CN112811721B - 一种gcl法多晶硅生产全过程综合节水生产系统及方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种GCL法多晶硅生产全过程综合节水生产系统及方法，通过对生活、生产系统用水、排水进行全面优化，系统性地平衡多晶硅企业用水、及排水处理全部方案，装置使用的净水、脱盐水、中水等，最后至污水站，高盐污水通过絮凝、沉降、气浮、多介质过滤、MVR蒸发结晶系统，产生的高品质回用水作为脱盐水站的进水，结晶系统产生的固态杂盐外运另行处置，将污水最大限度回用，处理至蒸馏液综合利用率在90%以上，处理至脱盐水综合利用率在85%以上，缓解偏远缺水地区水资源严重短缺的困境，节约水资源。

Description

一种GCL法多晶硅生产全过程综合节水生产系统及方法
技术领域
本发明属于环保技术领域，具体涉及一种GCL法多晶硅生产全过程综合节水生产方法及系统。
背景技术
目前国内同行业多晶硅厂家综合耗水量普遍在150-200吨/吨多晶硅。近几年国内大型多晶硅企业均向新疆、内蒙等低电价地区扩张建设，但这些地区偏远、干燥、水资源极为匮乏、且冬季寒冷、时间长，市政配套污水处理厂较少，不论是站在节约成本还是环保角度，生产工艺的全面节水是困扰企业发展的难题。
在多晶硅生产的过程消耗的水，主要是取自外界的原水(或河水)经过水处理设施进行处理满足生产各环节的使用。主要水处理设施包括：净水站、循环水站、脱盐水站、超纯水站、污水处理站。净水主要用途：消防系统补水、生产装置冲洗地面用水、开式凉水塔补水、配制尾气处理装置用石灰水、生活用水等。
循环水站主要用途提供足够的冷量满足各装置压缩机机组、泵组、工艺介质换热器正常稳定运行。目前一般企业均采用开式凉水塔生产循环水供至各个工艺装置作为工艺介质的冷却，这是最大的耗水单元。该种方法优点是投资低，运行简单；缺点是蒸发耗水量大，需要投加药剂，浓缩后排污量大，不适宜在寒冷地区应用。
脱盐水主要用途：清洗还原炉用水、电解氢装置用水、溴化锂和闭式循环水系统补水、关键设备喷淋降温用水、超纯水用水；超纯水主要用途：清洗还原炉用水、质检中心用水等。污水处理站主要针对多晶硅生产过程各种污水进行综合处理，在有市政污水配套的园区达到国家三级标准即可外排。
同时多晶硅企业生活、生产中产生的污水，一般按清污分流的方式进行处理。生活产生的污水多采用沉淀和厌氧发酵原理的化粪池去除生活污水中悬浮性有机物外排至市政生活污水管网去或采用化粪池简单处理后再通过生化处理装置AO、AAO工艺处理外排至市政生活污水管网或进行厂区绿化等。
生产产生的污水主要包含渣浆、尾气处理装置排放的酸碱性污水、化验分析室排水、还原炉筒清洗产生污水以及全厂生产净水、脱盐水处理系统排放的浓盐水等。各装置污水经管道排入污水调节池均质，然后进行酸碱中和再通过辅助药剂絮凝、沉降，沉降污泥进行固液分离(板框压滤机、带式压滤机或膜滤机)等设备进行泥水分离，滤液和沉降处理后的上清液由斜板澄清器再次沉降，澄清后水质达到国家三级排放标准，其中一部分作为中水使用，其它排放至市政污水处理厂进行深度处理。
随着光伏行业的技术进步及多晶硅市场销量的逐年攀升，近年来国内大型多晶硅企业均向新疆、内蒙等西部地区扩张，这些地区电价优势明显，但均处于干旱且水资源较为匮乏地区，市政配套设施严重不足。为落实国家各项环保政策，多晶硅企业更应该在符合法律法规的前提下，建立健全各自的三废处理装置，做到合法、合规经营。
为此结合多晶硅生产过程的实际情况，急需研发一种适用于偏远及水资源匮乏地区多晶硅节水生产工艺，同时配套污水综合处理以及水资源使用装置，使水资源得到最大限度的回收利用并减少取水，降低偏远地区多晶硅的用水成本等。
发明内容
发明目的：为适用偏远缺水地区多晶硅生产过程的要求，降低生产运行费用，结合原有处理工艺进行工艺流程的拓展，将对整个生产过程水系统进行优化，从源头解决耗水量大的问题，同时对生活、生产中产生的污水采取有效的分类处理设施并合理分质利用，对末端污水处理系统进行整体设计最终达到水资源综合回收利用，使水资源达到最大化利用，最终降低水耗节省水资源，使污水达到零排放的目的，本发明提出了一种GCL法多晶硅生产全过程综合节水生产系统及方法。
为实现上述目的，本发明提出一种GCL法多晶硅生产全过程综合节水生产系统，包括生活污水处理系统、污水预沉系统、第一反渗透处理系统、第二反渗透处理系统、脱盐水站反渗透处理系统、污水调节处理系统、清下水处理系统、酸碱污水处理系统、MVR降膜蒸发单元、结晶单元系统和污水综合处理池，其中：
所述生活污水处理系统依次与污水预沉系统、第一反渗透处理系统、第二反渗透处理系统连接，第二反渗透系统的浓水出水口与第一反渗透系统相连通，第二反渗透系统的出水口与脱盐水站反渗透处理系统连接；脱盐水站反渗透处理系统的排污口与污水综合处理池相连；
第一反渗透处理系统与污水调节处理系统、酸碱污水处理系统依次连接；
污水综合处理池与清下水处理系统和污水调节系统依次相连；碱污水处理系统的与MVR降膜蒸发单元、结晶单元系依次相连，MVR降膜蒸发单元和结晶单元(11)的冷凝水出口与第二反渗透处理系统相连通。
其中，所述生活污水处理系统包括依次相连的机械格栅过滤单元、水解调节池、接触氧化池、缺氧池、二级好氧池和二沉池，其中，所述水解调节池的排污泥口与压滤机相连通，压滤机的污水出口与水解调节池相连通，二沉池的出水口与污泥预沉系统相连通。
所述污水预沉系统包括依次连接的高密度沉淀池、中间水箱、多介质过滤器、超滤单元、超滤水箱、钠床和钠床产水箱，其中，高密度沉淀池的排污泥口与酸碱污水处理系统的浓缩池相连，多介质过滤器和超滤单元的反冲洗水口分别与污水综合处理池相连；超滤单元的化学清洗废水口和钠床的再生废水口与污水调节处理系统相连。
