CN111087115A - 一种多晶硅废水处理方法及废水处理系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种废水处理系统及多晶硅废水处理方法，其中，多晶硅废水处理方法为将第一一级废水和第二一级废水供入淋洗塔，作为淋洗塔的淋洗水，对第一一级废水和第二一级废水进行二次利用，相对于现有技术中向淋洗塔内单独供入工业用水的方式，减少了工业用水的量，和多晶硅生产过程产生的废水总量；二级废水供入渣浆水解池，作为渣浆水解池的水解用水，对二级废水进行二次利用，相对于现有技术中向渣浆水解池内单独供入工业用水的方式，减少了工业用水量的同时进一步减少了多晶硅生产过程产生的废水总量，从而在一定程度上降低了多晶硅生产中产生的废水总量，也就降低了废水的处理成本。
Description
技术领域
本发明涉及多晶硅技术领域，特别涉及一种多晶硅废水处理方法及废水处理系统。
背景技术
在多晶硅生产过程中，会产生大量废水，包括清洗还原炉的筒壁产生的还原炉筒清洗水、硅棒后处理产生的硅棒后处理清洗水、淋洗塔淋洗产生的淋洗水以及渣浆水解产生渣浆水解废水。
现有技术中，将多晶硅生产中产生的上述废水一起送入污水池进行处理，导致单次处理的废水量大，废水的处理成本高。
因此，如何降低多晶硅生产中产生的废水的处理成本，成为本领域技术人员亟待解决的技术问题。
发明内容
有鉴于此，本发明提供了一种多晶硅废水处理方法，以降低多晶硅生产中产生的废水的处理成本。本发明还提供了一种多晶硅废水处理系统。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种多晶硅废水处理方法，包括步骤：
1)淋洗塔接收清洗还原炉筒壁的第一一级废水和硅棒后处理的第二一级废水，生成二级废水；
2)渣浆水解池接收所述二级废水生成三级废水；
3)压滤机接收所述三级废水，生成滤渣和压滤水；
4)预处理装置接收一部分所述压滤水，生成氯化钙溶液；
5)三效多级蒸发器接收所述氯化钙溶液，生成浓度为30％的氯化钙溶液。
优选的，在上述多晶硅废水处理方法中，还包括位于所述步骤5)之后的步骤6)所述压滤机接收所述三效多级蒸发器的蒸发废水，通过所述蒸发废水多次反洗所述滤渣。
优选的，在上述多晶硅废水处理方法中，所述反洗的次数至少为3次。
优选的，在上述多晶硅废水处理方法中，还包括位于步骤6)后的步骤7)回用水池接收另一部分所述压滤水，用于向所述淋洗塔提供所述压滤水。
优选的，在上述多晶硅废水处理方法中，还包括位于所述步骤2)与步骤3)之间的步骤21)：
污水池接收所述三级废水，用于向所述压滤机提供三级废水。
一种废水处理系统，包括：
淋洗塔，能够接收清洗还原炉的筒壁生成的第一一级废水和硅棒后处理装置生成的第二一级废水生成二级废水；
渣浆水解池，能够接收所述二级废水并生成三级废水；
压滤机，能够接收所述三级废水并生成滤渣和压滤水；
预处理装置，能够接收所述压滤水生成氯化钙溶液；
三效多级蒸发器，能够接收所述氯化钙溶液生成浓度为30％的氯化钙溶液。
优选的，在上述废水处理系统中，所述三效多级蒸发器的蒸发废水排水管与所述压滤机的滤层连通，通过所述蒸发废水反洗所述滤渣。
优选的，在上述废水处理系统中，还包括回用水池，所述回用水池的进水口与所述压滤机连通，接收所述压滤水，所述回用水池的出水口与所述淋洗塔连通。
优选的，在上述废水处理系统中，还包括污水池，所述污水池的进水口与所述渣浆水解池连通，所述污水池的出水口与所述压滤机的进料口连通。
