公布日：2022.05.13
申請(qǐng)日：2022.02.15
分類號(hào)：C02F9/04(2006.01)I;C02F101/30(2006.01)N;C02F103/04(2006.01)N
摘要
本發(fā)明提供了一種含硅研磨廢水的處理方法及裝置，在有機(jī)物降解槽內(nèi)，有機(jī)物去除劑TZH02通過強(qiáng)烈的電場(chǎng)效應(yīng)吸附粘附在廢水中的含硅顆粒物上的帶電有機(jī)物，形成TZH02膠體顆粒物；在混凝槽內(nèi)，在聚合氯化鋁的作用下，TZH02膠體顆粒物、廢水中的含硅顆粒物團(tuán)聚成密實(shí)的較大顆粒物；在絮凝槽內(nèi)，高分子凝集劑TZH01將廢水中的較大顆粒物、其他傳統(tǒng)聚丙烯酰胺不能捕捉的細(xì)小顆粒物團(tuán)聚形成絮狀物。創(chuàng)新性地采用有機(jī)物去除劑TZH02可有效去除含硅研磨廢水中的有機(jī)物，提高絮凝效率及出水濁度。采用高分子凝集劑TZH01可以降低高分子聚合物的添加量，降低高分子聚合物富集堵塞后端的膜的風(fēng)險(xiǎn)。
權(quán)利要求書
1.一種含硅研磨廢水的處理方法，其特征在于，在絮凝階段所述含硅研磨廢水依次流經(jīng)pH調(diào)節(jié)槽、有機(jī)物降解槽、混凝槽、絮凝槽，在有機(jī)物降解槽內(nèi)，有機(jī)物去除劑TZH02通過電場(chǎng)效應(yīng)吸附粘附在廢水中的含硅顆粒物上的帶電有機(jī)物，形成小的、具有較強(qiáng)結(jié)合力的TZH02膠體顆粒物；在所述混凝槽內(nèi)，在聚合氯化鋁的作用下，所述TZH02膠體顆粒物、廢水中的含硅顆粒物團(tuán)聚成密實(shí)的較大顆粒物A；在所述絮凝槽內(nèi)，高分子凝集劑TZH01所包含的多糖類植物成分精華液將所述廢水中的較大顆粒物A、其他傳統(tǒng)聚丙烯酰胺不能捕捉的細(xì)小顆粒物團(tuán)聚形成絮狀物；其中，所述有機(jī)物去除劑TZH02由烷基二甲基甜菜堿和聚合物A組成，且烷基二甲基甜菜堿：聚合物A的質(zhì)量比為1:1-3:1，其中聚合物A由四甲基乙二胺和1,10‑二溴癸烷聚合而成，且四甲基乙二胺：1,10‑二溴癸烷質(zhì)量比為1:（0.53-0.75）；所述高分子凝集劑TZH01由多糖類植物成分精華液和聚丙烯酰胺組成，且多糖類植物成分精華液：聚丙烯酰胺的質(zhì)量比為（0.8-2.8）:99。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述有機(jī)物去除劑TZH02的投加量為50-500mg/L；所述有機(jī)物去除劑TZH02被投放時(shí)，有機(jī)物去除槽中攪拌反應(yīng)設(shè)備的攪拌速率被控制為50-90轉(zhuǎn)/min。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，所述有機(jī)物去除劑TZH02的投加量為100-300mg/L。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，所述有機(jī)物去除劑TZH02的投加量為120-200mg/L。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述pH調(diào)節(jié)槽的pH值控制在pH=8.9-9.2。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述含硅研磨廢水在流經(jīng)所述混凝槽內(nèi)時(shí)與聚合氯化鋁進(jìn)行反應(yīng)，該聚合氯化鋁中Al2O3的質(zhì)量占比為10%；所述聚合氯化鋁在所述混凝槽內(nèi)的投加濃度為50-1000mg/L；所述聚合氯化鋁被投放在所述混凝槽內(nèi)時(shí)，所述混凝槽中攪拌反應(yīng)設(shè)備的攪拌速率被控制為60-120轉(zhuǎn)/min。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于，所述聚合氯化鋁在所述混凝槽內(nèi)的投加濃度為80-500mg/L。