所述第一反渗透处理系统包括一级反渗透单元，其中，一级反渗透单元的反洗水出口与污水综合处理池相连，其产水出水口与一级反渗透产水箱相连，其反渗透浓水出水口与一级反渗透浓水箱相连，一级反渗透浓水箱的出水口与浓水反渗透单元相连，浓水反渗透单元的出水口与污水预沉系统的钠床产水箱相连，浓水反渗透单元的废水出口与污水调节处理系统相连；
所述第二反渗透处理系统包括二级反渗透单元，二级反渗透单元的出水口依次与二级反渗透产水箱、电渗EDI单元相连，其中，二级反渗透单元的浓水出水口和电渗EDI单元的浓水出水口分别与污水预沉系统的钠床产水箱相连，电渗EDI单元的出水口与脱盐水站反渗透处理系统相连，二级反渗透单元的废水出口与污水综合处理池相连。
所述脱盐水站反渗透处理系统包括依次相连的板式换热器、盘式过滤器、超滤装置、超滤水箱、一级反渗透处理装置、一级反渗透产水箱、二级反渗透处理装置、二级反渗透水箱、紫外线杀菌器、电渗EDI装置和脱盐水水箱，其中，盘式过滤器和超滤装置的冲洗水出口与污水综合处理池相连，一级反渗透处理装置的浓水出水口与第一反渗透处理系统的浓水反渗透单元相连。
所述清下水处理系统包括依次相连的第一pH调节槽、第一反应槽、第一絮凝槽、第一斜板沉淀池和洗涤槽元，第一斜板沉淀池的排泥口与酸碱污水处理装置的污泥浓缩池相连；
酸碱污水处理系统包括依次连接的第二pH调节槽、第二反应槽、第二絮凝槽、高效沉淀池、第二斜板沉淀池、pH中和槽、中间水箱、多介质过滤器和清水箱，其中，第二斜板沉淀池的排泥口与污泥浓缩池相连，浓缩污泥池进一步连接板框压滤机，板框压滤机的上清液出水口和污泥浓缩池的上清液出水口分别与第二斜板沉淀池相连。
所述MVR降膜蒸发单元包括依次相连的蒸发进料槽、板式换热器、除氧器、MVR蒸发器、MVR蒸发压缩机；
所述结晶单元包括依次相连的结晶进料罐、结晶加热器、结晶器、离心脱水机和转鼓干燥机，其中，MVR蒸发器的二次蒸汽出口与除氧器相连，MVR蒸发器的高盐水出水口与结晶进料罐相连，结晶器的二次蒸汽送入空冷器冷凝，产生的凝液与来自MVR蒸发器的凝液送入板式加热器；来自MVR降膜蒸发单元的浓盐水排至结晶进料罐。
本发明进一步提出了一种GCL法多晶硅生产全过程综合节水生产方法，从如下方面实现水资源综合回收利用：
(一)循环水系统的选择：根据地区气候条件及冷却介质特点，对制氢电解槽及氢气分离器用水、渣浆高沸及压缩机油冷却器用水、尾气回收闭式凉水塔压缩机机间冷却器用水、制冷站溴化锂机组及还原冷却水、空氮站压缩机油冷却器及空冷塔用水选择用循环水制备装置作为循环水来源，并根据干冷点温度，选择空气冷却或干湿结合冷却；
(二)用水单元空冷装置的选择：根据地区平均气温、物料性质和控制温度要求，按需选择使用复合式空冷器、增湿型空冷或干式空冷，其中，复合式空冷器10℃开始喷水，适用于冷却介质温度≥50℃的工况，适用于对出口稳定性要求较高的装置，如氯氢化粗分塔顶、精馏塔顶、还原炉筒冷却水、OGR精馏塔顶等各关键生产装置的精馏塔顶冷却器；增湿型空冷35℃开始喷水，适用于冷却高温介质(冷却介质温度≥50℃)工况，且对出口稳定性要求一般的装置，如氯氢化装置急冷塔顶、汽提塔顶；干式空冷适用冷却高温介质(冷却介质温度≥50℃)工况，如氯氢化、OGR装置压缩机、制冷机的机间冷却器等；
(三)生活污水处理：生活污水经生活污水系统、污水预沉系统、第一反渗透处理系统和第二反渗透处理系统处理后，得到的脱盐水进入脱盐水站反渗透处理系统，废水排入污水调节处理系统后通过酸碱污水处理系统处理，得到的高盐水依次通过MVR降膜蒸发单元和结晶单元处理；
具体地，在来自生活污水处理系统处理后的水进入污水预沉系统，在污水预沉系统中，依次进入高密度沉淀池、中间水箱、多介质过滤器、超滤、钠床、钠床产水箱处理后，再依次经第一反渗透处理装置、第二反渗透处理装置处理，得到的反渗透产水输送至脱盐水站反渗透系统的脱盐水水箱，并供下游用户使用；
(四)清下水处理：清下水在污水综合处理池内完成水质均质和水量调节后，经清下水处理系统处理后，得到的上清液作为中水外用，得到的浓缩的含泥污水利用板框压滤机进一步压滤成泥饼，泥饼外送用做环保砖烧制使用；
具体地，在清下水系统中，待处理水经污水提升泵输送入pH调整槽、混凝池、絮凝槽并分别投加氢氧化钙、硫酸、混凝剂、聚丙烯酰胺，充分反应后，溢流至斜板澄清池内进一步固液分离，上清液作为中水经洗涤水泵外供；浓缩的含泥污水利用板框压滤机进一步压滤成泥饼，泥饼外送用做环保砖烧制使用；
(五)酸碱污水处理：各装置酸碱污水在调节池内经曝气混合均匀后，经酸碱污水处理系统处理，得到的高盐水经MVR降膜蒸发单元和结晶单元处理；
具体地，在酸碱污水处理系统中，由污水提升泵经静态混合器加入混凝剂后，送至三联槽加药，加入石灰乳、硫酸钠，助凝剂后充分反应，含悬浮物的污水自流进入高效沉淀池，絮凝沉淀的污泥部分经污泥循环泵输送返回至三联槽进口，与进水混合，多余的污泥经污泥排放泵送至污泥浓缩池再次浓缩；高效沉淀池出水，自流进入斜板澄清池二次沉降，经斜板澄清池沉降的污泥经排放泵送至污泥浓缩池再次浓缩；斜板澄清池出水，溢流进入pH中和槽，调节pH后进入气浮装置，污水中残留的杂质通过气浮装置进一步去除；气浮出水溢流至中间水箱，由中间水泵送至多介质过滤器过滤后进入蒸发结晶系统；经污泥浓缩池沉降浓缩的污泥，经板框压滤机进泥泵送至板框压滤系统压滤，滤清液及污泥浓缩池上部清水自流至斜板澄清池，各装置酸碱污水处理后得到的高盐水进入蒸发结晶系统，部分沉淀污泥返回与各装置酸碱污水混合，剩余污泥送至污泥浓缩池再次浓缩；
(六)MVR降膜蒸发和结晶：预处理后的高盐水经MVR降膜蒸发和结晶工艺，其中，蒸发过程产生的工艺蒸汽，通过MVR蒸汽压缩机升温升压后进入MVR蒸发器壳程侧，作为蒸发系统的热源；蒸汽冷凝水与结晶蒸馏液混合后，由蒸发蒸馏液泵送入板式换热器与进料换热，换热后的冷凝水进入脱盐水站反渗透系统(5)用于制备脱盐水；结晶系统产生的浓盐浆经过离心脱水机分离出固体杂盐；离心母液自流进入浓盐水罐，通过搅拌保证设备内浓盐浆不发生固液沉降分离，再由浓盐水泵输送至转鼓干燥机进行钙盐分离。
