CN219314759U - 一种用于高纯晶硅生产废水回用的处理装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于废水处理技术领域，具体涉及一种用于高纯晶硅生产废水回用的处理装置，其包括旋流沉砂池、膜直滤过滤器、RO装置、回用水箱、污泥处理器和蒸发结晶装置，其中所述膜直滤过滤器上设有药剂投加装置，并且其进水端与所述旋流沉砂池连通，产水端与所述RO装置连通，污泥端与所述污泥处理器连通；所述RO装置的产水端与所述回用水箱连通，浓水端与所述蒸发结晶装置连通。上述装置通过采用膜直滤过滤器进行除硅除浊，改变传统技术中对于高悬浮物类逐级逐段降低的方式，且产水水质更优异。

Description

一种用于高纯晶硅生产废水回用的处理装置

技术领域

本实用新型属于废水处理技术领域，具体涉及一种用于高纯晶硅生产废水回用的处理装置。

背景技术

高纯晶硅生产废水的成分比较复杂，含有大量的溶硅(大于400mg/L)、很高的悬浮物(大于10000mg/L)，并且悬浮物中包含了大量去除难度大的超细悬浮物。此外，废水的pH很低，通常在1-2之间。

在高纯晶硅生产废水处理中，目前常用的工艺多为“4级～6级的多级沉淀+多介质+超滤+阳床+RO+二次沉淀池+蒸发结晶”。需要多级加药沉淀使水中的悬浮物逐级去除，并同时去除部分溶硅，后再进入多介质过滤器和超滤去除水中残留的悬浮物及浊度，再经过离子交换去除水中的碳酸根、硅酸根、亚硫酸根等弱酸根离子，除杂后的水进入RO系统浓缩减量，浓缩液经过二次沉淀池的再次加药沉淀去除硅、悬浮物等污染物，最后进入蒸发结晶系统。“4级～6级的多级沉淀”采用多种不同方式的沉淀组合，停留时间为100min以上。

但是，目前常用工艺流程存在以下问题：第一，需要先经过多级重力沉淀，需要投加大量的无机絮凝剂及高分子絮凝剂，加药成本高且对后续工艺系统运行有影响；第二、多级加药沉淀的除硅不彻底，产水硅高于50mg/L，常达到100mg/L左右，不仅会在沉淀池斜板上堆积，而且会对超滤和RO的运行产生影响。另外，经过RO的浓缩，在进蒸发结晶前需要在“二次沉淀池”进行二次加药沉淀以可能保障蒸发结晶的稳定运行，但二次沉淀效果通常较差；第三、传统高纯晶硅生产废水处理工艺流程长、设备多、占地面积大、运行费用高；第四、在沉淀池中依靠重力使悬浮物沉淀，所排出的污泥浓度低，只有2％～3％，增加污泥处理系统的负担。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种用于高纯晶硅生产废水回用的处理装置，以至少部分上述问题。

本实用新型提供一种用于高纯晶硅生产废水回用的处理装置，包括旋流沉砂池、膜直滤过滤器、RO装置、回用水箱、污泥处理器和蒸发结晶装置，其中所述膜直滤过滤器上设有药剂投加装置，并且其进水端与所述旋流沉砂池连通，产水端与所述RO装置连通，污泥端与所述污泥处理器连通；所述RO装置的产水端与所述回用水箱连通，浓水端与所述蒸发结晶装置连通。

本实用新型提供的一种用于高纯晶硅生产废水回用的处理装置还可具有如下附加技术特征：

在本实用新型的一个具体实施方式中，还包括污泥收集池和过滤器产水箱，所述污泥收集池设置于所述膜直滤过滤器与所述污泥处理器之间，所述过滤器产水箱设置于所述膜直滤过滤器与所述RO装置之间。

在本实用新型的一个具体实施方式中，还包括pH调节装置和pH回调装置，所述pH调节装置与所述膜直滤过滤器连接，所述pH回调装置设于所述膜直滤过滤器与所述过滤器产水箱之间。

