公布日：2022.03.22

申請日：2021.12.17

分類號：C02F9/08(2006.01)I

摘要

本發(fā)明公開了一種切片廢水資源化處理回用裝置及方法，包括硅資源回收系統(tǒng)和水資源回用系統(tǒng)，所述硅資源回收系統(tǒng)包括切片廢水調(diào)節(jié)單元、切片廢水調(diào)質(zhì)單元以及雙槽壓濾單元，所述雙槽壓濾單元用于對濁度調(diào)質(zhì)后的切片廢水進(jìn)行壓濾，濁度調(diào)質(zhì)后的切片廢水中的顆粒懸浮物被濾布攔截得到硅泥、內(nèi)槽壓濾液和外槽壓濾液；所述水資源回用系統(tǒng)包括調(diào)配單元和回用單元，所述調(diào)配單元用于對外槽壓濾液進(jìn)行RO補(bǔ)水、新切割液調(diào)配得到調(diào)配液；本發(fā)明不僅反應(yīng)速度快，而且可預(yù)防和排除壓濾黒液，同時硅粉回收效率高并且回用系統(tǒng)可精準(zhǔn)控制補(bǔ)液量，滿足切片循環(huán)回用要求。

權(quán)利要求書

1.一種切片廢水資源化處理回用裝置，其特征在于：包括硅資源回收系統(tǒng)和水資源回用系統(tǒng)，所述硅資源回收系統(tǒng)包括切片廢水調(diào)節(jié)單元、切片廢水調(diào)質(zhì)單元以及雙槽壓濾單元，其中：所述切片廢水調(diào)節(jié)單元用于對切片廢水原水、回用水、外槽壓濾液進(jìn)行攪拌，得到攪拌后的切片廢水；所述切片廢水調(diào)質(zhì)單元用于先對攪拌后的切片廢水進(jìn)行pH調(diào)節(jié)，得到pH調(diào)節(jié)后的切片廢水；然后對pH調(diào)節(jié)后的切片廢水進(jìn)行濁度調(diào)質(zhì)，得到濁度調(diào)質(zhì)后的切片廢水；所述雙槽壓濾單元用于對濁度調(diào)質(zhì)后的切片廢水進(jìn)行壓濾，濁度調(diào)質(zhì)后的切片廢水中的顆粒懸浮物被濾布攔截得到硅泥、內(nèi)槽壓濾液和外槽壓濾液；而硅泥排到硅泥倉內(nèi)，內(nèi)槽壓濾液返回到切片廢水調(diào)節(jié)單元，外槽壓濾液進(jìn)入到水資源回用系統(tǒng)；所述水資源回用系統(tǒng)包括調(diào)配單元和回用單元，其中：所述調(diào)配單元用于對外槽壓濾液進(jìn)行RO補(bǔ)水、新切割液調(diào)配得到調(diào)配液；所述回用單元用于將得到的調(diào)配液進(jìn)行廢水回用處理，得到回用水。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述切片廢水資源化處理回用裝置，其特征在于：所述雙槽壓濾單元包括反吹模塊，所述反吹模塊用于通入壓縮空氣，高壓的空氣通過濾餅，將濾餅之中的水分進(jìn)一步分離得到反吹回流液，反吹回流液回流到切片廢水調(diào)節(jié)單元；所述切片廢水調(diào)節(jié)單元用于對切片廢水原水、UV消毒調(diào)配液、外槽壓濾液、反吹回流液進(jìn)行攪拌，得到攪拌后的切片廢水。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述切片廢水資源化處理回用裝置，其特征在于：所述雙槽壓濾單元包括壓榨模塊，所述壓榨模塊用于進(jìn)料結(jié)束時，將作為壓榨介質(zhì)的高壓自來水注入濾布和濾板之間的彈性膜板中，使得濾布膨脹變形，濾餅由于壓榨而進(jìn)一步脫水，壓榨完成后水再回流至自來水儲水系統(tǒng)。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述切片廢水資源化處理回用裝置，其特征在于：所述調(diào)配單元的調(diào)配公式：