优选地，在进入生活污水处理系统前，对生活污水进行分类处理，其中，食堂污水经格栅过滤、气浮破乳、浮渣清除、污水除油后进入生活污水处理系统；员工生活、工作过程中产生的生活污水经化粪池处理后送入生活污水处理系统。
具体地，MVR降膜蒸发工艺为：预处理后的高盐水进入蒸发进料罐，经加药调节、搅匀，由进料泵送入以蒸发和结晶单元的蒸馏液为热源的板式换热器(10-2)；浓盐水换热至除氧器内去除溶解氧和其它不凝气；经加药、换热和除氧后的高盐水进入MVR蒸发器的盐水槽；循环盐水从MVR蒸发器底部用循环泵送至蒸发器顶部溢流箱，采用液体分布器将液流均匀分配到每个管内形成液膜，在换热管内被壳程的蒸汽加热部分汽化，完成降膜蒸发过程；
结晶工艺为：蒸发系统提取的高盐水进入带有搅拌器的结晶进料罐，由结晶进料泵输送至结晶循环泵出口处，与结晶器循环浆料进行混合，进入结晶加热器升温至沸点温度，送入结晶器闪蒸；闪蒸产生的蒸汽被空冷器冷凝冷却，并与蒸发蒸馏液混合送入板式换热器加热料液，最后通过回用水泵送至脱盐水装置制备脱盐水；结晶系统产生的浓盐浆经过离心脱水机分离出固体杂盐(以钠盐为主)；离心母液(主要成分CaCl2)自流进入浓盐水罐，通过搅拌保证设备内浓盐浆不发生固液沉降分离，再由浓盐水泵输送至转鼓干燥机进行钙盐分离。
有益效果：与现有技术相比，本发明具有如下优点：
(1)各装置系统按当地地区气候条件，根据工艺、设备特点选用不同型式的冷却设备，满足节水需求并降低设备投资费用；
(2)生活、生产过程中产生的污水预处理后分质使用并最终浓缩蒸发处理，企业水系统全面优化并降低生产过程中水量消耗；
(3)生产产生的污水均质调整为避免钠、硅形成硅酸钠体系在初始阶段选用钙和硅体系，为便于结晶(钙盐结晶需提高温升)特引入成本较低的硫酸钠改善水质，降低钙离子的含量；
(4)高盐水蒸发系统主要设备耐腐蚀材质选用钛材、钛复合板及双相钢等；
(5)高盐水经过MVR降膜蒸发、结晶蒸发后氯化钠以结晶、干燥除盐的形式出水中分离出去，产出水都能够得到有效的使用，确保生产及生活系统污水零排放；
(6)摒弃常规循环水水冷换热方式，在蒸汽压缩机油冷及结晶段闪蒸蒸汽冷凝过程中使用空冷器，减少循环水的使用。
附图说明
图1为全厂水系统流程示意图；
图2为GCL法多晶硅生产全过程综合节水生产系统各装置示意图；
图3为生活污水前处理示意图；
图4为生活污水处理系统示意图；
图5为污水预沉系统示意图；
图6为第一反渗透处理系统示意图；
图7为第二反渗透处理系统示意图；
图8为脱盐水站反渗透处理系统示意图；
图9为清下水和酸碱污水处理工艺流程图；
图10为MVR降膜蒸发和结晶流程示意图。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明做进一步详细说明。
本发明提供一种多晶硅生产过程全过程综合节水生产系统及方法，对生活、生产系统用水、排水进行全面优化，系统性地平衡多晶硅企业用水、及排水处理全部方案。装置使用的净水、脱盐水、中水等，最后至污水站，高盐污水通过絮凝、沉降、气浮、多介质过滤、MVR蒸发结晶系统，产生的高品质回用水作为脱盐水站的进水，结晶系统产生的固态杂盐外运另行处置。将污水最大限度回用，处理至蒸馏液综合利用率在90％以上，处理至脱盐水综合利用率在75％以上，缓解偏远缺水地区水资源严重短缺的困境，节约水资源。
具体地，本发明提出了一种GCL法多晶硅生产全过程综合节水生产系统，如图2所示，包括生活污水处理系统1、污水预沉系统2、第一反渗透处理系统3、第二反渗透处理系统4、脱盐水站反渗透处理系统5、污水调节处理系统8、清下水处理系统7、酸碱污水处理系统9、MVR降膜蒸发单元10、结晶单元系统11和污水综合处理池6，其中：
生活污水处理系统1依次与污水预沉系统2、第一反渗透处理系统3、第二反渗透处理系统4连接，第二反渗透系统4的浓水出水口与第一反渗透系统3相连通，第二反渗透系统4的出水口与脱盐水站反渗透处理系统5连接；脱盐水站反渗透处理系统5的排污口与污水综合处理池11相连；
第一反渗透处理系统3与污水调节处理系统8、酸碱污水处理系统9依次连接；
污水综合处理池6与清下水处理系统7和污水调节系统8依次相连；
酸碱污水处理系统9的与MVR降膜蒸发单元10、结晶单元11系依次相连，MVR降膜蒸发单元10和结晶单元11的冷凝水出口与第二反渗透处理系统4相连通。
具体地，生活污水处理系统包括依次相连的机械格栅过滤单元1-1、水解调节池1-2、接触氧化池1-3、缺氧池1-4、二级好氧池1-5和二沉池1-6，其中，水解调节池1-2的排污泥口与压滤机1-7相连通，压滤机1-7的污水出口与水解调节池1-2相连通，二沉池1-6的出水口与污泥预沉系统2相连通。
污水预沉系统2包括依次连接的高密度沉淀池2-1、中间水箱2-2、多介质过滤器2-3、超滤单元2-4、超滤水箱2-5、钠床2-6和钠床产水箱2-7，其中，高密度沉淀池2-1的排污泥口与酸碱污水处理系统9的浓缩池相连，多介质过滤器2-3和超滤单元2-4的反冲洗水口分别与污水综合处理池6相连；超滤单元2-4的化学清洗废水口和钠床2-6的再生废水口与污水调节处理系统8相连。
第一反渗透处理系统3包括一级反渗透单元3-1，其中，一级反渗透单元3-1的反洗水出口与污水综合处理池6相连，其产水出水口与一级反渗透产水箱3-2相连，其反渗透浓水出水口与一级反渗透浓水箱3-3相连，一级反渗透浓水箱3-3的出水口与浓水反渗透单元3-4相连，浓水反渗透单元3-4的出水口与污水预沉系统2的钠床产水箱2-7相连，浓水反渗透单元3-4的废水出口与污水调节处理系统8相连；