在本实用新型的一个具体实施方式中，还包括依次连接于所述过滤器产水箱与所述RO装置之间的RO加药装置和RO保安过滤器。

在本实用新型的一个具体实施方式中，还包括连接于所述过滤器产水箱与所述RO加药装置之间的RO给水泵、以及连接于RO保安过滤器和所述RO装置之间的RO高压泵。

在本实用新型的一个具体实施方式中，还包括RO浓水箱，所述RO浓水箱设于所述RO装置与所述蒸发结晶装置之间。

在本实用新型的一个具体实施方式中，还包括原水提升泵、污泥提升泵和蒸发结晶提升泵，所述原水提升泵设于所述旋流沉砂池的进水端，所述污泥提升泵设于所述污泥处理器的进水端，所述蒸发结晶提升泵设于所述蒸发结晶装置的进水端。

在本实用新型的一个具体实施方式中，所述膜直滤过滤器的膜组件采用抗污染管袋膜、管式膜、高效细管膜、中空纤维微滤膜或平板膜。

在本实用新型的一个具体实施方式中，所述膜直滤过滤器的膜组件的材质包括聚四氟乙烯、乙烯三氟氯乙烯共聚物、全氟乙烯丙烯共聚物、全氟丙基全氟乙烯基醚聚四氟乙烯共聚物、聚偏氟乙烯的至少一种。

本实用新型的目的在于提供一种用于高纯晶硅生产废水回用的处理装置通过采用膜直滤过滤器进行除硅除浊，改变传统技术中对于高悬浮物类逐级逐段降低的方式，且产水水质更优异。通过上述改进后的处理装置，可使经处理后的高纯晶硅生产废水的产水硅稳定小于10mg/L，絮凝剂加药成本降低了80％，更加绿色环保；并且产水可直接进入RO系统，缩短了工艺流程、占地面积降低了50％～60％，更加的节能环保。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式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，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施方式，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为本实用新型一个具体实施方式中高纯晶硅生产废水回用的处理装置的结构示意图。

附图标记说明：

1-旋流沉砂池；2-膜直滤过滤器；3-RO装置；4-蒸发结晶装置；5-污泥处理器；6-原水提升泵；7-pH调节装置；8-药剂投加装置；9-污泥收集池；10-污泥提升泵；11-pH回调装置；12-过滤器产水箱；13-RO给水泵；14-RO加药装置；15-RO保安过滤器；16-RO高压泵；17-RO浓水箱；18-蒸发结晶提升泵；19-回用水箱。

具体实施方式

下面将参照附图更详细地描述本实用新型的示例性实施方式。虽然附图中显示了本实用新型的示例性实施方式，然而应当理解，可以以各种形式实现本实用新型而不应被这里阐述的实施方式所限制。相反，提供这些实施方式是为了能够更透彻地理解本实用新型，并且能够将本实用新型的范围完整的传达给本领域的技术人员。

应理解的是，文中使用的术语仅出于描述特定示例实施方式的目的，而无意于进行限制。除非上下文另外明确地指出，否则如文中使用的单数形式“一”、“一个”以及“所述”也可以表示包括复数形式。术语“包括”、“包含”、“含有”以及“具有”是包含性的，并且因此指明所陈述的特征、步骤、操作、元件和/或部件的存在，但并不排除存在或者添加一个或多个其它特征、步骤、操作、元件、部件、和/或它们的组合。文中描述的方法步骤、过程、以及操作不解释为必须要求它们以所描述或说明的特定顺序执行，除非明确指出执行顺序。还应当理解，可以使用另外或者替代的步骤。

尽管可以在文中使用术语第一、第二、第三等来描述多个元件、部件、区域、层和/或部段，但是，这些元件、部件、区域、层和/或部段不应被这些术语所限制。这些术语可以仅用来将一个元件、部件、区域、层或部段与另一区域、层或部段区分开。除非上下文明确地指出，否则诸如“第一”、“第二”之类的术语以及其它数字术语在文中使用时并不暗示顺序或者次序。因此，以下讨论的第一元件、部件、区域、层或部段在不脱离示例实施方式的教导的情况下可以被称作第二元件、部件、区域、层或部段。

