CN115893762A - 一种研磨废水的处理装置和处理方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及废水回收再利用技术领域，尤其涉及一种研磨废水的处理装置和处理方法。本发明提供了一种研磨废水的处理装置，包括原水池(1)、反应池(2)、浓缩池(3)、有机管式膜(4)、产水池(5)、污泥池(6)和压滤机(7)；所述原水池(1)、反应池(2)、浓缩池(3)、有机管式膜(4)和产水池(5)依次管路连接；所述原水池(1)、反应池(2)、浓缩池(3)、污泥池(6)和压滤机(7)依次管路连接并形成循环回路。所述处理装置可以缩减处理工艺成本，降低处理难度。

Description

一种研磨废水的处理装置和处理方法

技术领域

本发明涉及废水回收再利用技术领域，尤其涉及一种研磨废水的处理装置和处理方法。

背景技术

研磨废水是一种统称，在芯片行业的晶棒、晶圆的制造和封装测试过程中，需要经过切割、研磨、划片和减薄等工艺，产品经过清洗后会产生大量的冲洗废水，该类废水的主要特点为：高固含量：一般颗粒(SS)含量为300～2000ppm，主要成分以SiO₂为主，还有一些硅酸盐、氧化钙、氧化镁以及三氧化二铝等；粒径极细：该类废水的颗粒粒径常规在0.1～100μm之间，极难沉淀；低有机物：该类废水的有机物含量较低(0.5～3mg/L)，通常只含有少量的表面活性剂；低盐分：由于该类废水大部分是采用纯水或者高纯水冲洗，所以该废水的电导率极低。同时，所述研磨废水中的COD含量<50mg/L，pH为6～8，石油类物质的含量<1mg/L。

目前，针对该类废水，常用的处理工艺如图1所示，其是将该类废水依次经过调节池、反应池、助凝池和沉淀池进行处理后，得到的沉淀经过污泥浓缩池，得到的沉淀和废水的混合液依次经过清水池和酸碱废水系统进行处理。但是该工艺面临以下问题：1、达不到直排标准需要再处理，造成资源浪费；2、药剂成本大：由于研磨液呈现出较强的稳定性需要加入大量的絮凝剂才能起到絮凝作用，这无疑增加了企业的投入成本；3、污泥量大：随着絮凝剂的大量加入，产生的污泥量也随之增加，使得后续的污泥处理难度加大。由此可见，传统的处理工艺成本高、处理难度大。

发明内容

本发明的目的在于提供一种研磨废水的处理装置和处理方法，所述处理装置可以缩减处理工艺成本，降低处理难度。

为了实现上述发明目的，本发明提供以下技术方案：

本发明提供了一种研磨废水的处理装置，包括原水池1、反应池2、浓缩池3、有机管式膜4、产水池5、污泥池6和压滤机7；

所述原水池1、反应池2、浓缩池3、有机管式膜4和产水池5依次管路连接；

所述原水池1、反应池2、浓缩池3、污泥池6和压滤机7依次管路连接并形成循环回路。

优选的，所述原水池1和反应池2之间设置有原水泵8；

所述反应池2设置有沉淀剂的加药进口。

优选的，所述有机管式膜4通过管路回连浓缩池3。

优选的，所述浓缩池3和有机管式膜4之间通过管路依次连接有供料泵9和循环泵10；

所述有机管式膜4通过管路回连循环泵10。

优选的，所述污泥池6和压滤机7之间通过管路连接有污泥泵11。

优选的，所述产水池5还设置有中和剂的加药进口。

优选的，所述有机管式膜4的膜孔径为30nm，膜层厚度为50μm，膜管通道内径为8mm，支撑体材质为聚酯无纺布，膜材质为聚偏氟乙烯，最大工作压力为0.62MPa，最高工作温度为75℃，pH适用范围为0～14。