其中：QRO表示RO補(bǔ)水量，QCN表示新切割液補(bǔ)水量，QCW表示進(jìn)入調(diào)配單元的液體流量，KS表示雙槽壓濾單元的污泥水損系數(shù)，P表示雙槽壓濾單元的壓濾污泥含水率，Qf表示切片廢水原水流量，Cf表示切片廢水原水懸浮物濃度，Cr表示外槽壓濾液懸浮物濃度，KDU表示新切割液的稀釋系數(shù)，pH1表示進(jìn)入調(diào)配單元的液體的pH值，pH2表示調(diào)配單元調(diào)配好的調(diào)配液pH值，E1表示進(jìn)入調(diào)配單元的液體導(dǎo)電率，E2表示調(diào)配單元調(diào)配好的調(diào)配液導(dǎo)電率，Tb1表示外槽壓濾液濁度，Tb2表示調(diào)配單元調(diào)配好的調(diào)配液濁度。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述切片廢水資源化處理回用裝置，其特征在于：所述切片廢水調(diào)節(jié)單元包括調(diào)節(jié)池(1)，所述切片廢水調(diào)質(zhì)單元包括調(diào)質(zhì)罐(2)，所述雙槽壓濾單元包括隔膜壓濾機(jī)(3)，其中：所述調(diào)節(jié)池(1)上設(shè)置有進(jìn)水管路(21)，所述調(diào)節(jié)池(1)與調(diào)質(zhì)罐(2)之間通過調(diào)質(zhì)罐進(jìn)水管(121)連通，所述調(diào)質(zhì)罐進(jìn)水管(121)上設(shè)置有調(diào)節(jié)池提升泵(12)；所述調(diào)質(zhì)罐(2)上設(shè)置有投加管A(17)，所述投加管A(17)上設(shè)置有投加自動閥(171)；所述調(diào)質(zhì)罐(2)內(nèi)設(shè)置有調(diào)質(zhì)罐pH計(201)；所述調(diào)質(zhì)罐(2)與隔膜壓濾機(jī)(3)的進(jìn)料回料口(301)通過調(diào)質(zhì)進(jìn)料管(22)連通；所述調(diào)質(zhì)進(jìn)料管(22)沿水流方向上依次設(shè)置有調(diào)質(zhì)進(jìn)料泵(13)和第一閥門；所述調(diào)質(zhì)進(jìn)料泵(13)與第一閥門之間的調(diào)質(zhì)進(jìn)料管(22)與反吹回料管(221)的一端連通，反吹回料管(221)的另一端與調(diào)節(jié)池(1)連通；所述隔膜壓濾機(jī)(3)通過內(nèi)槽匯合管(24)與調(diào)節(jié)池(1)連通，所述隔膜壓濾機(jī)(3)通過外槽排放管(25)與中間池(4)連通，所述外槽排放管(25)上設(shè)置有外槽濁度計(231)、外槽排放閥(251)；所述外槽濁度計(231)與外槽排放閥(251)之間的外槽排放管(25)上連接外槽回流管(26)的一端，外槽回流管(26)的另一端與內(nèi)槽匯合管(24)連通，所述外槽回流管(26)上設(shè)置有外槽回流閥(261)。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述切片廢水資源化處理回用裝置，其特征在于：包括中間池(4)，所述中間池(4)上設(shè)置有中間池出水管(27)，所述中間池出水管(27)靠近中間池(4)的一端設(shè)置有中間池提升泵(14)，所述中間池出水管(27)遠(yuǎn)離中間池(4)的一端設(shè)置有中間池流量計(271)、中間池pH計(272)、中間池電導(dǎo)儀(273)；所述中間池出水管(27)的出水端連接有系統(tǒng)排放管(281)，所述系統(tǒng)排放管(281)上設(shè)置有系統(tǒng)排放閥(2811)。