为了便于描述，可以在文中使用空间相对关系术语来描述如图中示出的一个元件或者特征相对于另一元件或者特征的关系，这些相对关系术语例如为“内部”、“外部”、“内侧”、“外侧”、“下面”、“下方”、“上面”、“上方”等。这种空间相对关系术语意于包括除图中描绘的方位之外的在使用或者操作中装置的不同方位。例如，如果在图中的装置翻转，那么描述为“在其它元件或者特征下面”或者“在其它元件或者特征下方”的元件将随后定向为“在其它元件或者特征上面”或者“在其它元件或者特征上方”。因此，示例术语“在……下方”可以包括在上和在下的方位。装置可以另外定向(旋转90度或者在其它方向)并且文中使用的空间相对关系描述符相应地进行解释。

如图1所示，本实用新型提供的用于高纯晶硅生产废水回用的处理装置主要包括旋流沉砂池1、膜直滤过滤器2、RO装置3、回用水箱19、污泥处理器5和蒸发结晶装置4；其中所述膜直滤过滤器2上设有药剂投加装置8，并且其进水端与所述旋流沉砂池1连通，产水端与所述RO装置3连通，污泥端与所述污泥处理器5连通；所述RO装置3的产水端与所述回用水箱19连通，浓水端与所述蒸发结晶装置4连通。

上述结构中，高晶硅生产废水先经过旋流沉砂池1去除水中的大颗粒、泥沙类等悬浮物；之后废水再进入膜直滤过滤器2并与除硅药剂反应，之后再通过膜直滤过滤器2的膜组件进行除硅除浊过滤，膜直滤过滤器2的产水可直接进入RO装置3，过滤剩下的污泥则进入污泥处理器5；RO装置3对膜直滤过滤器2的产水进行除盐和浓缩，RO装置3处理得到的产水即为回用水，过程中得到浓缩液则进入蒸发结晶装置4进行蒸发结晶。

进一步的，还包括污泥收集池9和过滤器产水箱12，所述污泥收集池9设置于所述膜直滤过滤器2与所述污泥处理器5之间，所述过滤器产水箱12设置于所述膜直滤过滤器2与所述RO装置3之间。污泥收集池9和过滤器产水箱12用于汇聚膜直滤过滤器2的产水和污泥，进而调整装置中不同结构的处理效率。

进一步的，还包括pH调节装置7和pH回调装置11，所述pH调节装置7与所述膜直滤过滤器2连接，所述pH回调装置11设于所述膜直滤过滤器2与所述过滤器产水箱12之间。pH调节装置7和pH回调装置11分别用于调节膜直滤过滤器2、RO装置3中废水的pH，以便于分别与对应装置中的药剂反应。

进一步的，还包括依次连接于所述过滤器产水箱12与所述RO装置3之间的RO加药装置14和RO保安过滤器15。RO加药装置14和RO保安过滤器15用于为RO装置3中的反应创造对应的反应条件，并保证反应的顺利进行。

进一步的，还包括连接于所述过滤器产水箱12与所述RO加药装置14之间的RO给水泵13、以及连接于RO保安过滤器15和所述RO装置3之间的RO高压泵16。

进一步的，还包括RO浓水箱17，所述RO浓水箱17设于所述RO装置3与所述蒸发结晶装置4之间。RO浓水箱17用于浓水汇聚，以应对调节RO装置3与所述蒸发结晶装置4中不同的处理效率。

进一步的，还包括原水提升泵6、污泥提升泵10和蒸发结晶提升泵18，所述原水提升泵6设于所述旋流沉砂池1的进水端，所述污泥提升泵10设于所述污泥处理器5的进水端，所述蒸发结晶提升泵18设于所述蒸发结晶装置4的进水端。