从上述技术方案可以看出，本发明提供的多晶硅废水处理方法，将第一一级废水和第二一级废水供入淋洗塔，作为淋洗塔的淋洗水，对第一一级废水和第二一级废水进行二次利用，相对于现有技术中向淋洗塔内单独供入工业用水的方式，减少了工业用水的量，和多晶硅生产过程产生的废水总量；二级废水供入渣浆水解池，作为渣浆水解池的水解用水，对二级废水进行二次利用，相对于现有技术中向渣浆水解池内单独供入工业用水的方式，减少了工业用水的量，同时进一步减少了多晶硅生产过程产生的废水总量。本方案通过对第一一级废水、第二一级废水和二级废水进行二次循环利用，最终减少了送入压滤机和三效多级蒸发器的废水量，即减少了压滤机和三效多级蒸发器需要处理的废水的量，从而在一定程度上降低了多晶硅生产中产生的废水的处理成本。
本方案还提供了一种废水处理系统，包括淋洗塔、渣浆水解池、压滤机、预处理装置和三效多级蒸发器。第一一级废水和第二一级废水供入淋洗塔，作为淋洗塔的淋洗水，淋洗塔对第一一级废水和第二一级废水进行回收利用，并生成二级废水，然后将二级废水送入渣浆水解池，渣浆水解池对二级废水进行回收利用，并生成三级废水。通过对第一一级废水、第二一级废水和二级废水的回收利用，相对于现有技术中为淋洗塔和渣浆水解池单独提供工业用水的方式，第一减少了工业用水的量，第二减少了废水总量，从而减少了压滤机和三效多级蒸发器处理的废水的总量，废水处理总量大概降低了80％，在一定程度上降低了多晶硅生产中产生的废水的处理成本。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例提供的废水处理系统的结构示意图；
图2为本发明第一个实施例提供的废水处理方法的流程图；
图3为本发明第二个实施例提供的废水处理方法的流程图；
图4为本发明第三个实施例提供的废水处理方法的流程图；
图5为本发明第四个实施例提供的废水处理方法的流程图。
其中，
1、淋洗塔，2、渣浆水解池，3、压滤机，4、预处理装置，5、三效多级蒸发器，6、回用水池，7、污水池。
具体实施方式
本发明公开了一种多晶硅废水处理方法，以降低多晶硅生产中产生的废水的处理成本。本发明还公开了一种多晶硅废水处理系统。
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明公开了一种多晶硅废水处理方法，包括如下步骤：
1)淋洗塔1接收清洗还原炉的筒壁的第一一级废水(为清洗炉筒用水，含有氢氧化钠和硅粉等物质)和硅棒后处理(为硅料清洗水，含有少量硅粉)的第二一级废水，生成二级废水；
2)渣浆水解池2接收二级废水生成三级废水；
3)压滤机3接收三级废水生成滤渣和压滤水；
4)预处理装置4接收压滤水，生成氯化钙溶液；
5)三效多级蒸发器5接收氯化钙溶液，生成浓度为30％的氯化钙溶液。
本方案改变了多晶硅生产中产生的清洗还原炉的筒壁产生的还原炉筒清洗水、硅棒后处理产生的硅棒后处理清洗水、淋洗塔1淋洗产生的淋洗水以及渣浆水解产生的渣浆水解废的处理顺序。具体的，首先将清洗还原炉的筒壁的第一一级废水(后文命名还原炉筒清洗水为第一一级废水)和硅棒后处理的第二一级废水(后文命名硅棒后处理清洗水为第二一级废水)送入淋洗塔1，对淋洗塔1内未回收利用的氯硅烷低沸物、氯化氢、提纯分离塔的不凝气体、还原炉开停炉置换尾气以及各系统检修时的置换尾气等工艺废气进行淋洗，生成二级废水，其次再将二级废水送入渣浆水解池2，用于为渣浆水解池2的水解提供用水并生成三级废水，通过残液回收塔提纯后的残液(包括高聚硅烷和金属氯化物)与二级废水在渣浆水解池2中发生水解反应，生成二氧化硅、偏硅酸和盐酸等混合产物，再次，三级废水经添加石灰乳进行中和反应后，送入压滤机3，生成滤渣(滤渣包括碳酸钙、二氧化硅和硅酸钙)和压滤水，滤渣送入新材料工厂，压滤水送入预处理装置4进行预处理(预处理去除压滤水中的二氧化硅，防止蒸发器内结垢)，生成氯化钙溶液，最后，三效多级蒸发器5对氯化钙溶液进行蒸发处理，生成30％的氯化钙溶液。
