申請日2013.08.22

　　公開(公告)日2014.09.10

　　IPC分類號C02F9/04; C02F9/10

　　摘要

　　本發(fā)明涉及一種多晶硅電池生產(chǎn)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(fā)處理、再沉淀處理、過濾處理、反滲透處理。本發(fā)明中對濃氮、稀氮、含磷廢水分別進(jìn)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(chǎn)廢水進(jìn)行過濾和反滲透處理后回收利用，節(jié)約了水資源，有利于保護(hù)環(huán)境。

　　權(quán)利要求書

　　1.一種多晶硅電池生產(chǎn)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(jù)不同工藝產(chǎn)生廢水的水質(zhì)特點，將其分為濃氮、稀氮廢水分別進(jìn)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(diào)節(jié)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(fā)處理：壓力驅(qū)動下，將步驟(b)中所得濾液進(jìn)行三效蒸發(fā)處理，處理后所得一部分為結(jié)晶濃縮液，另一部分為冷凝液，所述的結(jié)晶濃縮液經(jīng)離心分離，產(chǎn)生的分離液并入濾液重新進(jìn)行三效蒸發(fā)處理，所述的冷凝液導(dǎo)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(diào)節(jié)pH至7.8~8.2，再分別加入10~30ppm混凝劑、0.5~2ppm絮凝劑進(jìn)行沉淀，得上清液;

　　(e)過濾處理：壓力驅(qū)動下，將步驟(d)中所得上清液經(jīng)超濾處理后得超濾產(chǎn)水和超濾濃液，所述超濾濃液導(dǎo)入稀氮廢水中;

　　(f)反滲透處理：壓力驅(qū)動下，將步驟(e)中所得超濾產(chǎn)水進(jìn)行反滲透濃縮處理，得反滲透產(chǎn)水和反滲透濃液，所述反滲透濃液重復(fù)進(jìn)行三效蒸發(fā)處理，所述反滲透產(chǎn)水經(jīng)陰床去除NO 3 - 和PO 4 3- 后回收利用。

　　2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種多晶硅電池生產(chǎn)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(jīng)砂濾、盤濾、軟化、袋濾處理。

　　3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種多晶硅電池生產(chǎn)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(jù)權(quán)利要求1所述的一種多晶硅電池生產(chǎn)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(jìn)行化學(xué)清洗，所述的化學(xué)清洗的時間間隔為7-30天。

　　5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種多晶硅電池生產(chǎn)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(jìn)行三效蒸發(fā)處理之前再進(jìn)行一次反滲透濃縮處理。

　　6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種多晶硅電池生產(chǎn)廢水的處理方法，其特征在于：所述的兩級反滲透處理產(chǎn)水回收率分別大于65%和50%。

　　7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種多晶硅電池生產(chǎn)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(jié)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(chǎn)廢水的回用系統(tǒng)，它包括相互連接的濃氮廢水處理系統(tǒng)(101)和稀氮廢水處理系統(tǒng)(102)，其特征在于：所述的濃氮廢水處理系統(tǒng)(101)包括依次連接的濃氮廢水調(diào)節(jié)池(1)、反應(yīng)池(2)、壓濾裝置(3)、濾液收集池(4)、三效蒸發(fā)器(5)、離心分離裝置(6)，所述的稀氮廢水處理系統(tǒng)(102)包括依次連接的稀氮廢水調(diào)節(jié)池(7)、pH調(diào)節(jié)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(fā)器(5)與稀氮廢水調(diào)節(jié)池(7)相連接，所述的稀氮廢水調(diào)節(jié)池(7)與超濾裝置(17)相連接。

　　9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的多晶硅電池生產(chǎn)廢水的回用系統(tǒng)，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(jù)權(quán)利要求8所述的多晶硅電池生產(chǎn)廢水的回用系統(tǒng)，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(shè)有一套反滲透膜裝置(18’)。

　　說明書

　　一種多晶硅電池生產(chǎn)廢水的處理方法及其回用系統(tǒng)

　　技術(shù)領(lǐng)域

　　本發(fā)明涉及廢水處理方法，具體地涉及一種多晶硅電池生產(chǎn)廢水的處理方法及其回用系統(tǒng)。

　　背景技術(shù)

　　在全球能源危機的影響下，可再生能源產(chǎn)業(yè)的發(fā)展越來越受到各國政府的關(guān)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(fēng)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(hù)環(huán)境。在相關(guān)政策、法規(guī)、科技的推動下，我國的光伏產(chǎn)業(yè)得到了迅猛的發(fā)展。然而作為生產(chǎn)清潔能源的新興行業(yè)，多晶硅電池的生產(chǎn)過程實際上并不清潔，由此排出的多晶硅電池生產(chǎn)廢水含有氮、磷、氟元素，會造成了嚴(yán)重的環(huán)境污染和生態(tài)破壞。

