團,使其在低濃度環境下也能高效吸附硼元素。
2. 高吸附速度:優化的三維空間立體網路樹脂結構和功能活性基團,確保快速吸附動力學,提高處理效率。
3. 強吸附性能:高吸附容量和吸附速度,能有效降低溶液中硼的濃度,適用於低濃度環境下的硼元素去除和回收。
4. 顯著經濟效益:高效吸附性能降低操作時間與樹脂使用量,減少能耗及整體成本,提高經濟效益。
5. 穩定性強:在多種鹽類共存環境中,對CH-99樹脂影響較小,保持穩定的吸附效果,不易受其他物質影響。
6. 廣泛應用:適用於飲用水處理、超純水、海水淡化、廢水除硼等多個領域。
7. 環保友好:通過選擇性吸附而非化學沉澱,減少化學試劑使用,降低二次污染風險。
❷ 二氧化硅和氧化鈣除硼原理
二氧化硅和氧化鈣除硼原理是利用化學反應將硼從廢水中去除的方法。根據查詢相關公開信息顯示:二氧化硅和氧化鈣除硼主要是通過將硼元素與具有還原性的還原劑(如硫酸亞鐵等)進行反應,使其轉化為難溶性的硼酸鹽而被除去。廢水中可能含有一定量的硼元素,這種元素對環境和健康造成一定的危害。
❸ 要凈化含有許多雜質的水,可利用哪些方法
沉砂池:一般設在泵站和沉澱池之前。平流沉砂池(最常用)、曝氣沉砂池(曝氣除砂一體,可使沉砂中的有機物含量降至5%以下)。
隔油池:自然上浮法去除可浮油的設施。平流式隔油池、斜板式隔油池。
沉澱池根據池內水流方向分為(3種):平流沉澱池、輻流式沉澱池、豎流沉澱池。
酸性廢水的中和葯劑:石灰CaO、石灰石CaCO3、氫氧化鈉NaOH。
鹼性廢水的中和葯劑:工業鹽酸。優點是反應產物的溶解度大,泥渣量小,但出水溶解固體濃度高。
化學沉澱:廢水中的中重金屬離子、鹼土金屬(鈣、鎂)、某些非重金屬(砷、氟、硫、硼)採用化學沉澱處理過程去除。
化學沉澱工藝過程:投加化學沉澱劑;固液分離;泥渣處理和回收利用。
浮選法:主要用於處理廢水中靠自然沉降或上浮難以去除的浮油或相對密度接近於1的懸浮顆粒。包括氣泡產生、氣泡與顆粒附著以及上浮分離等連續過程。
消毒劑主要有(5種):氯氣、臭氧、紫外線、二氧化氯和溴。
對二級出水去除懸浮物的方法有:化學絮凝後沉澱或氣提、物理法過濾。
用於去除SS的化學絮凝劑有:鋁化合物、鐵化合物、碳酸鈉、NaOH、CO2、聚合物。
水中磷一般三種形式:正磷酸鹽(可被生物直接吸收)、聚合磷酸鹽(水解為正磷酸鹽,過程速度較慢)、有機磷(工業廢水的主要成分之一)。
磷的去除方法有:化學沉澱法(加明礬和氯化鐵降低水pH,加石灰升高水pH)和生物法(A/O工藝過程、A2/O工藝過程、活性污泥生物-化學沉澱過程、序批式間歇反應器SBR)。
廢水中氮的形式(4種):有機氮(溶解態、顆粒態,溶解態有機氮主要以尿素和氨基酸的形式存在)、氨、亞硝酸鹽、氮氣。
控制氮含量的方法(4種):生物硝化-反硝化(無機氮延時曝氣氧化成硝酸鹽,再厭氧反硝化轉化成氮氣);折點氯化(二級出水投加氯,到殘余的全部溶解性氯達到最低點,水中氨氮全部氧化);選擇性離子交換;氨的氣提(二級出水pH提高到11以上,使銨離子轉化為氨,對出水激烈曝氣,以氣體方式將氨從水中去除,再調節pH到合適值)。每種方法氮的去除率均可超過90%。
過濾有洗衣粉 肥皂 洗發水 沐浴液的是電滲析和離子交換。
❹ 污水處理中,硼酸根和硼離子如何去除,請大牛指教,在線等!