本方案中将第一一级废水和第二一级废水供入淋洗塔1，作为淋洗塔1的淋洗水，对第一一级废水和第二一级废水进行二次利用，相对于现有技术中向淋洗塔1内单独供入工业用水的方式，减少了工业用水的量，和多晶硅生产过程产生的废水总量；二级废水供入渣浆水解池2，作为渣浆水解池2的水解用水，对二级废水进行二次利用，相对于现有技术中向渣浆水解池2内单独供入工业用水的方式，减少了工业用水的量同时进一步减少了多晶硅生产过程产生的废水总量。本方案通过对第一一级废水、第二一级废水和二级废水进行二次循环利用，最终减少了送入压滤机3和三效多级蒸发器5的废水量，即减少了压滤机3和三效多级蒸发器5需要处理的废水的量，从而在一定程度上降低了多晶硅生产中产生的废水的处理成本。
步骤1)中，第一一级废水和第二一级废水供入淋洗塔1后生成的二级废水，二级废水的氯离子的含量较大幅度增大。
为了进一步优化上述技术方案，本方案公开的多晶硅废水处理方法，还包括位于步骤5)之后的步骤6)压滤机3接收三效多级蒸发器5的蒸发废水，通过蒸发废水对压滤机3的滤渣多次反洗。
反洗的次数至少为三次，在不降低送入三效多级蒸发器5的氯离子浓度的情况下，确保滤渣的氯离子含量≤1.5％，满足水泥生产需要。
反洗次数是根据实验中高氯离子废水压滤出的滤渣在线反洗效果，通过实验收集反洗的水量和反洗的次数与滤渣的氯离子含量数据进行确定。
本方案提供的多晶硅废水处理方法，还包括位于步骤6)之后的步骤7)回用水池6接收另一部分压滤水，用于向淋洗塔1提供压滤水。
压滤机3生成的压滤水分为两部分使用，一部分进入三效多级蒸发器5，用于生成高浓度氯化钙溶液，另一部分进入回用水池6，用做淋洗塔1的用水。将压滤机3生成的压滤水分成两部分使用，减少了送入三效多级蒸发器5的水量，减少了三效多级蒸发器5单次处理的废水的量，在一定程度上降低了多晶硅废水的处理成本。
具体的，三级废水的稀释污泥首先进入压滤机3，生成滤渣，然后压滤水经三效多级蒸发器5蒸发后形成的蒸发废水再对压滤机3进行反洗，反洗后的低浓度氯离子反洗水再送入回用水池6，最终送入淋洗塔1循环利用，在减少工业水用量的同时，不会增加三效多级蒸发器5的处理负荷。
为了进一步优化上述技术方案，本方案提供的多晶硅废水处理方法还包括位于步骤2)和步骤3)之间的步骤21)，污水池7接收三级废水，用于向压滤机3提供三级废水。
污水池7用于暂时存储三级废水，并向压滤机3提供三级废水。
污水池7能够在一定程度上降低压滤机3和三效多级蒸发器5的负荷。
本方案还提供了一种废水处理系统，包括淋洗塔1、渣浆水解池2、压滤机3、预处理装置4和三效多级蒸发器5。
具体的，淋洗塔1能够接收清洗还原炉的筒壁生成的第一一级废水和硅棒后处理装置生成的第二一级废水，并生成二级废水；渣浆水解池2能够接收二级废水并生成三级废水；压滤机3能够接收三级废水并生成滤渣和压滤水；预处理装置4能够接收压滤水并生成氯化钙溶液；三效多级蒸发器5能够接收氯化钙溶液并生成浓度为30％的氯化钙溶液。
第一一级废水和第二一级废水供入淋洗塔1，作为淋洗塔1的淋洗水，淋洗塔1对第一一级废水和第二一级废水进行回收利用，并生成二级废水，然后将二级废水送入渣浆水解池2，渣浆水解池2对二级废水进行回收利用，并生成三级废水。通过对第一一级废水、第二一级废水和二级废水的回收利用，相对于现有技术中为淋洗塔1和渣浆水解池2单独提供工业用水的方式，第一减少了工业用水的量，第二减少了废水总量，从而减少了压滤机3和三效多级蒸发器5处理的废水的总量，废水处理总量大概降低了80％，在一定程度上降低了多晶硅生产中产生的废水的处理成本。
本方案中三效多级蒸发器5的蒸发废水排水管与压滤机3的滤层连通，通过蒸发废水对压滤机3的滤渣进行反洗。
反洗的次数至少为三次，在不降低送入三效多级蒸发器5的氯离子浓度的情况下，确保滤渣的氯离子含量≤1.5％，满足水泥生产需要。
