申請日2013.08.22
公開(公告)日2013.12.25
IPC分類號C02F9/04; C02F9/10
摘要
本發明涉及一種多晶硅電池生產廢水的處理方法，包括以下步驟：分源處理、沉淀處理、三效蒸發處理、再沉淀處理、過濾處理、反滲透處理。本發明中對濃氮、稀氮、含磷廢水分別進行收集，采取不同的處理方法，提高了除氮、除磷的效率，降低了處理成本;另一方面，對多晶硅電池生產廢水進行過濾和反滲透處理后回收利用，節約了水資源，有利于保護環境。
權利要求書
1.一種多晶硅電池生產廢水的處理方法，其特征在于：包括以下步驟：
(a)分源處理：根據不同工藝產生廢水的水質特點，將其分為濃氮、稀氮廢水分別進行收集處理，其中含磷廢水混入稀氮廢水共同處理;
(b)濃氮廢水沉淀處理：在不斷攪拌條件下，向所述的濃氮廢水中加入氫氧化鈉調節pH至6.5~7.5，加入絮凝劑即析出大量固體，然后加入混凝劑使固體增大沉淀，壓濾得濾液;
(c)濃氮廢水三效蒸發處理：壓力驅動下，將步驟(b)中所得濾液進行三效蒸發處理，處理后所得一部分為結晶濃縮液，另一部分為冷凝液，所述的結晶濃縮液經離心分離，產生的分離液并入濾液重新進行三效蒸發處理，所述的冷凝液導入稀氮廢水中;
(d)稀氮廢水沉淀處理：向所述稀氮廢水中投入600~1200mg/LCa(OH)2，沉淀以去除廢水中的氟離子，隨后加入酸液或堿液調節pH至7.8~8.2，再分別加入10~30ppm混凝劑、0.5~2ppm絮凝劑進行沉淀，得上清液;
(e)過濾處理：壓力驅動下，將步驟(d)中所得上清液經超濾處理后得超濾產水和超濾濃液，所述超濾濃液導入稀氮廢水中;
(f)反滲透處理：壓力驅動下，將步驟(e)中所得超濾產水進行反滲透濃縮處理，得反滲透產水和反滲透濃液，所述反滲透濃液重復進行三效蒸發處理，所述反滲透產水經陰床去除NO3-和PO43-后回收利用。
2.根據權利要求1所述的一種多晶硅電池生產廢水的處理方法，其特征在于：步驟(d)中所述上清液在超濾前先后經砂濾、盤濾、軟化、袋濾處理。
3.根據權利要求2所述的一種多晶硅電池生產廢水的處理方法，其特征在于：所述的砂濾清洗時間為200~400min，盤濾清洗時間為20~40min，軟化清洗時間為300~500min，袋式過濾器孔隙為200μm。
4.根據權利要求1所述的一種多晶硅電池生產廢水的處理方法，其特征在于：步驟(d)中所述上清液在超濾處理的同時還進行化學清洗，所述的化學清洗的時間間隔為7-30天。
5.根據權利要求1所述的一種多晶硅電池生產廢水的處理方法，其特征在于：步驟(f)中所述反滲透濃液在進行三效蒸發處理之前再進行一次反滲透濃縮處理。
6.根據權利要求5所述的一種多晶硅電池生產廢水的處理方法，其特征在于：所述的兩級反滲透處理產水回收率分別大于65%和50%。
7.根據權利要求1所述的一種多晶硅電池生產廢水的處理方法，其特征在于：步驟(b)中所述濾渣、步驟(c)中所述結晶析鹽、步驟(d)中所述沉淀委外處理。
8.一種多晶硅電池生產廢水的回用系統，它包括相互連接的濃氮廢水處理系統(101)和稀氮廢水處理系統(102)，其特征在于：所述的濃氮廢水處理系統(101)包括依次連接的濃氮廢水調節池(1)、反應池(2)、壓濾裝置(3)、濾液收集池(4)、三效蒸發器(5)、離心分離裝置(6)，所述的稀氮廢水處理系統(102)包括依次連接的稀氮廢水調節池(7)、pH調節槽(8)、混凝絮凝槽(9)、沉淀槽(10)、中間水池(11)、過濾水箱(16)、超濾裝置(17)、反滲透膜裝置(18)、回用收集池(19)、陰床(20)、回用水箱(21)，其中所述的濾液收集池(4)還分別與離心分離裝置(6)、反滲透膜裝置(18)相連接，所述的三效蒸發器(5)與稀氮廢水調節池(7)相連接，所述的稀氮廢水調節池(7)與超濾產水箱(17)相連接。
9.根據權利要求8所述的多晶硅電池生產廢水的回用系統，其特征在于：所述的中間水池(11)與過濾水箱(16)之間還依次連接有砂濾池(12)、盤式過濾器(13)、軟化床(14)、袋式過濾器(15)。
10.根據權利要求8所述的多晶硅電池生產廢水的回用系統，其特征在于：所述的反滲透膜裝置(18)和超濾裝置(17)之間還設有一套反滲透膜裝置(18’)。
說明書
一種多晶硅電池生產廢水的處理方法及其回用系統
技術領域
本發明涉及廢水處理方法，具體地涉及一種多晶硅電池生產廢水的處理方法及其回用系統。
背景技術