第二反渗透处理系统4包括二级反渗透单元4-1，二级反渗透单元4-1的出水口依次与二级反渗透产水箱4-2、电渗EDI单元4-3相连，其中，二级反渗透单元4-1的浓水出水口和电渗EDI单元4-3的浓水出水口分别与污水预沉系统2的钠床产水箱2-7相连，电渗EDI单元4-3的出水口与脱盐水站反渗透处理系统5相连，二级反渗透单元4-2的废水出口与污水综合处理池6相连。
脱盐水站反渗透处理系统包括依次相连的板式换热器5-1、盘式过滤器5-2、超滤装置5-3、超滤水箱5-4、一级反渗透处理装置5-5、一级反渗透产水箱5-6、二级反渗透处理装置5-7、二级反渗透水箱5-8、紫外线杀菌器5-9、电渗EDI装置5-10和脱盐水水箱5-11，其中，盘式过滤器5-2和超滤装置5-3的冲洗水出口与污水综合处理池6相连，一级反渗透处理装置5-5的浓水出水口与第一反渗透处理系统3的浓水反渗透单元相连3-4。
清下水处理系统7包括依次相连的第一pH调节槽7-1、第一反应槽7-2、第一絮凝槽7-3、第一斜板沉淀池7-4和洗涤槽7-5元，第一斜板沉淀池7-4的排泥口与酸碱污水处理装置9的污泥浓缩池9-10相连；
酸碱污水处理系统9包括依次连接的第二pH调节槽9-1、第二反应槽9-2、第二絮凝槽9-3、高效沉淀池9-4、第二斜板沉淀池9-5、pH中和槽9-6、中间水箱9-7、多介质过滤器9-8和清水箱9-9，其中，第二斜板沉淀池9-5的排泥口与污泥浓缩池9-10相连，浓缩污泥池9-10进一步连接板框压滤机9-11，板框压滤机9-11的上清液出水口和污泥浓缩池9-10的上清液出水口分别与第二斜板沉淀池9-5相连。
MVR降膜蒸发单元10包括依次相连的蒸发进料槽10-1、板式换热器10-2、除氧器10-3、MVR蒸发器10-4、MVR蒸发压缩机10-5；
结晶单元11包括依次相连的结晶进料罐11-1、结晶加热器11-2、结晶器11-3、离心脱水机11-4和转鼓干燥机11-5，其中，MVR蒸发器10-4的二次蒸汽出口与除氧器10-3相连，MVR蒸发器10-4的高盐水出水口与结晶进料罐11-1相连，结晶器11-3的二次蒸汽送入空冷器12冷凝，产生的凝液与来自MVR蒸发器10-4的凝液送入板式加热器10-2；来自MVR降膜蒸发单元10的浓盐水排至结晶进料罐11-1。
具体地，下面从如下方面实现水资源综合回收利用：
(一)用水单元的工艺及设备(空冷、闭式冷却塔等)优化
如图1所示，原水通过净水站处理后，一部分供各装置公用工程站、事故洗眼器、还原装置真空泵清洗、消防站等使用，废水排至污水综合水池6；一部分至脱盐水站，通过预处理和反渗透系统产出的脱盐水供至各装置循环水系统(湿式喷淋补水、闭式循环水系统、空冷器冷却水、蒸汽减温减压站、水电解制氢、制冷机组及空调机组7℃循环补水、OGR装置、磁环初次清洗用水等)、还原装置还原炉初次清洗用水、尾气管道初次清洗用水、还原炉冷却水置换用水等)、超纯水站使用，其中超纯水站的出水用于共计磁环二次清洗用水、质检中心用水、还原装置还原炉二次清洗用水、尾气管二次清洗用水等，废水排至污水综合水池1。在节水处理系统中重点对用水单元的工艺及设备进行优化，减少脱盐水的消耗。
循环水系统：
针对寒冷干燥地区气候及冷却介质特点，制氢的氢气纯化、渣浆高沸单元、压缩机水冷却器等选用水耗低的循环水制备装置。通过调节阀控制循环水量，保证换热器的出口温度冷却至工艺要求的参数。由于是单一控制，工艺参数波动较小，正常范围为±1℃。
例如，根据当地气候条件测算选用10℃作为干冷点，即环境温度不高于10℃——空气冷却为主，水零消耗。环境温度＞10℃，干湿结合运行，需要喷水冷却(不同地区的气候条件测算得出干冷点温度不同，结合设备投资及水资源、电价格综合确认(新疆、内蒙古地区水价偏高、电价偏低)。该工艺循环水系统需要补充脱盐水，喷淋水控制结垢是核心，为了避免结垢减少加药及排污对于后续污水系统负荷的增加，喷淋水也需要选用脱盐水。该种工艺耗水量是普通开式循环水的1/3以下。
工艺及辅助空冷装置：
充分利用平均气温低的优势，根据不同物料的特性、控制温度要求在符合条件的工艺装置，按需选择使用复合式空冷器、增湿型空冷或干式空冷。
还原、精馏、尾气回收、氢化粗分塔等物料温度较低，冷却方式采用复合式蒸发空冷器。复合式蒸发空冷器由干式空冷管束和湿式空冷管束组成，在空冷器内部直接对工艺物料进行冷却，工艺物料先进入翅片空冷管束，然后进入直接喷淋的蒸发冷却管束冷却。空气从下部向上进入蒸发冷却器，再向上进入翅片空冷管束。风机置于设备顶部，在翅片空冷管束和蒸发冷却管束之间，设有喷淋脱盐水系统。其干式空冷管束，保持干式运行，湿式空冷管束在气温＞10℃，启动喷淋水，可以湿式运行，当环境温度≤10℃，停止喷水，即在干式状态运行。空冷器是结合环境温度进行调节，调节次序依次为：先开风机，利用全干空冷进行冷却；随后调整风机的转速(变频和固频可调)；然后调整百叶窗的开度，控制进气量；最后进行喷脱盐水，降低进入列管的空气湿度和温度，进而满足空冷器出口的温度要求该种控制方式最为直接(波动范围±2℃)。
氢化装置物料温度较高且稳定性要求较低的氢化装置(波动范围±3℃)冷却方式采用增湿型空冷器，增湿型空冷器和复合式蒸发空冷器工作原理一样，工艺物料先进入翅片空冷管束，进行冷却，然后进入喷雾的蒸发冷却管束，进一步冷却。空气从下部向上进入蒸发冷却器，再向上进入翅片空冷管束。基于当地气象条件，当介质温度出口温度小于45℃的时候，可以设计成增湿型空冷器，空气侧的设计温度为35℃，即当环境温度小于35℃，空冷器处于干式全风冷运行状态，不消耗水量；当环境温度大于35℃，增湿设备投入运行，采用喷雾的形式降低空气温度，根据当地气候条件消耗水量低于复合式空冷。