反洗次数是根据实验中高氯离子废水压滤出的滤渣在线反洗效果，通过实验收集反洗的水量和反洗的次数与滤渣的氯离子含量数据进行确定。
为了进一步优化上述技术方案，本方案公开的废水处理系统还包括回用水池6，回用水池6的进水口与压滤机3连通，接收压滤机3的压滤水，回用水池6的出水口与淋洗塔1连通。
压滤机3的出水口与回用水池6的进水口和预处理均连通，压滤机3产生的压滤水，一部分进入三效多级蒸发器5，用于生成高浓度氯化钙溶液，另一部分进入回用水池6，用做淋洗塔1的用水。将压滤机3生成的压滤水分成两部分使用，减少了送入三效多级蒸发器5的水量，减少了三效多级蒸发器5单次处理的废水的量，在一定程度上降低了多晶硅废水的处理成本。
具体的，三级废水的稀释污泥首先进入压滤机3，生成滤渣，然后压滤水经三效多级蒸发器5蒸发后形成的蒸发废水再对压滤机3进行反洗，反洗后的低浓度氯离子反洗水再送入回用水池6，最终送入淋洗塔1循环利用，在减少工业水用量的同时，不会增加三效多级蒸发器5的处理负荷。
本方案公开的废水处理系统，还包括污水池7，污水池7的进水口与渣浆水解池2连通，污水池7的出水口与压滤机3的进料口连通。
污水池7位于渣浆水解池2与压滤机3之间，能够对三级废水进行暂时存储。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
Claims (9)
1.一种多晶硅废水处理方法，其特征在于，包括步骤：
1)淋洗塔(1)接收清洗还原炉筒壁的第一一级废水和硅棒后处理的第二一级废水，生成二级废水；
2)渣浆水解池(2)接收所述二级废水生成三级废水；
3)压滤机(3)接收所述三级废水生成滤渣和压滤水；
4)预处理装置(4)接收一部分所述压滤水生成氯化钙溶液；
5)三效多级蒸发器(5)接收所述氯化钙溶液生成浓度为30％的氯化钙溶液。
2.根据权利要求1所述的多晶硅废水处理方法，其特征在于，还包括位于所述步骤5)之后的步骤6)所述压滤机(3)接收所述三效多级蒸发器(5)的蒸发废水，通过所述蒸发废水多次反洗所述滤渣。
3.根据权利要求2所述的多晶硅废水处理方法，其特征在于，所述反洗的次数至少为3次。
4.根据权利要求2所述的多晶硅废水处理方法，其特征在于，还包括位于步骤6)后的步骤7)回用水池(6)接收另一部分所述压滤水，用于向所述淋洗塔(1)提供所述压滤水。
5.根据权利要求1所述的多晶硅废水处理方法，其特征在于，还包括位于所述步骤2)与步骤3)之间的步骤21)：
污水池(7)接收所述三级废水，用于向所述压滤机(3)提供三级废水。
6.一种废水处理系统，其特征在于，包括：
淋洗塔(1)，能够接收清洗还原炉的筒壁生成的第一一级废水和硅棒后处理装置生成的第二一级废水生成二级废水；
渣浆水解池(2)，能够接收所述二级废水并生成三级废水；
压滤机(3)，能够接收所述三级废水并生成滤渣和压滤水；
预处理装置(4)，能够接收所述压滤水生成氯化钙溶液；
三效多级蒸发器(5)，能够接收所述氯化钙溶液生成浓度为30％的氯化钙溶液。
7.根据权利要求6所述的废水处理系统，其特征在于，所述三效多级蒸发器(5)的蒸发废水排水管与所述压滤机(3)的滤层连通，通过所述蒸发废水反洗所述滤渣。
8.根据权利要求7所述的废水处理系统，其特征在于，还包括回用水池(6)，所述回用水池(6)的进水口与所述压滤机(3)连通，接收所述压滤水，所述回用水池(6)的出水口与所述淋洗塔(1)连通。
9.根据权利要求7所述的废水处理系统，其特征在于，还包括污水池(7)，所述污水池(7)的进水口与所述渣浆水解池(2)连通，所述污水池(7)的出水口与所述压滤机(3)的进料口连通。
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