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于，所述聚合氯化鋁在所述混凝槽內(nèi)的投加濃度為100-300mg/L。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述含硅研磨廢水在流經(jīng)所述絮凝槽內(nèi)時(shí)與所述高分子凝集劑TZH01進(jìn)行反應(yīng)，該高分子凝集劑TZH01是含有多糖組分的高分子聚合物，其水解度為25-30%，分子量為1600-1700萬(wàn)；所述高分子凝集劑TZH01在所述絮凝槽內(nèi)的投加濃度為0.1-10mg/L；所述高分子凝集劑TZH01被投放在所述絮凝槽內(nèi)時(shí)，所述絮凝槽中攪拌反應(yīng)設(shè)備的攪拌速率被控制為40-90轉(zhuǎn)/min。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，其特征在于，所述高分子凝集劑TZH01在所述絮凝槽內(nèi)的投加濃度為0.3-5mg/L。
11.根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，其特征在于，所述高分子凝集劑TZH01在所述絮凝槽內(nèi)的投加濃度為0.5-1.5mg/L。
12.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述含硅研磨廢水采用對(duì)角繞流的形式在所述pH調(diào)節(jié)槽、所述有機(jī)物降解槽、所述混凝槽、所述絮凝槽之間依次流通。
13.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，從所述絮凝槽內(nèi)流出的所述含硅研磨廢水被泵入沉淀設(shè)備，經(jīng)由設(shè)置在該沉淀設(shè)備2/3高度處、孔徑為0.15um-0.65um的沉浸式簾式超濾膜對(duì)水進(jìn)行過濾處理；所述沉浸式簾式超濾膜采用外壓式過濾，跨膜壓差控制在30-75kPa;經(jīng)由所述沉淀設(shè)備處理后的所述含硅研磨廢水被泵入由孔徑為0.02um的高壓管式超濾膜構(gòu)成的精細(xì)膜過濾設(shè)備進(jìn)行過濾處理；所述高壓管式超濾膜采用外壓式死端過濾的方式，所述跨膜壓差為0.15-0.2MPa，操作壓力0.2-0.35MPa，產(chǎn)水濁度＜0.01NTU。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的方法，其特征在于，從所述絮凝槽內(nèi)流出的所述含硅研磨廢水被泵入沉淀設(shè)備，經(jīng)由設(shè)置在該沉淀設(shè)備2/3高度處、孔徑為0.35-0.55um的沉浸式簾式超濾膜對(duì)水進(jìn)行過濾處理。
15.根據(jù)權(quán)利要求13所述的方法，其特征在于，從所述絮凝槽內(nèi)流出的所述含硅研磨廢水被泵入沉淀設(shè)備，經(jīng)由設(shè)置在該沉淀設(shè)備2/3高度處、孔徑為0.45-0.5um的沉浸式簾式超濾膜對(duì)水進(jìn)行過濾處理。
16.根據(jù)權(quán)利要求13所述的方法，其特征在于，從所述絮凝槽內(nèi)流出的所述含硅研磨廢水被泵入沉淀設(shè)備，經(jīng)由設(shè)置在該沉淀設(shè)備2/3高度處、孔徑為0.5um的沉浸式簾式超濾膜對(duì)水進(jìn)行過濾處理。
17.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述烷基二甲基甜菜堿：聚合物A的質(zhì)量比為3:2；所述四甲基乙二胺：1,10‑二溴癸烷質(zhì)量比為1:0.67；所述多糖類植物成分精華液：聚丙烯酰胺的質(zhì)量比為1:99。
發(fā)明內(nèi)容