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述切片廢水資源化處理回用裝置，其特征在于：所述調(diào)配單元包括調(diào)配前濾罐(5)、調(diào)配罐(6)、調(diào)配后濾罐(7)，所述回用單元包括回用池(8)、UV消毒器(9)、回用過濾罐(10)、機(jī)臺用水點(diǎn)(11)；所述調(diào)配前濾罐(5)上設(shè)置有調(diào)配前濾罐進(jìn)水管(28)、前濾罐沖洗口(51)、前濾罐排放口(52)，所述調(diào)配前濾罐進(jìn)水管(28)與中間池出水管(27)的出水端連通；所述前濾罐排放口(52)與沖洗排放管(241)連通，所述沖洗排放管(241)與內(nèi)槽匯合管(24)連通；所述調(diào)配罐(6)上設(shè)置有RO補(bǔ)水管(19)、新切割液投配管(20)、調(diào)配罐進(jìn)水管(29)、調(diào)配罐出水管(30)，所述調(diào)配罐進(jìn)水管(29)與調(diào)配前濾罐(5)的出料口連通；所述調(diào)配罐出水管(30)靠近調(diào)配罐(6)的一端設(shè)置有調(diào)配罐提升泵(15)，所述調(diào)配罐出水管(30)遠(yuǎn)離調(diào)配罐(6)的一端設(shè)置有調(diào)配罐出水pH計(3001)、調(diào)配罐出水電導(dǎo)儀(3002)、調(diào)配罐出水濁度計(3003)，所述調(diào)配罐出水管(30)上設(shè)置有調(diào)配罐旁管，所述調(diào)配罐旁管上設(shè)置有調(diào)配罐旁通閥(3006)；所述調(diào)配罐出水管(30)上設(shè)置有調(diào)配罐回流管，所述調(diào)配罐回流管上設(shè)置有調(diào)配罐回流閥(3004)，且所述調(diào)配罐回流管的出水口與調(diào)配罐(6)連通；所述調(diào)配后濾罐(7)上設(shè)置有后濾罐進(jìn)口、后濾罐沖洗口(71)、后濾罐排放口(72)、后濾罐出料口，所述后濾罐進(jìn)口與調(diào)配罐出水管(30)連通，且所述后濾罐進(jìn)口上設(shè)置有后濾罐進(jìn)水閥(3005)，所述后濾罐排放口(72)與沖洗排放管(241)連通；所述回用池(8)上設(shè)置有回用池進(jìn)水管(31)、回用池出水管(32)、用水點(diǎn)回流管(35)，所述回用池進(jìn)水管(31)與調(diào)配后濾罐(7)的后濾罐出料口連通，所述用水點(diǎn)回流管(35)與機(jī)臺用水點(diǎn)(11)連通，所述用水點(diǎn)回流管(35)上設(shè)置有回流管背壓閥(351)；所述回用池出水管(32)靠近回用池(8)的一端設(shè)置有回用池提升泵(16)；所述UV消毒器(9)上設(shè)置有消毒器進(jìn)液管和消毒器出液管，所述消毒器進(jìn)液管與回用池出水管(32)連通，所述消毒器進(jìn)液管上設(shè)置有消毒器進(jìn)液閥，所述消毒器出液管上設(shè)置有消毒器出液閥；所述回用過濾罐(10)上設(shè)置有回用過濾罐進(jìn)水管(33)和回用過濾罐出水管，所述回用過濾罐進(jìn)水管(33)分別與消毒器出液管、回用池出水管(32)連通；所述機(jī)臺用水點(diǎn)上設(shè)置有用水點(diǎn)進(jìn)水管(34)、用水點(diǎn)回流口和進(jìn)水管口，所述用水點(diǎn)進(jìn)水管(34)與回用過濾罐(10)的回用過濾罐出水管連通，所述用水點(diǎn)回流口與用水點(diǎn)回流管(35)連通，所述進(jìn)水管口與進(jìn)水管路(21)連通。