对于冷却后介质温度要求≥50℃的工况，且对出口稳定性要求一般的装置，氯氢化、OGR装置压缩机、制冷机的机间冷却器采用干式空冷器。干式空冷，不需要其他冷却介质，全部由空气将被冷却介质热量带出并通过传导传入空气中，以达到冷却的目的。全干式冷却适合将被冷却介质冷却到高于当地最高气象温度15℃的工艺情况。诸如西部地区火力发电厂采用的空冷岛的原理一致。
(二)污水综合处理
多晶硅企业为在竞争激烈的市场中得到生存，必须主动的降低产品成本，对生活、生产中产生的污水有效的处理并合理利用。此次发明的多晶硅各生产环节用水及处理工艺较原有流程相比，首先对各污水进行分类处理，分质利用，并最终达到污水全部优化消耗及利用。
生活污水系统：
如图3所示，食堂含油污水经格栅将大颗粒的杂物分离出来，污水经过提升泵进入气浮装置，对污水进行破乳处理。微气泡粘附于污水中已经凝聚的悬浮物上，使悬浮物在污水中的比重变小，絮体上浮形成大量浮渣，经链式刮沫机把浮渣清除。浮渣收集处理，污水除油后进入生活污水处理系统2。
生活1区员工生活、生活2区工作过程中产生的生活污水经化粪池简单处理后，通过管道输送至生活污水处理装置，生活污水系统采用水解酸化、生化处理工艺，进水水质比国内常规的生活污水水质要高，COD高于常规设计范围350～500mg/L，污水氨氮也高于常规的设计值35～50mg/L，常规的AAO生物反应停留比较短，会导致生化处理系统出水超标。如图4所示，污水pH为7.0-7.5通过机械格栅过滤单元1-1过滤后引入水解调节池1-2,使污水产生水解反应去除部分较容易降解的有机污染物,还可以将较难降解的大分子有机物分解为较简单的小分子有机物。经水解处理后,污水COD有所降低,而BOD5有所增加,使BOD5、COD比值提高,池底产生的污泥经污泥泵送至压滤机1-7,排出污水返至水解调节池1-2。经水解处理污水流至接触氧化池1-3。经部分接触氧化后的污水进入缺氧池1-4、二级好氧池1-5、二沉池1-6。当污水进入二沉池1-6中心管后,由下部流入池内,澄清后的清水从上部溢流而出,污水出水水质达到并优于国家一级A排放标准要求,这部分清水原则上在夏季优先用于绿化(如厂区绿化)。寒冷季节因处理后的清水含有多种杂质，如悬浮物、胶体、有机物和无机盐等，为保证脱盐水系统中反渗透部分的正常运转，必须先去除水中的悬浮物、胶体、有机物等，使反渗透的进水达到要求，通过污水预沉系统2来解决。来自污水预沉系统2的出水依次经第一反渗透处理系统3(反渗透膜选用反抗污染膜)、第二反渗透处理系统4处理，来自第二反渗透处理系统4的浓水循环至第一反渗透处理系统3。
如图5所示，在污水预沉系统中，来自生活污水处理系统1处理后的水进入高密度沉淀池2-1处理，其中，高密度沉淀池2-1处理后的含泥污水进入酸碱污水处理系统9的浓缩池进行处理，高密度沉淀池2-1处理后得到的上清液依次进入中间水箱2-2、多介质过滤器2-3、超滤单元2-4、超滤水箱2-5、钠床2-6、钠床产水箱2-7后，得到的出水进入第一反渗透处理系统3中进行处理，多介质过滤器2-3的反冲洗水和超滤单元的反冲洗水统一进入污水综合处理池6中处理，而来自超滤单元的再生废水和来自钠床2-6的再生废水则进入污水调节处理系统8中处理。
如图6所示，在第一反渗透处理单元3中，来自钠床产水箱2-7的水经一级反渗透单元3-1处理后进入一级反渗透水箱，出水进入第二反渗透处理系统4中处理，其中，一级反渗透单元3-1处理后产生的反洗水进入污水综合处理池6，而一级反渗透单元3-1产生的反渗透浓水进入一级反渗透浓水箱3-2，经浓水反渗透单元3-4处理后，出水进入污水预沉系统的钠床产水箱2-7，而废水则进入污水调节处理系统8中。其中，污水调节系统8为一污水调节池。
如图7所示，在第二反渗透处理单元4中，来自一级反渗透产水箱3-2的出水进入二级反渗透单元4-1处理，出水进入二级反渗透产水箱4-2，并进一步经电渗EDI单元4-3处理后得到的出水进入脱盐水站反渗透处理系统5的脱盐水箱，二级反渗透单元4-1处理后得到的浓水和电渗EDI作用后得到的浓水统一排入一级反渗透处理系统的钠床产水箱2-7后进行循环处理，而二级反渗透单元4-1处理后的产生的废水排入污水综合处理池6。
如图8所示，脱盐水站反渗透处理系统5中，来自净水站的出水依次进入板式换热器5-1、盘式过滤器5-2、超滤装置5-3处理后，出水进入超滤水箱5-4，然后依次经一级反渗透处理装置5-5、二级反渗透处理装置5-7、紫外线杀菌器5-9处理、电渗EDI装置5-10处理后，出水进入脱盐水水箱5-11并用于下游使用，其中，盘式过滤器和超滤装置的冲洗水进入污水综合水池进行处理，而一级反渗透处理后的浓水进入第一反渗透处理系统3中的浓水反渗透步骤中处理。
生化出水经软化、混凝、沉淀、过滤后至超滤膜处理，超滤产水再次经钠床软水器降低硬度后至第一反渗透处理系统3中，第一反渗透处理系统3的产水由第二反渗透处理系统4处理后二级反渗透产水经EDI电除盐输送至脱盐水站1的脱盐水箱并供生产工艺用户使用，其中超滤反冲洗水排至污水预沉系统再次反应、沉淀、过滤，而反渗透处理的浓水经浓水反渗透单元3-4处理后，产水至污水预沉系统的钠床产水箱2-7，产生的废水至污水调节处理系统8处理。
各装置生产污水处理主要包括清下水处理、酸碱污水处理和蒸发结晶。
(1)清下水处理系统：
如图9所示，各装置生产污水在综合水池1内完成水质均质和水量调节后，经污水提升泵输送入第一pH调节槽7-1、第一反应槽7-2、絮凝槽7-3并分别投加氢氧化钙(Ca(OH)2)和硫酸(H2SO4)、混凝剂(FeCl3)、聚丙烯酰胺(PAM)，充分反应后，溢流至第一斜板沉淀池7-4内进一步固液分离，上清液作为中水经洗涤水泵外供，如用于洗涤槽，来自洗涤槽的出水可用于石灰乳站(配置石灰乳)、清洗场和尾气处理(淋洗)，主要用于尾气淋洗、石灰乳配置、酸碱污水处理系统自用(硫酸钠等药剂配制用)等；第一斜板沉淀池7-4内的排泥经污泥浓缩池9-10浓缩，浓缩的含泥污水利用板框压滤机9-11进一步压滤成泥饼，泥饼外送用(渣场)做环保砖烧制使用。