有鑒于此，本發(fā)明提供了一種含硅研磨廢水的處理方法及裝置，與傳統(tǒng)工藝相比，本發(fā)明中，在絮凝階段，創(chuàng)新性地采用有機(jī)物去除劑TZH02，可有效地去除含硅研磨廢水中的有機(jī)物，提高絮凝效率及出水濁度。其次，絮凝階段采用高分子凝集劑TZH01可以降低高分子聚合物的添加量，進(jìn)而降低高分子聚合物富集堵塞后端的膜的風(fēng)險(xiǎn)。
具體地，本發(fā)明提供了一種含硅研磨廢水的處理方法，其特征在于，在絮凝階段所述含硅研磨廢水依次流經(jīng)pH調(diào)節(jié)槽、有機(jī)物降解槽、混凝槽、絮凝槽，
在有機(jī)物降解槽內(nèi)，有機(jī)物去除劑TZH02通過電場(chǎng)效應(yīng)吸附粘附在廢水中的含硅顆粒物上的帶電有機(jī)物，形成小的、具有較強(qiáng)結(jié)合力的TZH02膠體顆粒物；
在所述混凝槽內(nèi)，在聚合氯化鋁的作用下，所述TZH02膠體顆粒物、廢水中的含硅顆粒物團(tuán)聚成密實(shí)的較大顆粒物A；
在所述絮凝槽內(nèi)，高分子凝集劑TZH01所包含的多糖類植物成分精華液將所述廢水中的較大顆粒物A、其他傳統(tǒng)聚丙烯酰胺不能捕捉的細(xì)小顆粒物團(tuán)聚形成絮狀物；
其中，所述有機(jī)物去除劑TZH02由烷基二甲基甜菜堿和聚合物A聚合而成組成，且烷基二甲基甜菜堿：聚合物A的質(zhì)量比為1:1-3:1，優(yōu)選3:2，其中聚合物A由四甲基乙二胺和1,10‑二溴癸烷組成，且四甲基乙二胺：1,10‑二溴癸烷質(zhì)量比為1:（0.53-0.75），優(yōu)選1:0.67；
所述高分子凝集劑TZH01由多糖類植物成分精華液和聚丙烯酰胺組成，且多糖類植物成分精華液：聚丙烯酰胺的質(zhì)量比為（0.8-2.8）:99，優(yōu)選1:99。
優(yōu)選的，所述烷基二甲基甜菜堿：聚合物A的質(zhì)量比為3:2；所述四甲基乙二胺：1,10‑二溴癸烷質(zhì)量比為1:0.67；所述多糖類植物成分精華液：聚丙烯酰胺的質(zhì)量比為1:99。
優(yōu)選的，所述有機(jī)物去除劑TZH02的投加量為50-500mg/L，或者100-300mg/L，或者120-200mg/L；
進(jìn)一步地，所述有機(jī)物去除劑TZH02被投放時(shí)，有機(jī)物去除槽中攪拌反應(yīng)設(shè)備的攪拌速率被控制為65轉(zhuǎn)/min，或者50-90轉(zhuǎn)/min，或者55-75轉(zhuǎn)/min，或者60-70轉(zhuǎn)/min。
優(yōu)選的，所述pH調(diào)節(jié)槽的pH值控制在pH=8.9-9.2。
優(yōu)選的，所述含硅研磨廢水在流經(jīng)所述混凝槽內(nèi)時(shí)與聚合氯化鋁進(jìn)行反應(yīng)，該聚合氯化鋁中Al2O3的質(zhì)量占比為10%；
進(jìn)一步地，所述聚合氯化鋁的在所述混凝槽內(nèi)的投加濃度為50-1000mg/L，或者80-500mg/L，或者100-300mg/L；
進(jìn)一步地，所述聚合氯化鋁被投放在所述混凝槽內(nèi)時(shí)，所述混凝槽中攪拌反應(yīng)設(shè)備的攪拌速率被控制為75轉(zhuǎn)/min，或者60-120轉(zhuǎn)/min，或者65-100轉(zhuǎn)/min，或者70-80轉(zhuǎn)/min。
優(yōu)選的，所述含硅研磨廢水在流經(jīng)所述絮凝槽內(nèi)時(shí)與所述高分子凝集劑TZH01進(jìn)行反應(yīng)，該高分子凝集劑TZH01是含有多糖組分的高分子聚合物，其水解度為25-30%，分子量為1600-1700萬(wàn)。
優(yōu)選的，所述高分子凝集劑TZH01在所述絮凝槽內(nèi)的投加濃度為0.1-10mg/L，或者0.3-5mg/L，或者0.5-1.5mg/L；
進(jìn)一步地，所述高分子凝集劑TZH01被投放在所述絮凝槽內(nèi)時(shí)，所述絮凝槽中攪拌反應(yīng)設(shè)備的攪拌速率被控制為55轉(zhuǎn)/min，或者40-90轉(zhuǎn)/min，或者45-65轉(zhuǎn)/min，或者50-60轉(zhuǎn)/min。