优选的，所述有机管式膜4的过滤方式为二级到八级膜组件串联“错流”过滤。

本发明还提供了一种研磨废水的处理方法，包括以下步骤：

将置于原水池1中的研磨废水通入反应池2中进行沉淀处理后，通入浓缩池3中进行浓缩，得到沉淀和废水的混合液和浓缩污泥；

将所述沉淀和废水的混合液通入有机管式膜4中进行进一步纯化处理后，在产水池5中进行中和处理后回收利用；

将所述浓缩污泥进入污泥池6中通过压滤机7对污泥进行压滤，压滤后的污泥外运，压滤液回流至原水池1；

所述处理方法不包括絮凝、助凝过程。

优选的，所述沉淀处理采用的沉淀剂包括石灰、碳酸钠、氢氧化钠和重金属捕获剂中的一种或几种。

本发明提供了一种研磨废水的处理装置，包括原水池1、反应池2、浓缩池3、有机管式膜4、产水池5、污泥池6和压滤机7；所述原水池1、反应池2、浓缩池3、有机管式膜4和产水池5依次管路连接；所述原水池1、反应池2、浓缩池3、污泥池6和压滤机7依次管路连接并形成循环回路。本发明利用所述有机管式膜能够实现高效分离，使沉淀和水快速、彻底分离，出水水质得到强化的特性，使经过反应池和浓缩池进行沉淀后生成的沉淀和废水的混合液进入有机管式膜中，在膜表面成型高紊乱状态的湍流，形成错流循环，膜出水进行产水池进行回收再利用。

与现有技术相比，本发明所述的处理装置具有以下优势：

1、流程短，无需与沉淀和过滤，占地面积小；

2、过滤精度高，产水质量稳定；

3、投加药剂量少，成本低；

4、减少污泥产生量，污泥处理费用低。

附图说明

图1为传统研磨废水处理工艺的流程示意图；

图2为本发明所述的研磨废水的处理装置，其中，1-原水池，2-反应池，3-浓缩池，4-有机管式膜，5-产水池，6-污泥池，7-压滤机，8-原水泵，9-供料泵，10-循环泵，11-污泥泵。

具体实施方式

本发明提供了一种研磨废水的处理装置，包括原水池1、反应池2、浓缩池3、有机管式膜4、产水池5、污泥池6和压滤机7；

所述原水池1、反应池2、浓缩池3、有机管式膜4和产水池5依次管路连接；

所述原水池1、反应池2、浓缩池3、污泥池6和压滤机7依次管路连接并形成循环回路。

作为本发明的具体实施例，所述原水池1和反应池2之间设置有原水泵8；所述反应池2设置有沉淀剂的加药进口。

作为本发明的具体实施例，所述有机管式膜4通过管路回连浓缩池3。

作为本发明的具体实施例，所述浓缩池3和有机管式膜4之间通过管路依次连接有供料泵9和循环泵10；所述有机管式膜4通过管路回连循环泵10。

作为本发明的具体实施例，所述有机管式膜4还通过管路回连所述供料泵9和循环泵10之间的管路。

作为本发明的具体实施例，所述污泥池6和压滤机7之间通过管路连接有污泥泵11。

作为本发明的具体实施例，所述产水池5还设置有中和剂的加药进口。

作为本发明的具体实施例，所述有机管式膜4的膜孔径为30nm，膜层厚度为50μm，膜管通道内径为8mm，支撑体材质为聚酯无纺布，膜材质为聚偏氟乙烯，最大工作压力为0.62MPa，最高工作温度为75℃，pH适用范围为0～14。

作为本发明的具体实施例，所述有机管式膜4的过滤方式为二级到八级膜组件串联“错流”过滤，优选为三级膜组件串联“错流”过滤。

在本发明中，所述有机管式膜具有以下优点：分离精度高，孔径分布窄，出水质量高；流道宽，料液在管内湍流流动，对料液的预处理精度要求低；采用错流过滤的方式，抗污染性能好；化学稳定性佳，能耐酸、耐碱、耐氧化；可反复清洗恢复渗透通量，使用寿命长；膜组件的压力损失小，因此可串联多级膜组件，运行能耗低；膜组件浇注一体成型，方便安装及更换；易于清洗，清洗浓度要求低，清洗时间短。