(2)酸碱污水处理系统：
尾气处理装置酸碱污水、盐酸解析废水、清洗厂酸碱废水、反渗透反洗水及浓水等(氯离子≥20000mg/L)在污水调节池1内经曝气混合均匀后，由污水提升泵经静态混合器加入混凝剂三氯化铁后，送至三联槽(第二pH调节槽9-1、第二应槽9-2、第二絮凝槽9-3)加药，分别依次加入石灰乳、硫酸钠，助凝剂PAM后充分反应，含悬浮物的污水自流进入高效沉淀池9-4，絮凝沉淀的污泥部分经污泥循环泵输送返回至三联槽进口，与进水混合，促进来水悬浮物的絮凝长大，多余的污泥经污泥排放泵送至污泥浓缩池9-11再次浓缩。高效沉淀池9-4出水自流进入第二斜板沉淀池9-5二次沉降，经第二斜板沉淀池9-5沉降的污泥经排放泵送至污泥浓缩池9-10再次浓缩；第二斜板沉淀池9-5出水溢流进入pH中和槽9-6，调节pH后进入气浮装置，污水中残留的细小悬浮物等杂质通过气浮装置进一步去除。气浮出水溢流至中间水箱9-7，由中间水泵送至多介质过滤器9-8过滤后进入MVR降将膜蒸发结晶系统。经污泥浓缩池9-10沉降浓缩的污泥，经板框压滤机进泥泵送至板框压滤机9-11压滤，滤清液及污泥浓缩池上部清水自流至第二斜板沉淀池9-5。
(3)MVR降膜蒸发单元工艺流程：
如图10所示，预处理后的高盐水进入蒸发进料罐10-1，经加药调节(硫酸、阻垢剂)、搅匀，由进料泵送入以蒸发和结晶单元的蒸馏液为热源的板式换热器10-2，进行换热至接近溶液沸点温度，一方面降低氧气和不凝气在水中的溶解度，另外一方面减少除氧器的蒸汽负荷，保证除氧器的运行效果。浓盐水换热至除氧器10-3内去除溶解氧和其它不凝气，通过除氧可减轻高盐水中的氯离子对蒸发结晶系统的腐蚀。经加药、换热和除氧后的高盐水进入MVR蒸发器10-4的盐水槽。循环盐水从MVR蒸发器底部用循环泵送至蒸发器顶部的溢流箱，采用液体分布器将液流均匀分配到每个管内形成液膜，在换热管内被壳程的蒸汽加热部分汽化，完成降膜蒸发过程。蒸发过程产生的工艺蒸汽，通过二级蒸汽压缩升温升压后进入蒸发器壳程侧，作为蒸发系统的热源。蒸汽冷凝水与结晶蒸馏液混合后，由蒸发蒸馏液泵送入板式换热器与进料换热，换热后的冷凝水进入回用水池，或送至脱盐水装置制备脱盐水。
结晶单元工艺流程：来自MVR蒸发器的高盐水进入带有搅拌器的结晶进料罐11-1，由结晶进料泵输送至结晶循环泵出口处，与结晶器循环浆料进行混合，进入结晶加热器11-2升温至沸点温度，送入结晶器11-3闪蒸。闪蒸产生的蒸汽被空冷器12冷凝冷却，并与蒸发蒸馏液混合送入板式换热器加热料液，最后通过回用水泵送至脱盐水装置制备脱盐水。结晶系统产生的浓盐浆经过离心脱水机分离出固体杂盐(以钠盐为主)。离心母液(主要成分CaCl2)自流进入浓盐水罐，通过搅拌保证设备内浓盐浆不发生固液沉降分离，再由浓盐水泵输送至转鼓干燥机进行钙盐分离。
蒸发结晶产生的蒸馏液出水水质控制范围：氯离子≤50mg/L，浊度≤1mg/L，电导≤200us/cm，能达到脱盐水二级反渗透进水要求，产生的脱盐水电阻率可以达到5MΩ以上，回主工艺装置使用。蒸发结晶产生的杂盐作为一般的产品外售，以便下一步进行提纯或用于氯碱行业。
将MVR降膜蒸发技术首次应用于多晶硅生产污水处理装置，可蒸发浓缩去除污水中绝大多数离子。由于多晶硅废气、废液以氯硅烷为主且为酸性，防止用NaOH中和时产生水玻璃，堵塞管道及设备，通常采用Ca(OH)2中和，而中和的产物为氯化钙。但在蒸发结晶单元，氯化钙的沸点温升较氯化钠高，采用单一蒸发难将水中的氯离子结晶出来，一些高沸点升的物系有时只能设计成二效或三效，预处理单元通过添加硫酸钠中和掉80％的钙盐，改变水中钠离子的含量，再经气浮池、多介质过滤器去除水中的悬浮物、胶体以免结垢堵塞换热器，满足进入MVR蒸发器盐含量的要求。
MVR降膜蒸发系统以去除氯化钠为主，由于该系统中存在大量的钙盐，所以在运行系统前要加入适量的盐种(硫酸钙)，足够数量的小分散的硫酸钙在盐水中保持悬浮，提供比蒸发设备总表面积大很多的硫酸钙表面，物质的自然特性是更倾向于在同类物质上沉淀使其“长大”，不会在设备上结垢。
浓盐水中含有溶解氧，在高温下盐水中的氯离子对蒸发结晶系统的腐蚀比较强，在进入蒸发器前通过板式换热器预热，板式换热器以蒸发结晶单元的蒸馏液为热源，把盐水换热至接近溶液沸点温度以降低氧气和不凝气在水中的溶解度，减少除氧器的蒸汽负荷，保证除氧器的运行效果及蒸发器盐水槽的温升，除氧器去除溶解氧和其它不凝气。
盐水中氯离子含量较高，高温条件下对设备有一定的腐蚀，为了防腐蚀MVR蒸发器选用衬钛材质、系统与之相连的管道设备选用2507双相钢材质。高盐水在MVR降膜蒸发器内通过循环泵强制循环，进入顶部溢流箱筛网(去除大的杂质，以免堵塞分布器)，通过液体分布成膜装置分布器(非金属耐高温材质)均匀的分散到各换热管成液体薄膜进行换热浓缩，当TDS含量达到一定数值时通过旋流分离器分离盐种(蒸发器内硫酸钙维持5％-8％)和浓盐水。在流动过程中，浓缩液被蒸发器壳程的加热蒸汽加热从而部分汽化，产生的二次蒸汽与液相共同进入蒸发器的盐水槽部分。降膜蒸发器中的液体停留时间短，能减小热敏性高盐水的降解和有结垢倾向的高盐水在换热管壁的结垢。管内的液体流速较大，在重力作用下流动，可实现低温差下的沸腾传热，传热系数高。为保证浓盐水浓缩率(TDS含量≥200000mg/L)，系统采用两台蒸汽压缩机串联使用，保证浓盐水的温升需求，在首次开车时，需开工蒸汽进行预热，预热温度控制在102℃左右，另外在设备出现故障时可以补充开工蒸汽保证系统不失温。