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述切片廢水資源化處理回用裝置，其特征在于：所述隔膜壓濾機(jī)(3)包括左側(cè)壓濾結(jié)構(gòu)和右側(cè)壓濾結(jié)構(gòu)，所述左側(cè)壓濾結(jié)構(gòu)包括左側(cè)外槽水嘴閥(3041)、左側(cè)內(nèi)槽水嘴閥(3051)、左側(cè)外槽(3061)、左側(cè)內(nèi)槽(3071)、左側(cè)外槽接液管(3081)、左側(cè)內(nèi)槽接液管(3091)，所述左側(cè)外槽水嘴閥(3041)接入左側(cè)外槽(3061)，所述左側(cè)內(nèi)槽水嘴閥(3051)接入左側(cè)內(nèi)槽(3071)，所述左側(cè)外槽接液管(3081)設(shè)置于左側(cè)外槽(3061)上，所述左側(cè)內(nèi)槽接液管(3091)設(shè)置于左側(cè)內(nèi)槽(3071)上；所述左側(cè)外槽接液管(3081)與外槽匯合管(23)相連通，所述外槽匯合管(23)與外槽排放管(25)相連通，所述左側(cè)內(nèi)槽接液管(3091)與內(nèi)槽匯合管(24)連通；所述右側(cè)壓濾結(jié)構(gòu)包括右側(cè)外槽水嘴閥(3042)、右側(cè)內(nèi)槽水嘴閥(3052)、右側(cè)外槽(3062)、右側(cè)內(nèi)槽(3072)、右側(cè)外槽接液管(3082)、右側(cè)內(nèi)槽接液管(3092)，所述右側(cè)外槽水嘴閥(3042)接入右側(cè)外槽(3062)，所述右側(cè)內(nèi)槽水嘴閥(3052)接入右側(cè)內(nèi)槽(3072)，所述右側(cè)外槽接液管(3082)設(shè)置于右側(cè)外槽(3062)上，所述右側(cè)內(nèi)槽接液管(3092)設(shè)置于右側(cè)內(nèi)槽(3072)上；所述右側(cè)外槽接液管(3082)與外槽匯合管(23)相連通，所述外槽匯合管(23)與外槽排放管(25)相連通，所述右側(cè)內(nèi)槽接液管(3092)與內(nèi)槽匯合管(24)連通。