本发明还提供了一种研磨废水的处理方法，包括以下步骤：

将置于原水池1中的研磨废水通入反应池2中进行沉淀处理后，通入浓缩池3中进行浓缩，得到沉淀和废水的混合液和浓缩污泥；

将所述沉淀和废水的混合液通入有机管式膜4中进行进一步纯化处理后，在产水池5中进行中和处理后回收利用；

将所述浓缩污泥进入污泥池6中通过压滤机7对污泥进行压滤，压滤后的污泥外运，压滤液回流至原水池1；

所述处理方法不包括絮凝、助凝过程。

本发明将置于原水池1中的研磨废水通入反应池2中进行沉淀处理后，通入浓缩池3中进行浓缩，得到沉淀和废水的混合液和浓缩污泥。

在本发明中，所述研磨废水的固体颗粒含量为300～2000ppm，固体颗粒粒径为0.1～100μm，有机物含量为0.5～3mg/L，COD含量<50mg/L，pH为6～8，石油类物质的含量<1mg/L。

本发明对所述研磨废水的来源没有任何特殊的限定，采用本领域技术人员熟知的来源即可。

在本发明中，所述沉淀处理采用的沉淀剂包括石灰、碳酸钠、氢氧化钠和重金属捕获剂中的一种或几种；当所述沉淀剂为上述具体选择中的两种以上时，本发明对上述具体物质的配比没有任何特殊的限定，按任意配比进行混合即可。

在本发明中，所述沉淀剂通过所述反应池2中设置的沉淀剂的加药进口加入。

本发明对所述浓缩的过程没有任何特殊的限定，采用本领域技术人员熟知的过程进行即可。

得到沉淀和废水的混合液和浓缩污泥后，本发明将所述沉淀和废水的混合液通入有机管式膜4中进行进一步纯化处理后，在产水池5中进行中和处理后回收利用；将所述浓缩污泥进入污泥池6中通过压滤机7对污泥进行压滤，压滤后的污泥外运，压滤液回流至原水池1。

在本发明中，所述纯化处理的过程优选为：将所述沉淀和废水的混合液和氢氧化钠混合进行沉淀后，通入所述有机管式膜4中进行分离。

在本发明中，所述有机管式膜4的过滤方式优选为二级到八级膜组件串联“错流”过滤。

在本发明中，所述膜组件串联“错流”过滤的过程优选为将所述沉淀和废水的混合液依次经过一级过滤组件、二级过滤组件至最后一级过滤组件进行错流过滤后，从最后一级过滤组件浓缩液出口流出的部分浓缩液回流至浓缩池，剩余的回流至供料泵9与循环泵10之间的管路与供料泵9提供的物料混合。

本发明对所述中和剂的种类和用量没有任何特殊的限定，采用本领域技术人员熟知的种类和用量使所述产水池中的产水的pH在6～9范围内即可。在本发明中，经过产水池进行中和后，还优选包括反渗透脱盐后进行回收再利用。本发明对所述反渗透脱盐的过程没有任何特殊的限定，采用本领域技术人员熟知的过程进行即可。

本发明对所述压滤的过程没有任何特殊的限定，采用本领域技术人员熟知的过程进行即可。

下面结合实施例对本发明提供的一种研磨废水的处理装置和处理方法进行详细的说明，但是不能把它们理解为对本发明保护范围的限定。

实施例1

废水处理装置：包括原水池1、反应池2、浓缩池3、有机管式膜4、产水池5、污泥池6和压滤机7；所述原水池1、反应池2、浓缩池3、有机管式膜4和产水池5依次管路连接；所述原水池1、反应池2、浓缩池3、污泥池6和压滤机7依次管路连接并形成循环回路；所述原水池1和反应池2之间设置有原水泵8；所述反应池2设置有沉淀剂的加药进口；所述有机管式膜4通过管路回连浓缩池3；所述浓缩池3和有机管式膜4之间通过管路依次连接有供料泵9和循环泵10；所述有机管式膜4通过管路回连循环泵10；所述有机管式膜4还通过管路回连所述供料泵9和循环泵10之间的管路；所述污泥池6和压滤机7之间通过管路连接有污泥泵11；所述产水池5还设置有中和剂的加药进口；所述有机管式膜4的膜孔径为30nm，膜层厚度为50μm，膜管通道内径为8mm，支撑体材质为聚酯无纺布，膜材质为聚偏氟乙烯，最大工作压力为0.62MPa，最高工作温度为75℃，pH适用范围为0～14；