蒸发器循环管中经旋流分离器排出的浓盐水排至结晶进料罐，在结晶器内建立液位并通过合金钢叶轮轴流泵强制循环，与结晶器、加热器形成封闭循环系统，靠结晶加热器壳程外来蒸汽进行升温汽化，结晶器浓盐水TDS浓度不断提升，控制浓盐水TDS浓度(380000mg/L以上)。闪蒸产生的二次蒸汽被空冷器(由于偏远地区水消耗较高，选用干式空冷器)冷凝冷却，并与蒸发蒸馏液混合送入板式换热器加热料液，最后通过回用水泵送至脱盐水装置制备脱盐水，达到污水零排放。
作为替换的实施方案，各装置换热冷却设备可采用干湿联合式的方式。由干式空冷管束和湿式空冷管束组成，称之为干湿联合式空冷器。冷却的工艺介质，直接进入联合式空冷器管内。其干式空冷管束，保持干式运行，湿式空冷管束在气温高时，启动喷淋水，可以湿式运行，当环境温度低于设定的温度时，停止喷水，即在干式状态运行。工艺流体或循环回水先进入翅片空冷管束，进行冷却，然后进入直接喷淋的蒸发冷却管束，进一步冷却。空气从下部向上进入蒸发冷却器，再向上进入翅片空冷管束。风机置于设备顶部。在翅片空冷管束和蒸发冷却管束之间，设有喷淋水系统。
生活区、生产区的生活污水处理可采用MBR工艺系统，由于污水排放量及排放浓度变化量很大，且杂质较多，因此在污水处理前设一机械细格栅，用于去除大颗粒杂物，经格栅去除后的污水进入集水调节池。调节池用于调节水量及水质。调节池内的污水由潜污泵提升进入厌氧工段，污水在经MBR膜池，将好氧生化池末端的一部分混合液回流至厌氧池，以达到硝化脱氮的目的。沉淀池污泥按一定的比例的回流比回流至厌氧池，以维持厌氧池的污泥浓度，回流污泥中的反硝化菌利用原污水中的有机物作为碳源，将回流混合液中的大量硝态氮(NOX-N)还原成气态氮(N2)，而达到脱除大部份氨氮的目的。膜反应池产水经消毒池输送至清水池用水反渗透系统预处理进水。
污水经预处理中和、反应、絮凝、沉淀，过滤后的上清液可采用多效蒸发结晶方案完成污水零排放。蒸发系统采用逆流式“三效+强效”蒸发，经预处理澄清后的氯化钙高盐水(污水未经降低钙离子预处理)加热后进入除氧器脱除溶解氧，然后进入三效蒸发器，三效分离器内的二次蒸汽去闭式蒸发冷凝器冷凝，冷凝水去冷凝水罐。三效蒸发的部分浓缩高盐水输至二效蒸发器，其工作方式与三效蒸发器相同，浓缩后高盐水送往一效强制循环蒸发器，热源为生蒸汽，一效蒸发的部分高盐水送至强效蒸发器，强效蒸发器采用低扬程大流量的轴流泵强制循环浓缩盐水，保证浓缩液在换热管内保持湍流状态，浓缩的盐水浓度会达到70％以上。强效蒸发中按比例提出一部分浓盐水，进行冷却结晶，产生氯化钙结晶体，从而达到污水零排放的目的。
本发明提供了一种GCL法多晶硅生产全过程综合节水的思路及方法，具体实现该技术方案的方法和途径很多，以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。本实施例中未明确的各组成部分均可用现有技术加以实现。

Claims (6)

1.一种GCL法多晶硅生产全过程综合节水生产系统，其特征在于，包括生活污水处理系统（1）、污水预沉系统（2）、第一反渗透处理系统（3）、第二反渗透处理系统（4）、脱盐水站反渗透处理系统（5）、污水调节处理系统（8）、清下水处理系统（7）、酸碱污水处理系统（9）、MVR降膜蒸发单元（10）、结晶单元（11）和污水综合处理池（6），其中：
所述生活污水处理系统（1）依次与污水预沉系统（2）、第一反渗透处理系统（3）、第二反渗透处理系统（4）连接，第二反渗透系统（4）的浓水出水口与第一反渗透系统（3）相连通，第二反渗透系统（4）的出水口与脱盐水站反渗透处理系统（5）连接；脱盐水站反渗透处理系统（5）的排污口与污水综合处理池（6）相连；
第一反渗透处理系统（3）与污水调节处理系统（8）、酸碱污水处理系统（9）依次连接；
污水综合处理池（6）与清下水处理系统（7）和污水调节系统（8）依次相连；
酸碱污水处理系统（9）与MVR降膜蒸发单元（10）、结晶单元（11）系依次相连，MVR降膜蒸发单元（10）和结晶单元（11）的冷凝水出口与第二反渗透处理系统（4）相连通，
所述MVR降膜蒸发单元（10）包括依次相连的蒸发进料槽（10-1）、板式换热器（10-2）、除氧器（10-3）、MVR蒸发器（10-4）、MVR蒸发压缩机（10-5）；
所述结晶单元（11）包括依次相连的结晶进料罐（11-1）、结晶加热器（11-2）、结晶器（11-3）、离心脱水机（11-4）和转鼓干燥机（11-5），其中，MVR蒸发器（10-4）的二次蒸汽出口与除氧器（10-3）相连，MVR蒸发器（10-4）的高盐水出水口与结晶进料罐（11-1）相连，结晶器（11-3）的二次蒸汽送入空冷器（12）冷凝，产生的凝液与来自MVR蒸发器（10-4）的凝液送入板式加热器（10-2）；来自MVR降膜蒸发单元（10）的浓盐水排至结晶进料罐（11-1）；所述第一反渗透处理系统（3）包括一级反渗透单元（3-1），其中，一级反渗透单元（3-1）的反洗水出口与污水综合处理池（6）相连，其产水出水口与一级反渗透产水箱（3-2）相连，其反渗透浓水出水口与一级反渗透浓水箱（3-3）相连，一级反渗透浓水箱（3-3）的出水口与浓水反渗透单元（3-4）相连，浓水反渗透单元（3-4）的出水口与污水预沉系统（2）的钠床产水箱（2-7）相连，浓水反渗透单元（3-4）的废水出口与污水调节处理系统（8）相连；
所述第二反渗透处理系统（4）包括二级反渗透单元（4-1），二级反渗透单元（4-1）的出水口依次与二级反渗透产水箱（4-2）、电渗EDI单元（4-3）相连，其中，二级反渗透单元（4-1）的浓水出水口和电渗EDI单元（4-3）的浓水出水口分别与污水预沉系统（2）的钠床产水箱（2-7）相连，电渗EDI单元（4-3）的出水口与脱盐水站反渗透处理系统（5）相连，二级反渗透单元（4-2）的废水出口与污水综合处理池（6）相连；