　　另一方面，水資源短缺已成為制約我國經(jīng)濟和社會發(fā)展的重要因素。工業(yè)取水量占全國取水量的20%，為進(jìn)一步加強工業(yè)節(jié)水工作，緩解我國水資源的供需矛盾，遏制水環(huán)境惡化的勢頭，促進(jìn)工業(yè)經(jīng)濟與水資源及環(huán)境的協(xié)調(diào)發(fā)展，2005年頒布的《中國節(jié)水技術(shù)政策大綱》首先提出了發(fā)展外排廢水回用和“零排放”技術(shù)的要求。2007年11月國家新頒布的《國家環(huán)境保護(hù)“十一五”規(guī)劃》更明確要求推廣廢水循環(huán)利用，努力實現(xiàn)廢水少排放或零排放。

　　為了響應(yīng)國家的號召節(jié)約用水，同時保護(hù)環(huán)境、節(jié)約企業(yè)生產(chǎn)成本，很有必要對多晶硅電池生產(chǎn)廢水進(jìn)行清潔處理，實現(xiàn)氮磷零排放，進(jìn)而可以回收利用水資源，體現(xiàn)多晶硅電池作為清潔能源的意義。

　　發(fā)明內(nèi)容

　　本發(fā)明的目的是為了克服現(xiàn)有技術(shù)的不足而提供一種能夠有效去除多晶硅電池生產(chǎn)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(shù)問題，本發(fā)明采取的一種技術(shù)方案是：一種多晶硅電池生產(chǎn)廢水的處理方法，包括以下步驟：

　　(a)分源處理：根據(jù)不同工藝產(chǎn)生廢水的水質(zhì)特點，將其分為濃氮、稀氮廢水分別進(jìn)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(diào)節(jié)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(fā)處理：壓力驅(qū)動下，將步驟(b)中所得濾液進(jìn)行三效蒸發(fā)處理，處理后所得一部分為結(jié)晶濃縮液，另一部分為冷凝液，所述的結(jié)晶濃縮液經(jīng)離心分離，產(chǎn)生的分離液并入濾液重新進(jìn)行三效蒸發(fā)處理，所述的冷凝液導(dǎo)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(diào)節(jié)pH至7.8~8.2，再分別加入10~30ppm混凝劑、0.5~2ppm絮凝劑進(jìn)行沉淀，得上清液;

　　(e)過濾處理：壓力驅(qū)動下，將步驟(d)中所得上清液經(jīng)超濾處理后得超濾產(chǎn)水和超濾濃液，所述超濾濃液導(dǎo)入稀氮廢水中;

　　(f)反滲透處理：壓力驅(qū)動下，將步驟(e)中所得超濾產(chǎn)水進(jìn)行反滲透濃縮處理，得反滲透產(chǎn)水和反滲透濃液，所述反滲透濃液重復(fù)進(jìn)行三效蒸發(fā)處理，所述反滲透產(chǎn)水經(jīng)陰床去除NO3-和PO43-后回收利用。

　　優(yōu)化地，步驟(d)中所述上清液在超濾前先后經(jīng)砂濾、盤濾、軟化、袋濾處理。

　　進(jìn)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(yōu)化地，步驟(d)中所述上清液在超濾處理的同時還進(jìn)行化學(xué)清洗，所述的化學(xué)清洗的時間間隔為7-30天。

　　優(yōu)化地，步驟(f)中所述反滲透濃液在進(jìn)行三效蒸發(fā)處理之前再進(jìn)行一次反滲透濃縮處理。

　　進(jìn)一步地，所述的兩級反滲透處理產(chǎn)水回收率分別大于65%和50%。

　　優(yōu)化地，步驟(b)中所述濾渣、步驟(c)中所述結(jié)晶析鹽、步驟(d)中所述沉淀委外處理。

　　本發(fā)明還提供一種多晶硅電池生產(chǎn)廢水的處理系統(tǒng)，它包括相互連接的濃氮廢水處理系統(tǒng)和稀氮廢水處理系統(tǒng)，所述的濃氮廢水處理系統(tǒng)包括依次連接的濃氮廢水調(diào)節(jié)池、反應(yīng)池、壓濾裝置、濾液收集池、三效蒸發(fā)器、離心分離裝置，所述的稀氮廢水處理系統(tǒng)包括依次連接的稀氮廢水調(diào)節(jié)池、pH調(diào)節(jié)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(fā)器與稀氮廢水調(diào)節(jié)池相連接，所述的稀氮廢水調(diào)節(jié)池與超濾產(chǎn)水箱相連接。

　　優(yōu)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(yōu)化地，所述的反滲透膜裝置和超濾裝置之間還設(shè)有一套反滲透膜裝置。

　　由于上述技術(shù)方案運用，本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有下列優(yōu)點：本發(fā)明多晶硅電池生產(chǎn)廢水的處理方法首先對濃氮、稀氮、含磷廢水分別進(jìn)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(chǎn)廢水進(jìn)行過濾和反滲透處理后回收利用，節(jié)約了水資源，有利于保護(hù)環(huán)境。