硼在水中去除方法主要有離子交換提硼法,適合低濃度溶液除硼,需結合其他方法進行整體凈化。
硼主要以硼酸[B(OH)3或H3BO3]、硼酸鹽和硼硅酸鹽存在,硼酸在水中極易溶解,25℃時溶解度為55g/L,解離方程為:H3BO3 → H2BO3- + H+。硼酸的pKA為9.2,當pH>9.2時,硼以硼酸根形式存在,當pH<9.2時,以電中性的硼酸為主。硼酸實際pKA受溶液離子強度影響,強電解質存在時更傾向於以硼酸鹽形式存在。
CH-99樹脂具有多羥基胺功能基團,用於硼元素的高速吸附,適用於低濃度環境,吸附速度快、能力強,降低整體使用成本,經濟效益顯著。
離子交換法通過功能基團與目標離子交換反應,實現分離濃縮。CH-99樹脂的多羥基部分與硼生成絡合陰離子,胺基部分捕捉絡合陰離子,選擇吸附硼離子,不受大量共存鹽類影響,對pH值敏感,生成絡合離子需在中性或鹼性溶液中。
樹脂除硼效果受水中其他離子、樹脂粒徑等影響。鈉、氯離子對CH-99樹脂的硼吸附性能影響較小,而Na2SO4和CaCl2存在時會影響樹脂的硼吸附性能。粒徑減小可提供更大吸附表面積,減少樹脂用量,顆粒越小除硼率越高。
聯合分離法先用其他方法(如吸附法)處理,去除大部分硼,再用離子交換法去除剩餘少量硼,降低樹脂工作量及成本,利用離子交換分離硼的高效性,有利於大規模工業化硼的分離。
樹脂使用後需經過再生處理,通常使用硫酸或鹽酸洗脫,再用氫氧化鈉再生,最後用蒸餾水洗滌完成再生過程。
日本電氣硝子公司在廢水處理系統中應用除硼樹脂CH-99,將硼的含量從1-2mg/L降低至0.1mg/L以下,砷的含量從0.02mg/L降至0.01mg/L以下,達標排放到日本廢水管理條例最嚴格的地區琵琶湖。廢水處理系統中,除硼樹脂以逆流運行,除砷樹脂以順流運行。
❺ 在廢水處理中,如何低成本的處理金屬離子
特種樹脂吸附法針對精度去除方面具有很好的效果,而且成本很低。內
這里說的特種樹脂包括除容硼、除氟、除氨氮、除硝態氮、除磷、除砷、除重金屬等樹脂,這樣的樹脂中通常嫁接了針對性吸附特徵物的官能團,能對特徵物進行吸附而不受其他離子的影響,而且吸附精度極高,吸附後出水特徵物能達到ppb級別。
由於特種樹脂的吸附量較大,針對微量超標的水體,樹脂的用量一般很小,從而壓縮了大量的投資。而這些樹脂又可以再生,重復使用,使用壽命長達5-8年,從而將運行成本壓縮到最低限。比如除硼樹脂,針對廢水硼含量從3mg/L降到0.1mg/L,其運行成本不足0.1元/噸水。
❻ 生產硼砂產生的廢料怎麼處理
生產硼砂會產生一些固體廢棄物和水溶液廢物,這些廢物包括爐渣、吸附劑、過濾劑和含有硼砂殘留物的廢水等。這些廢物若直接排放會造成環境污染,需要採取正確的處理方式。
一般來說,生產硼砂產生的廢料可以採用以下方式進行處理:
1. 固體廢棄物處理:固體廢棄物可以進行化學處理或物理處理,如分類、破碎、搗碎、氧化、焚燒等處理方法。焚燒廢棄物時必須遵循環境法規並且必須是高溫高壓條件下進行的。
2. 廢水處理:廢水可以通過化學、生物、物理等方法進行處理。生物法是處理含有硼砂的廢水最為常用的方法之一。在生物處理系統中,微生物使用廢水中的有機物進行生長和繁殖,以使有害物質表現出更安全和更穩定的性質。其他方法包括離子交換法、吸附法等。
3. 資源化利用:這是一種能夠將廢棄物轉化為資源的處理方法,如爐渣可以用於鑄造,廢水中的鉻等金屬可以生產合金,吸附劑可以進行再利用等。
需要特別注意的是,處理廢料需嚴格遵守環境法規。如果廢料制備過程中考慮可能產生廢棄物的類型、量和處理方法,在制備工藝和設備設計上,可以盡可能減少廢料產生量以及廢棄物的危害性。因此,生產過程中應盡量減少廢料的生成,提高資源利用率,並避免對環境造成不必要的影響。