優(yōu)選的，所述含硅研磨廢水采用對(duì)角繞流的形式在所述pH調(diào)節(jié)槽、所述有機(jī)物降解槽、所述混凝槽、所述絮凝槽之間依次流通。
優(yōu)選的，從所述絮凝槽內(nèi)流出的所述含硅研磨廢水被泵入沉淀設(shè)備，經(jīng)由設(shè)置在該沉淀設(shè)備2/3高度處、孔徑為0.5um或0.15um-0.65um或0.35-0.55um或0.45-0.5um的沉浸式簾式超濾膜對(duì)水進(jìn)行過濾處理；
進(jìn)一步地，所述沉浸式簾式超濾膜采用外壓式過濾，跨膜壓差控制在50kPa，或者30-75kPa，或者40-65kPa，或者45-55kPa。
優(yōu)選的，經(jīng)由所述沉淀設(shè)備處理后的所述含硅研磨廢水被泵入由孔徑為0.02um的高壓管式超濾膜構(gòu)成的精細(xì)膜過濾設(shè)備進(jìn)行過濾處理；
進(jìn)一步地，所述高壓管式超濾膜采用外壓式死端過濾的方式，所述跨膜壓差為0.15-0.2MPa，操作壓力0.2-0.35MPa，產(chǎn)水濁度＜0.01NTU。
優(yōu)選的，其中，經(jīng)由所述精細(xì)膜過濾設(shè)備處理后的所述含硅研磨廢水進(jìn)入超純水制備系統(tǒng)被制備成超純水；經(jīng)由所述沉淀設(shè)備處理所形成的污泥以及經(jīng)由所述精細(xì)膜過濾設(shè)備處理所形成的濃液分別進(jìn)入污泥池被進(jìn)行后處理。
本發(fā)明還提出了一種含硅研磨廢水的處理裝置，包括絮凝設(shè)備，其特征在于，所述絮凝設(shè)備包括依次連通的pH調(diào)節(jié)槽、有機(jī)物去除槽、混凝槽、絮凝槽，各個(gè)槽之間均采用對(duì)角繞流的形式連通，其中，
在所述有機(jī)物降解槽內(nèi)設(shè)有有機(jī)物去除劑TZH02投加機(jī)構(gòu)，用以向流經(jīng)所述有機(jī)物降解槽的含硅研磨廢水中投加有機(jī)物去除劑TZH02，該有機(jī)物去除劑TZH02通過強(qiáng)烈的電場(chǎng)效應(yīng)吸附粘附在廢水中的含硅顆粒物上的帶電有機(jī)物，形成TZH02膠體顆粒物；
在所述混凝槽中設(shè)有聚合氯化鋁投加機(jī)構(gòu)，用以向流經(jīng)所述混凝槽的含硅研磨廢水中投加聚合氯化鋁，在該聚合氯化鋁（PAC）的作用下，所述TZH02膠體顆粒物、廢水中的含硅顆粒物團(tuán)聚成密實(shí)的較大顆粒物A；
在所述絮凝槽中設(shè)有高分子凝集劑TZH01投加機(jī)構(gòu)，用以向流經(jīng)所述絮凝槽的含硅研磨廢水中投加高分子凝集劑TZH01，該高分子凝集劑TZH01將所述廢水中的較大顆粒物A、其他傳統(tǒng)聚丙烯酰胺（PAM）不能捕捉的細(xì)小顆粒物團(tuán)聚形成絮狀物。
優(yōu)選的，所述有機(jī)物去除槽的溢流口二和所述絮凝槽的溢流口四的設(shè)置位置均明顯高于所述pH調(diào)節(jié)槽的溢流口一和混凝槽的溢流口三的設(shè)置位置，且溢流口一、溢流口二、溢流口三、溢流口四均采用半開半閉結(jié)構(gòu)，設(shè)置在所述絮凝槽上供廢水流出的溢流口五采用全開結(jié)構(gòu)。
優(yōu)選的，所述聚合氯化鋁中Al2O3的質(zhì)量占比為10%。
優(yōu)選的，還包括與所述絮凝設(shè)備連通的沉淀設(shè)備，在所述沉淀設(shè)備內(nèi)的2/3高度處設(shè)置有沉浸式簾式超濾膜，進(jìn)一步地，所述沉浸式簾式超濾膜的孔徑為0.15um-0.65um，或者0.35-0.55um，或者0.45-0.5um。
優(yōu)選的，還包括與所述沉浸式簾式超濾膜的出口連通的精細(xì)膜過濾設(shè)備，所述精細(xì)膜過濾設(shè)備由孔徑為0.02um，或者0.005-0.1um，或者0.01-0.035um，或者0.015-0.025um的高壓管式超濾膜構(gòu)成。
（發(fā)明人：李升軍;楚飛虎;邱浩然;杜晶晶;松永欣三）