所述脱盐水站反渗透处理系统包括依次相连的板式换热器（5-1）、盘式过滤器（5-2）、超滤装置（5-3）、超滤水箱（5-4）、一级反渗透处理装置（5-5）、一级反渗透产水箱（5-6）、二级反渗透处理装置（5-7）、二级反渗透水箱（5-8）、紫外线杀菌器（5-9）、电渗EDI装置（5-10）和脱盐水水箱（5-11），其中，盘式过滤器（5-2）和超滤装置（5-3）的冲洗水出口与污水综合处理池（6）相连，一级反渗透处理装置（5-5）的浓水出水口与第一反渗透处理系统（3）的浓水反渗透单元（3-4）相连。
2.根据权利要求1所述的GCL法多晶硅生产全过程综合节水生产系统，其特征在于，所述生活污水处理系统包括依次相连的机械格栅过滤单元（1-1）、水解调节池（1-2）、接触氧化池（1-3）、缺氧池（1-4）、二级好氧池（1-5）和二沉池（1-6），其中，所述水解调节池（1-2）的排污泥口与压滤机（1-7）相连通，压滤机（1-7）的污水出口与水解调节池（1-2）相连通，二沉池（1-6）的出水口与污泥预沉系统（2）相连通。
3.根据权利要求1所述的GCL法多晶硅生产全过程综合节水生产系统，其特征在于，所述污水预沉系统（2）包括依次连接的高密度沉淀池（2-1）、中间水箱（2-2）、多介质过滤器（2-3）、超滤单元（2-4）、超滤水箱（2-5）、钠床（2-6）和钠床产水箱（2-7），其中，高密度沉淀池（2-1）的排污泥口与酸碱污水处理系统（9）的浓缩池相连，多介质过滤器（2-3）和超滤单元（2-4）的反冲洗水口分别与污水综合处理池（6）相连；超滤单元（2-4）的化学清洗废水口和钠床（2-6）的再生废水口与污水调节处理系统（8）相连。
4.根据权利要求1所述的GCL法多晶硅生产全过程综合节水生产系统，其特征在于，清下水处理系统（7）包括依次相连的第一pH调节槽（7-1）、第一反应槽（7-2）、第一絮凝槽（7-3）、第一斜板沉淀池（7-4）和洗涤槽（7-5）元，第一斜板沉淀池（7-4）的排泥口与酸碱污水处理装置（9）的污泥浓缩池（9-10）相连；
酸碱污水处理系统（9）包括依次连接的第二pH调节槽（9-1）、第二反应槽（9-2）、第二絮凝槽（9-3）、高效沉淀池（9-4）、第二斜板沉淀池（9-5）、pH 中和槽（9-6）、中间水箱（9-7）、多介质过滤器（9-8）和清水箱（9-9），其中，第二斜板沉淀池（9-5）的排泥口与污泥浓缩池（9-10）相连，浓缩污泥池（9-10）进一步连接板框压滤机（9-11），板框压滤机（9-11）的上清液出水口和污泥浓缩池（9-10）的上清液出水口分别与第二斜板沉淀池（9-5）相连。
5.一种利用权利要求1-4任一项所述的系统进行GCL法多晶硅生产全过程综合节水生产方法，其特征在于，从如下方面实现水资源综合回收利用：
（一）循环水系统的选择：根据地区气候条件及冷却介质特点，对制氢电解槽及氢气分离器用水、渣浆高沸及压缩机油冷却器用水、尾气回收闭式凉水塔压缩机机间冷却器用水、制冷站溴化锂机组及还原冷却水、空氮站压缩机油冷却器及空冷塔用水选择用循环水制备装置作为循环水来源，并根据干冷点温度，选择空气冷却或干湿结合冷却；
（二）用水单元空冷装置的选择：根据地区平均气温、物料性质和控制温度要求，按需选择使用复合式空冷器、增湿型空冷或干式空冷；
（三）生活污水处理：生活污水经生活污水系统（1）、污水预沉系统（2）、第一反渗透处理系统（3）和第二反渗透处理系统（4）处理后，得到的脱盐水进入脱盐水站反渗透处理系统（5），废水排入污水调节处理系统（8）后通过酸碱污水处理系统（9）处理，得到的高盐水依次通过MVR降膜蒸发单元（10）和结晶单元（11）处理；
（四）清下水处理：清下水在污水综合处理池（6）内完成水质均质和水量调节后，经清下水处理系统（7）处理后，得到的上清液作为中水外用，得到的浓缩的含泥污水利用板框压滤机进一步压滤成泥饼，泥饼外送用做环保砖烧制使用；
（五）酸碱污水处理：各装置酸碱污水在调节池内经曝气混合均匀后，经酸碱污水处理系统（9）处理，得到的高盐水经MVR降膜蒸发单元（10）和结晶单元（11）处理；
（六）MVR降膜蒸发和结晶：预处理后的高盐水经MVR降膜蒸发和结晶工艺，其中，MVR降膜蒸发工艺为：预处理后的高盐水进入蒸发进料罐（10-1），经加药调节、搅匀，由进料泵送入以蒸发和结晶单元的蒸馏液为热源的板式换热器（10-2）；浓盐水换热至除氧器（10-3）内去除溶解氧和其它不凝气；经加药、换热和除氧后的高盐水进入MVR蒸发器（10-4）的盐水槽；循环盐水从MVR蒸发器（10-4）底部用循环泵送至（10-4）蒸发器顶部溢流箱，采用液体分布器将液流均匀分配到每个管内形成液膜，在换热管内被壳程的蒸汽加热部分汽化，完成降膜蒸发过程；
结晶工艺为：蒸发系统提取的高盐水进入带有搅拌器的结晶进料罐（11-1），由结晶进料泵输送至结晶循环泵出口处，与结晶器循环浆料进行混合，进入结晶加热器（11-2）升温至沸点温度，送入结晶器（11-3）闪蒸；闪蒸产生的蒸汽被空冷器（12）冷凝冷却，并与蒸发蒸馏液混合送入板式换热器（10-2）加热料液，最后通过回用水泵送至脱盐水装置制备脱盐水；结晶系统产生的浓盐浆经过离心脱水机（11-4）分离出固体杂盐；离心母液自流进入浓盐水罐，通过搅拌保证设备内浓盐浆不发生固液沉降分离，再由浓盐水泵输送至转鼓干燥机（11-5）进行钙盐分离。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，在进入生活污水处理系统前，对生活污水进行分类处理，其中，食堂污水经格栅过滤、气浮破乳、浮渣清除、污水除油后进入生活污水处理系统；员工生活、工作过程中产生的生活污水经化粪池处理后送入生活污水处理系统。
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