进一步的，所述膜直滤过滤器2的膜组件采用抗污染管袋膜、管式膜、高效细管膜、中空纤维微滤膜或平板膜。所述膜直滤过滤器2的膜组件的材质包括聚四氟乙烯、乙烯三氟氯乙烯共聚物、全氟乙烯丙烯共聚物、全氟丙基全氟乙烯基醚聚四氟乙烯共聚物、聚偏氟乙烯的至少一种。

与传统高纯晶硅生产废水处理工艺相比，本实用新型提供的用于高纯晶硅生产废水回用的处理装置具有以下优势：

1.膜直滤过滤器2属于膜物理过滤，只需要投加少量无机絮凝剂，不需要投加PAM等高分子絮凝剂，加药种类和加药量都会减少，絮凝剂加药成本降低了80％，更加绿色环保；

2.膜直滤过滤器2属于物理过滤，细小的硅沉淀也可以被物理截留，再加上膜直滤过滤器2的高污泥浓度可增强硅的反应及吸附，从而使膜直滤过滤器2的产水硅稳定小于10mg/L；

3.本实用新型中用于高纯晶硅生产废水回用的处理装置形成集成化装备系统，通过上述集成化装备系统代替传统工艺流程，缩短了工艺流程、减少了静设备及动设备数量，占地面积降低了50％～60％，并减少了运行能耗及运维费用；

4.膜直滤过滤器2装置的排泥浓度可达到6％以上，可节约污泥处理装置的占地面积近50％、降低污泥处理装置的投资成本及运行成本；

5.膜直滤过滤器2装置可对超细悬浮物进行去除，其产水可直接进入RO系统；

6.膜直滤过滤器2装置的膜组件材质具有较低的摩擦系数，可以更好的降低膜污染速率。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围。

Claims (8)

1.一种用于高纯晶硅生产废水回用的处理装置，其特征在于，包括旋流沉砂池、膜直滤过滤器、RO装置、回用水箱、污泥处理器和蒸发结晶装置，其中所述膜直滤过滤器上设有药剂投加装置，并且其进水端与所述旋流沉砂池连通，产水端与所述RO装置连通，污泥端与所述污泥处理器连通；所述RO装置的产水端与所述回用水箱连通，浓水端与所述蒸发结晶装置连通。

2.根据权利要求1所述的用于高纯晶硅生产废水回用的处理装置，其特征在于，还包括污泥收集池和过滤器产水箱，所述污泥收集池设置于所述膜直滤过滤器与所述污泥处理器之间，所述过滤器产水箱设置于所述膜直滤过滤器与所述RO装置之间。

3.根据权利要求2所述的用于高纯晶硅生产废水回用的处理装置，其特征在于，还包括pH调节装置和pH回调装置，所述pH调节装置与所述膜直滤过滤器连接，所述pH回调装置设于所述膜直滤过滤器与所述过滤器产水箱之间。

4.根据权利要求2所述的用于高纯晶硅生产废水回用的处理装置，其特征在于，还包括依次连接于所述过滤器产水箱与所述RO装置之间的RO加药装置和RO保安过滤器。

5.根据权利要求4所述的用于高纯晶硅生产废水回用的处理装置，其特征在于，还包括连接于所述过滤器产水箱与所述RO加药装置之间的RO给水泵、以及连接于RO保安过滤器和所述RO装置之间的RO高压泵。

6.根据权利要求1所述的用于高纯晶硅生产废水回用的处理装置，其特征在于，还包括RO浓水箱，所述RO浓水箱设于所述RO装置与所述蒸发结晶装置之间。

7.根据权利要求1所述的用于高纯晶硅生产废水回用的处理装置，其特征在于，还包括原水提升泵、污泥提升泵和蒸发结晶提升泵，所述原水提升泵设于所述旋流沉砂池的进水端，所述污泥提升泵设于所述污泥处理器的进水端，所述蒸发结晶提升泵设于所述蒸发结晶装置的进水端。

8.根据权利要求1所述的用于高纯晶硅生产废水回用的处理装置，其特征在于，所述膜直滤过滤器的膜组件采用抗污染管袋膜、管式膜、高效细管膜、中空纤维微滤膜或平板膜。

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