公布日：2023.04.25
申請(qǐng)日：2023.02.28
分類號(hào)：C02F9/00(2023.01)I;C02F1/60(2023.01)I;C02F1/66(2023.01)N;C02F1/52(2023.01)N;C02F1/56(2023.01)N;C02F1/44(2023.01)N;C02F1/00(2023.01)N;C02F103/
34(2006.01)N
摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種多晶硅生產(chǎn)廢水高效除硅的方法和裝置，涉及廢水除硅技術(shù)領(lǐng)域，包括第一pH調(diào)節(jié)池、第一混凝反應(yīng)池、第一沉淀池、第二pH調(diào)節(jié)池、第二混凝反應(yīng)池、第二沉淀池、第一pH在線監(jiān)測(cè)設(shè)備、NaOH加藥裝置、PAC加藥裝置、第二pH在線監(jiān)測(cè)設(shè)備、MgO加藥裝置和FeSO4加藥裝置；第一pH調(diào)節(jié)池、第一混凝反應(yīng)池、第一沉淀池、第二pH調(diào)節(jié)池、第二混凝反應(yīng)池和第二沉淀池之間依次連通。本發(fā)明先在偏酸性條件下使用聚合氯化鋁(PAC)混凝沉淀去除多晶硅生產(chǎn)廢水中的大分子膠體硅，再在堿性條件下用MgO和FeSO4混凝沉淀去除單硅酸，經(jīng)處理后多晶硅廢水中SiO2濃度從200mg/L可降低到10mg/L以下。
權(quán)利要求書(shū)
1.一種多晶硅生產(chǎn)廢水高效除硅的裝置，其特征在于，包括第一pH調(diào)節(jié)池(1)、第一混凝反應(yīng)池(2)、第一沉淀池(3)、第二pH調(diào)節(jié)池(4)、第二混凝反應(yīng)池(5)、第二沉淀池(6)、第一pH在線監(jiān)測(cè)設(shè)備(7)、NaOH加藥裝置(8)、PAC加藥裝置(9)、第二pH在線監(jiān)測(cè)設(shè)備(10)、MgO加藥裝置(11)和FeSO4加藥裝置(12)；第一pH調(diào)節(jié)池(1)、第一混凝反應(yīng)池(2)、第一沉淀池(3)、第二pH調(diào)節(jié)池(4)、第二混凝反應(yīng)池(5)和第二沉淀池(6)之間依次連通；所述NaOH加藥裝置(8)與第一pH調(diào)節(jié)池(1)和第二pH在線監(jiān)測(cè)設(shè)備(10)相連通，且NaOH加藥裝置(8)通過(guò)第一pH在線監(jiān)測(cè)設(shè)備(7)和第二pH在線監(jiān)測(cè)設(shè)備(10)分別對(duì)第一pH調(diào)節(jié)池(1)和第二pH調(diào)節(jié)池(4)的pH值進(jìn)行監(jiān)測(cè)；所述PAC加藥裝置(9)與第一混凝反應(yīng)池(2)相連通；所述MgO加藥裝置(11)和FeSO4加藥裝置(12)與第二混凝反應(yīng)池(5)相連通。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種多晶硅生產(chǎn)廢水高效除硅的裝置，其特征在于，所述第一pH調(diào)節(jié)池(1)中設(shè)置有第一潛水?dāng)嚢杵�，所述第一潛水�(dāng)嚢杵鞯霓D(zhuǎn)速為600-900rmp；多晶硅廢水在第一pH調(diào)節(jié)池(1)內(nèi)部的停留時(shí)間為10-30min。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種多晶硅生產(chǎn)廢水高效除硅的裝置，其特征在于，所述第一混凝反應(yīng)池(2)中設(shè)置第一槳式攪拌器，所述第一槳式攪拌器的轉(zhuǎn)速為60-100rpm。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種多晶硅生產(chǎn)廢水高效除硅的裝置，其特征在于，所述第二pH調(diào)節(jié)池(4)中設(shè)置有第二潛水?dāng)嚢杵�，所述第二潛水�(dāng)嚢杵鞯霓D(zhuǎn)速為600-900rpm；多晶硅廢水在第二pH調(diào)節(jié)池(4)內(nèi)部的停留時(shí)間為10-30min。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種多晶硅生產(chǎn)廢水高效除硅的裝置，其特征在于，所述第二混凝反應(yīng)池(5)中設(shè)置第二槳式攪拌器，所述第二槳式攪拌器的轉(zhuǎn)速為60-100rpm。
