申請日2013.08.30

　　公開(公告)日2013.11.27

　　IPC分類號C02F103/12; C02F9/14

　　摘要

　　本發(fā)明涉及一種晶硅片砂漿回收中工業(yè)廢水的處理方法。旨在利用該方法和系統(tǒng)做到對晶硅片砂漿的工業(yè)廢水的回收與凈化。本發(fā)明中工業(yè)廢水經(jīng)分類與混合后，依次經(jīng)過廢水預處理、絮凝沉淀處理、厭氧處理、好氧處理、二次沉淀、酸化水解、高密度好氧過濾、終沉沉淀和繼續(xù)深度處理，達到了對廢水的凈化。本發(fā)明的優(yōu)點在于能夠?qū)⒑�有酸堿腐蝕性、COD含量高的大量工業(yè)廢水，經(jīng)過上述步驟深度處理后再循環(huán)應用于工業(yè)生產(chǎn)，將工業(yè)廢水循環(huán)再利用，節(jié)約水資源。

　　權利要求書

　　1.一種晶硅片砂漿回收中工業(yè)廢水的處理方法，其特征在于：包括如下步驟：

　　(1)廢水預處理：將晶硅切割廢砂漿回收利用過程中所產(chǎn)生的酸洗廢水、堿洗廢水和離子交換樹脂沖洗廢水分類收集存放，再將酸洗廢水、堿洗廢水和離子交換樹脂沖洗廢水混合，得到混合廢水A，所述酸洗廢水、堿洗廢水與離子交換樹脂沖洗廢水的體積比為1：0.5～1：1～1.5，然后調(diào)節(jié)混合廢水pH值至7～9，并對混合廢水A進行曝氣處理;

　　(2)絮凝沉淀處理：在混合廢水A中加入絮凝藥劑，以30～60轉(zhuǎn)/分的條件攪拌10～30分鐘，得到混合廢水B;

　　(3)厭氧處理：將厭氧菌活性污泥按0.5～3：100的質(zhì)量比混入混合廢水B中，以利用厭氧菌活性污泥將該混合廢水B中分子量為200～1000的大分子有機物降解為分子量低于100的低分子有機物，得到混合廢水C;

　　(4)好氧處理：在溶解氧量0.2～0.5 mg/L的曝氣條件下，利用與廢水質(zhì)量比為0.5～2：100的好氧菌活性污泥分解10～15小時、去除混合廢水C中的有機物，得到混合廢水D;

　　(5)二次沉淀：在升流式沉淀池中對混合廢水D進行二次沉淀，混合廢水D從池體下部進入，經(jīng)過8～12小時的時間連續(xù)進水后，去除沉淀污泥，得到澄清廢水A;

　　(6)酸化水解：將上步所得澄清廢水A中的各有機物經(jīng)過微生物發(fā)酵、分解8～12小時轉(zhuǎn)化為不完全氧化的小分子有機物、甲烷和二氧化碳氣體，以降低澄清廢水A中化學需氧量含量至200 mg O2/L以下，得到澄清廢水B，其中，所述微生物為膠團菌和絲狀菌，以絲狀菌為骨架，膠團菌附著在絲狀菌上，膠團菌所占比例大于絲狀菌，膠團菌達到微生物總數(shù)量的50%～80%，絲狀菌的數(shù)量占微生物總數(shù)量的10%～20%;

　　(7)高密度好氧過濾：在高密度好氧過濾池體內(nèi)填料中富集好氧菌，且使引入的澄清廢水B中的好氧菌污泥的濃度達到5000 mg/L～8000 mg/L，澄清廢水B在這種高密度好氧菌作用下，將步驟(6)中未完全氧化的有機物進一步氧化分解掉，得到澄清廢水C;

　　(8)終沉沉淀：將澄清廢水C池體下部引至升流式沉淀池中進行沉淀，經(jīng)過8～12小時的時間連續(xù)進水后，使廢水中的化學需氧量降到50 mg O2/L以下，出水懸浮物為10 mg /L以下，得到澄清廢水D;

　　(9)繼續(xù)深度處理：將澄清廢水D引至砂濾罐，依次經(jīng)過砂濾罐中的精細石英砂過濾和經(jīng)活性炭吸附后，去除掉水中的雜質(zhì)，再經(jīng)過RO反滲透設備，去除水中帶電離子、有機物、膠體微粒和細菌，得到能夠利用的凈化水或能夠回用的凈化水。