在全球能源危機的影響下，可再生能源產業的發展越來越受到各國政府的關注。利用大自然賦予的取之不盡用之不竭的清潔能源，如太陽能、風能、潮汐能等，不僅能夠解決未來能源短缺的問題，也能有效地保護環境。在相關政策、法規、科技的推動下，我國的光伏產業得到了迅猛的發展。然而作為生產清潔能源的新興行業，多晶硅電池的生產過程實際上并不清潔，由此排出的多晶硅電池生產廢水含有氮、磷、氟元素，會造成了嚴重的環境污染和生態破壞。
另一方面，水資源短缺已成為制約我國經濟和社會發展的重要因素。工業取水量占全國取水量的20%，為進一步加強工業節水工作，緩解我國水資源的供需矛盾，遏制水環境惡化的勢頭，促進工業經濟與水資源及環境的協調發展，2005年頒布的《中國節水技術政策大綱》首先提出了發展外排廢水回用和“零排放”技術的要求。2007年11月國家新頒布的《國家環境保護“十一五”規劃》更明確要求推廣廢水循環利用，努力實現廢水少排放或零排放。
為了響應國家的號召節約用水，同時保護環境、節約企業生產成本，很有必要對多晶硅電池生產廢水進行清潔處理，實現氮磷零排放，進而可以回收利用水資源，體現多晶硅電池作為清潔能源的意義。
發明內容
本發明的目的是為了克服現有技術的不足而提供一種能夠有效去除多晶硅電池生產廢水中的氮、磷、氟元素，最終對廢水回收利用的處理方法。
為解決以上技術問題，本發明采取的一種技術方案是：一種多晶硅電池生產廢水的處理方法，包括以下步驟：
(a)分源處理：根據不同工藝產生廢水的水質特點，將其分為濃氮、稀氮廢水分別進行收集處理，其中含磷廢水混入稀氮廢水共同處理;
(b)濃氮廢水沉淀處理：在不斷攪拌條件下，向所述的濃氮廢水中加入氫氧化鈉調節pH至6.5~7.5，加入絮凝劑即析出大量固體，然后加入混凝劑使固體增大沉淀，壓濾得濾液;
(c)濃氮廢水三效蒸發處理：壓力驅動下，將步驟(b)中所得濾液進行三效蒸發處理，處理后所得一部分為結晶濃縮液，另一部分為冷凝液，所述的結晶濃縮液經離心分離，產生的分離液并入濾液重新進行三效蒸發處理，所述的冷凝液導入稀氮廢水中;
(d)稀氮廢水沉淀處理：向所述稀氮廢水中投入600~1200mg/LCa(OH)2，沉淀以去除廢水中的氟離子，隨后加入酸液或堿液調節pH至7.8~8.2，再分別加入10~30ppm混凝劑、0.5~2ppm絮凝劑進行沉淀，得上清液;
(e)過濾處理：壓力驅動下，將步驟(d)中所得上清液經超濾處理后得超濾產水和超濾濃液，所述超濾濃液導入稀氮廢水中;
(f)反滲透處理：壓力驅動下，將步驟(e)中所得超濾產水進行反滲透濃縮處理，得反滲透產水和反滲透濃液，所述反滲透濃液重復進行三效蒸發處理，所述反滲透產水經陰床去除NO3-和PO43-后回收利用。
優化地，步驟(d)中所述上清液在超濾前先后經砂濾、盤濾、軟化、袋濾處理。
進一步地，所述的砂濾清洗時間為200~400min，盤濾清洗時間為20~40min，軟化清洗時間為300~500min，袋式過濾器孔隙為200μm。
優化地，步驟(d)中所述上清液在超濾處理的同時還進行化學清洗，所述的化學清洗的時間間隔為7-30天。
優化地，步驟(f)中所述反滲透濃液在進行三效蒸發處理之前再進行一次反滲透濃縮處理。
進一步地，所述的兩級反滲透處理產水回收率分別大于65%和50%。
優化地，步驟(b)中所述濾渣、步驟(c)中所述結晶析鹽、步驟(d)中所述沉淀委外處理。
本發明還提供一種多晶硅電池生產廢水的處理系統，它包括相互連接的濃氮廢水處理系統和稀氮廢水處理系統，所述的濃氮廢水處理系統包括依次連接的濃氮廢水調節池、反應池、壓濾裝置、濾液收集池、三效蒸發器、離心分離裝置，所述的稀氮廢水處理系統包括依次連接的稀氮廢水調節池、pH調節槽、混凝絮凝槽、沉淀槽、中間水池、過濾水箱、超濾裝置、反滲透膜裝置、回用收集池、陰床、回用水箱，其中所述的濾液收集池還分別與離心分離裝置、反滲透膜裝置相連接，所述的三效蒸發器與稀氮廢水調節池相連接，所述的稀氮廢水調節池與超濾產水箱相連接。
優化地，所述的中間水池與過濾水箱之間還依次連接有砂濾池、盤式過濾器、軟化床、袋式過濾器。
優化地，所述的反滲透膜裝置和超濾裝置之間還設有一套反滲透膜裝置。
由于上述技術方案運用，本發明與現有技術相比具有下列優點：本發明多晶硅電池生產廢水的處理方法首先對濃氮、稀氮、含磷廢水分別進行收集，采取不同的處理方法，提高了除氮、除磷的效率，降低了處理成本;另一方面，對多晶硅電池生產廢水進行過濾和反滲透處理后回收利用，節約了水資源，有利于保護環境。