废水处理方法：

研磨废水的参数：颗粒物SS含量1200mg/L，COD含量为26mg/L，pH＝7.2，表面活性剂(种类不做限定)含量为0.8mg/L，石油类含量0.2mg/L

将置于原水池1中的研磨废水通入反应池2中进行沉淀处理(采用的沉淀剂为氢氧化钠，所述研磨废水的流量为30m³/h，沉淀剂的加入速率为控制原水pH＝10-10.5)后，通入浓缩池3中进行浓缩，得到沉淀和废水的混合液和浓缩污泥；

将所述沉淀和废水的混合液和氢氧化钠混合进行沉淀后，通入所述有机管式膜4中依次经过一级过滤组件、二级过滤组件至六级过滤组件进行错流过滤后，从六级过滤组件浓缩液出口流出的部分浓缩液回流至浓缩池，剩余的回流至供料泵9与循环泵10之间的管路与供料泵9提供的物料混合，纯化处理后的废水经过产水池进行中和后，产水指标：颗粒物SS含量＜1mg/L，浊度＜0.5NTU，SDI＜5，进行反渗透脱盐后回收再利用；

将所述浓缩污泥进入污泥池6中通过压滤机7对污泥进行压滤，压滤后的污泥外运，上清液回流至原水池1。

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。

Claims (10)

1.一种研磨废水的处理装置，其特征在于，包括原水池(1)、反应池(2)、浓缩池(3)、有机管式膜(4)、产水池(5)、污泥池(6)和压滤机(7)；

所述原水池(1)、反应池(2)、浓缩池(3)、有机管式膜(4)和产水池(5)依次管路连接；

所述原水池(1)、反应池(2)、浓缩池(3)、污泥池(6)和压滤机(7)依次管路连接并形成循环回路。

2.如权利要求1所述的研磨废水的处理装置，其特征在于，所述原水池(1)和反应池(2)之间设置有原水泵(8)；

所述反应池(2)设置有沉淀剂的加药进口。

3.如权利要求1所述的研磨废水的处理装置，其特征在于，所述有机管式膜(4)通过管路回连浓缩池(3)。

4.如权利要求1所述的研磨废水的处理装置，其特征在于，所述浓缩池(3)和有机管式膜(4)之间通过管路依次连接有供料泵(9)和循环泵(10)；

所述有机管式膜(4)通过管路回连循环泵(10)。

5.如权利要求1所述的研磨废水的处理装置，其特征在于，所述污泥池(6)和压滤机(7)之间通过管路连接有污泥泵(11)。

6.如权利要求1所述的研磨废水的处理装置，其特征在于，所述产水池(5)还设置有中和剂的加药进口。

7.如权利要求1～6任一项所述的研磨废水的处理装置，其特征在于，所述有机管式膜(4)的膜孔径为30nm，膜层厚度为50μm，膜管通道内径为8mm，支撑体材质为聚酯无纺布，膜材质为聚偏氟乙烯，最大工作压力为0.62MPa，最高工作温度为75℃，pH适用范围为0～14。

8.如权利要求7所述的处理装置，其特征在于，所述有机管式膜(4)的过滤方式为二级到八级膜组件串联“错流”过滤。

9.一种研磨废水的处理方法，其特征在于，包括以下步骤：

将置于原水池(1)中的研磨废水通入反应池(2)中进行沉淀处理后，通入浓缩池(3)中进行浓缩，得到沉淀和废水的混合液和浓缩污泥；

将所述沉淀和废水的混合液通入有机管式膜(4)中进行进一步纯化处理后，在产水池(5)中进行中和处理后回收利用；

将所述浓缩污泥进入污泥池(6)中通过压滤机(7)对污泥进行压滤，压滤后的污泥外运，压滤液回流至原水池(1)；

所述处理方法不包括絮凝、助凝过程。

10.如权利要求8所述的处理方法，其特征在于，所述沉淀处理采用的沉淀剂包括石灰、碳酸钠、氢氧化钠和重金属捕获剂中的一种或几种。

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