　　2.根據(jù)權利要求1所述的晶硅片砂漿回收中工業(yè)廢水的處理方法，其特征在于：所述廢水在pH值調(diào)節(jié)時采取射流或風機曝氣處理。

　　3.根據(jù)權利要求1所述的晶硅片砂漿回收中工業(yè)廢水的處理方法，其特征在于：所述步驟(2)中絮凝藥劑為混凝劑石灰和聚丙烯酰胺絮凝劑的混合物，混凝劑中石灰的質(zhì)量占混合廢水A質(zhì)量的0.1～0.3%，聚丙烯酰胺的質(zhì)量占混合廢水A質(zhì)量的0.002～0.008%。

　　4.根據(jù)權利要求1所述的晶硅片砂漿回收中工業(yè)廢水的處理方法，其特征在于：所述步驟(2)中的絮凝藥劑為混凝劑聚合氯化鋁和聚合硫酸鐵絮凝劑的混合物，混凝劑中聚合氯化鋁的質(zhì)量占混合廢水A質(zhì)量的0.1～0.3%，聚合硫酸鐵的質(zhì)量占混合廢水A質(zhì)量的0.01～0.03%。

　　5.根據(jù)權利要求1所述的晶硅片砂漿回收中工業(yè)廢水的處理方法，其特征在于：所述壓濾過程通過板式壓濾機實現(xiàn)。

　　說明書

　　晶硅片砂漿回收中工業(yè)廢水的處理方法

　　技術領域

　　本發(fā)明涉及廢水處理技術領域，具體涉及一種晶硅片砂漿回收中工業(yè)廢水的處理方法。

　　背景技術

　　太陽能晶硅片是光伏產(chǎn)業(yè)的基礎材料，晶硅片在切割成片的過程中會產(chǎn)生大量的廢砂漿，需要進行回收處理，廢砂漿的回收利用需要對其中有用的切割液和切割刃料進行固液分離和化學提純等處理，包括對廢砂漿中物料進行加酸洗滌、加堿洗滌、水洗分級、萃取分離、pH調(diào)節(jié)、離子交換除雜、蒸餾干燥等過程。這些過程中都將產(chǎn)生大量的工業(yè)廢水。據(jù)統(tǒng)計，從廢砂漿中每回收一噸切割刃料需產(chǎn)生約30～50噸工業(yè)廢水;每回收一噸切割液需產(chǎn)生約10噸工業(yè)廢水。這對水資源是極大的浪費。

　　而回收晶硅片砂漿的工業(yè)廢水有自己的特點，該工業(yè)廢水的特點是酸堿腐蝕性強、COD(化學需氧量)含量高。其pH值最低可小于2，呈現(xiàn)出較高的酸性;最高可大于12，呈現(xiàn)出較高的堿性;其水中COD值高達10000～20000 mg O2/L，呈現(xiàn)出水體受到有機物高度污染。

　　在晶硅片砂漿的處理領域，中國專利文獻中，公開號為CN102976323A名稱為廢水處理裝置的專利中公布了一種廢砂漿的回收工藝，該工藝主要是對廢砂漿內(nèi)本身含有的有用物質(zhì)的一次高效提取，方便后續(xù)利用。但是，現(xiàn)有技術中沒有對工業(yè)廢水水體本身的污染提供解決方案，我國是水資源比較缺少的國家，水資源的循環(huán)再利用顯得尤為重要。對該行業(yè)產(chǎn)生的大量工業(yè)廢水進行資源化循環(huán)利用處理，去除掉有可能對水體造成污染的物質(zhì)，既可以避免對生態(tài)環(huán)境造成污染，同時還能夠減少企業(yè)對自來水資源的消耗，降低企業(yè)生產(chǎn)運營成本，達到節(jié)能減排、廢水資源化循環(huán)利用的目的。