9.一種基于權(quán)利要求8所述的切片廢水資源化處理回用裝置的回用方法，其特征在于，包括以下步驟：步驟1，將帶硅粉顆粒的切片廢水通過進(jìn)水管道(21)排入調(diào)節(jié)池(1)，池內(nèi)設(shè)置攪拌機(jī)，通過攪拌機(jī)對切片廢水進(jìn)行攪拌，再由調(diào)節(jié)池提升泵(12)將切片廢水抽入調(diào)質(zhì)罐(2)進(jìn)行pH調(diào)節(jié)，通過投加管A(17)投加pH調(diào)質(zhì)劑A，調(diào)質(zhì)罐pH計(201)與投加自動閥(171)聯(lián)動，控制罐內(nèi)pH值不超過

6.5；通過投加管B(18)投加濁度調(diào)質(zhì)劑B，對pH調(diào)節(jié)后的切片廢水進(jìn)行濁度調(diào)質(zhì)，得到濁度調(diào)質(zhì)后的切片廢水；步驟2，將濁度調(diào)質(zhì)后的切片廢水用調(diào)質(zhì)進(jìn)料泵(13)打入隔膜壓濾機(jī)(3)進(jìn)行初濾，同時，根據(jù)進(jìn)水SS濃度控制投加管B(18)連接的計量泵開啟度以控制投加量大小，打開隔膜壓濾機(jī)(3)兩側(cè)內(nèi)槽水嘴閥，壓濾液從內(nèi)槽由內(nèi)槽接液管排出到內(nèi)槽匯合管(24)，通過內(nèi)槽匯合管(24)回到調(diào)節(jié)池(1)；步驟3，調(diào)質(zhì)后的切片廢水通過調(diào)質(zhì)進(jìn)料泵(13)進(jìn)入壓濾機(jī)進(jìn)料口(301)，濾板在壓力作用下被緊密排成一列，濾板之間形成濾室，廢水壓入濾室，其中固體顆粒及懸浮物部分被濾布截留而成濾餅，液體部分以壓濾液排出濾室；壓榨口(302)接自來水系統(tǒng)，進(jìn)一步擠壓濾餅水分后，壓榨水再循環(huán)排入到自來水系統(tǒng)；反吹口(311)接壓縮空氣對濾餅進(jìn)一步風(fēng)吹脫水，反吹液通過回料口(301)排入調(diào)節(jié)池(1)；脫水完成后，解除濾板壓緊力，自動逐一拉開濾板，分別敞開濾室進(jìn)行卸泥；步驟4，除硅后的壓濾液進(jìn)入中間池(4)，依次進(jìn)入調(diào)配前濾罐(5)、調(diào)配罐(6)和調(diào)配后濾罐(7)；通過監(jiān)測外槽濁度計(231)以及中間池出水管(27)的pH、電導(dǎo)率和流量值補(bǔ)充切割液損耗量：

其中：QRO表示RO補(bǔ)水量，QCN表示新切割液補(bǔ)水量，QCW表示進(jìn)入調(diào)配單元的液體流量，KS表示雙槽壓濾單元的污泥水損系數(shù)，P表示雙槽壓濾單元的壓濾污泥含水率，Qf表示切片廢水原水流量，Cf表示切片廢水原水懸浮物濃度，Cr表示外槽壓濾液懸浮物濃度，KDU表示新切割液的稀釋系數(shù)，pH1表示進(jìn)入調(diào)配單元的液體的pH值，pH2表示調(diào)配單元調(diào)配好的調(diào)配液pH值，E1表示進(jìn)入調(diào)配單元的液體導(dǎo)電率，E2表示調(diào)配單元調(diào)配好的調(diào)配液導(dǎo)電率，Tb1表示外槽壓濾液濁度，Tb2表示調(diào)配單元調(diào)配好的調(diào)配液濁度；

根據(jù)公式(1)實(shí)時得到RO補(bǔ)水量，采用廢水站中水回用的二級RO濃水作為補(bǔ)充水，RO補(bǔ)水量QRO與RO補(bǔ)水管(19)系統(tǒng)關(guān)聯(lián)控制，根據(jù)公式(2)控制新切割液的補(bǔ)充量QCN，打開調(diào)配罐提升泵(15)，控制泵后閥門，開啟調(diào)配罐回流閥(3004)，關(guān)閉后濾罐進(jìn)水閥(3005)和調(diào)配罐旁通閥(3006)，控制新切割液的補(bǔ)充量，開啟新切割液投配管(20)，同時，關(guān)閉調(diào)配罐回流管路，打開后濾罐進(jìn)水閥，調(diào)配完成得到調(diào)配液；步驟5，調(diào)配液經(jīng)過調(diào)配后濾罐(7)過濾后排入回用池(8)備用，通過回用池提升泵(16)將回用水泵入UV消毒器(9)，再流經(jīng)回用過濾罐(10)后到機(jī)臺用水點(diǎn)(11)回用。

10.根據(jù)權(quán)利要求9所述切片廢水資源化的回用方法，其特征在于：所述pH調(diào)質(zhì)劑A為10~15％的檸檬酸；所述濁度調(diào)質(zhì)劑B包括硅鋁氧化物的溶液。

（發(fā)明人：袁香;戴美新;張雋;魏洋;張子種;徐建功）