　　發(fā)明內(nèi)容

　　本發(fā)明旨在提供一種適用于晶硅片砂漿的工業(yè)廢水水質(zhì)情況的晶硅片砂漿回收中工業(yè)廢水的處理方法。

　　為解決上述技術問題，本發(fā)明采用以下技術方案：

　　設計一種晶硅片砂漿回收中工業(yè)廢水的處理方法，包括如下步驟：

　　(1)廢水預處理：將晶硅切割廢砂漿回收利用過程中所產(chǎn)生的酸洗廢水、堿洗廢水和離子交換樹脂沖洗廢水分類收集存放，再將酸洗廢水、堿洗廢水和離子交換樹脂沖洗廢水混合，得到混合廢水A，所述酸洗廢水、堿洗廢水與離子交換樹脂沖洗廢水的體積比為1：0.5～1：1～1.5，然后調(diào)節(jié)混合廢水pH值至7～9，并對混合廢水A進行曝氣處理;

　　(2)絮凝沉淀處理：在混合廢水A中加入絮凝藥劑，在30～60轉(zhuǎn)/分的條件下攪拌10～30分鐘，得到混合廢水B;

　　(3)厭氧處理：將厭氧菌活性污泥按0.5～3：100的質(zhì)量比混入混合廢水B中，將混合廢水B中分子量為200～1000的大分子有機物降解為分子量低于100的低分子有機物，得到混合廢水C;

　　(4)好氧處理：在溶解氧量0.2～0.5 mg/L的曝氣條件下，利用與廢水質(zhì)量比為0.5～2：100的好氧菌活性污泥分解10～15小時、、去除混合廢水C中的有機物，得到混合廢水D;

　　(5)二次沉淀：在升流式沉淀池中對混合廢水D進行二次沉淀，混合廢水D從池體下部進入，經(jīng)過8～12小時的時間連續(xù)進水后，去除沉淀污泥，得到澄清廢水A;

　　(6)酸化水解：將上步所得澄清廢水A中的各有機物經(jīng)過微生物水解、8～12小時發(fā)酵轉(zhuǎn)化為不完全氧化的小分子有機物、甲烷和二氧化碳氣體，降低廢水中化學需氧量含量至200 mg O2/L以下，得到澄清廢水B，其中，所述微生物為膠團菌和絲狀菌，以絲狀菌為骨架，膠團菌附著在絲狀菌上，膠團菌所占比例大于絲狀菌，膠團菌達到微生物總數(shù)量的50%～80%，絲狀菌的數(shù)量占微生物總數(shù)量的10%～20%;

　　(7)高密度好氧過濾：在高密度好氧過濾池體內(nèi)填料富集好氧菌，好氧菌污泥的濃度為5000 mg/L～8000 mg/L，澄清廢水B在這種高密度好氧菌作用下，處理步驟(6)未完全氧化的有機物，將澄清廢水B中的有機物完全分解掉，得到澄清廢水C;

　　(8)終沉沉淀：將澄清廢水C引至升流式沉淀池中進行沉淀，廢水從池體下部進入，經(jīng)過8～12小時的時間連續(xù)進水后，使廢水中化學需氧量降到50 mg O2/L以下，出水懸浮物為10 mg /L以下，得到澄清廢水D;

　　(9)繼續(xù)深度處理：將澄清廢水D引至砂濾罐，依次經(jīng)過精細石英砂過濾和經(jīng)活性炭吸附后，去除掉水中的雜質(zhì)，再經(jīng)過RO反滲透設備，去除水中帶電離子、有機物、膠體微粒和細菌，得到能夠利用的凈化水，或可回用的凈化水。

　　本發(fā)明中廢水在pH值調(diào)節(jié)時采取射流或風機曝氣處理，步驟(2)中絮凝藥劑為混凝劑石灰和聚丙烯酰胺絮凝劑的混合物，混凝劑石灰的質(zhì)量占混合廢水A質(zhì)量的0.1～0.3%，聚丙烯酰胺的質(zhì)量占混合廢水A質(zhì)量的0.002～0.008%，或者絮凝藥劑是混凝劑聚合氯化鋁和聚合硫酸鐵絮凝劑的混合物，混凝劑聚合氯化鋁的質(zhì)量占混合廢水A質(zhì)量的0.1～0.3%，聚合硫酸鐵的質(zhì)量占混合廢水A質(zhì)量的0.01～0.03%。

　　本發(fā)明中的壓濾過程通過板式壓濾機實現(xiàn)。

　　本發(fā)明的有益效果在于：

　　能夠?qū)⒑�有酸堿腐蝕性、COD含量高的大量工業(yè)廢水，經(jīng)過本發(fā)明步驟深度處理后再循環(huán)應用于工業(yè)生產(chǎn)，將工業(yè)廢水循環(huán)再利用，節(jié)約水資源。