6.一種多晶硅生產(chǎn)廢水高效除硅的方法，其特征在于，包括以下步驟：步驟一：多晶硅廢水為酸性，多晶硅廢水先進(jìn)入第一pH調(diào)節(jié)池(1)，通過(guò)NaOH加藥裝置(8)向第一pH調(diào)節(jié)池(1)中加入NaOH稀溶液，調(diào)節(jié)多晶硅廢水的pH至5-6；步驟二：將步驟一中所得的廢水傳輸至第一混凝反應(yīng)池(2)，通過(guò)PAC加藥裝置(9)向第一混凝反應(yīng)池(2)中加入聚合氯化鋁(PAC)溶液進(jìn)行第一次的混凝反應(yīng)；步驟三：將步驟二中所得廢水進(jìn)入第一沉淀池(3)進(jìn)行固液分離，上清液進(jìn)入下一步驟，污泥脫水進(jìn)行外運(yùn)處理；步驟四：步驟三所得上清液進(jìn)入第二pH調(diào)節(jié)池(4)中，通過(guò)NaOH加藥裝置(8)向第二pH調(diào)節(jié)池(4)中加入NaOH稀溶液，調(diào)節(jié)上清液的pH至9-10；步驟五：步驟四所得廢水進(jìn)入第二混凝反應(yīng)池(5)，通過(guò)MgO加藥裝置(11)和FeSO4加藥裝置(12)向第二混凝反應(yīng)池(5)中加入MgO溶液和FeSO4溶液進(jìn)行第二次的混凝反應(yīng)；步驟六：步驟五所得廢水進(jìn)入第二沉淀池(6)進(jìn)行固液分離，上清液中SiO2的濃度小于10mg/L，達(dá)到進(jìn)入膜系統(tǒng)的要求，污泥脫水外運(yùn)。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種多晶硅生產(chǎn)廢水高效除硅的方法，其特征在于，聚合氯化鋁(PAC)溶液的投加量為300-400mg/L；第一次的混凝反應(yīng)時(shí)間40-60min。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種多晶硅生產(chǎn)廢水高效除硅的方法，其特征在于，MgO溶液的投加量為200-300mg/L,FeSO4溶液投加量為50-100mg/L；第二次的混凝反應(yīng)時(shí)間40-60min。
發(fā)明內(nèi)容
針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，本發(fā)明的目的在于提供一種多晶硅生產(chǎn)廢水高效除硅的方法和裝置。
為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了如下技術(shù)方案：一種多晶硅生產(chǎn)廢水高效除硅的裝置，包括第一pH調(diào)節(jié)池、第一混凝反應(yīng)池、第一沉淀池、第二pH調(diào)節(jié)池、第二混凝反應(yīng)池、第二沉淀池、第一pH在線監(jiān)測(cè)設(shè)備、NaOH加藥裝置、PAC加藥裝置、第二pH在線監(jiān)測(cè)設(shè)備、MgO加藥裝置和FeSO4加藥裝置；
第一pH調(diào)節(jié)池、第一混凝反應(yīng)池、第一沉淀池、第二pH調(diào)節(jié)池、第二混凝反應(yīng)池和第二沉淀池之間依次連通；
所述NaOH加藥裝置與第一pH調(diào)節(jié)池和第二pH在線監(jiān)測(cè)設(shè)備相連通，且NaOH加藥裝置通過(guò)第一pH在線監(jiān)測(cè)設(shè)備和第二pH在線監(jiān)測(cè)設(shè)備分別對(duì)第一pH調(diào)節(jié)池和第二pH調(diào)節(jié)池的pH值進(jìn)行監(jiān)測(cè)；
所述PAC加藥裝置與第一混凝反應(yīng)池相連通，用于將聚合氯化鋁溶液加入至第一混凝反應(yīng)池中，并在第一混凝反應(yīng)池中進(jìn)行第一次的混凝反應(yīng)；
所述MgO加藥裝置和FeSO4加藥裝置與第二混凝反應(yīng)池相連通，用于將MgO溶液和FeSO4溶液加入至第二混凝反應(yīng)池中，并在其中進(jìn)行第二次的混凝反應(yīng)。
進(jìn)一步的，所述第一pH調(diào)節(jié)池中設(shè)置有第一潛水?dāng)嚢杵�，所述第一潛水�(dāng)嚢杵鞯霓D(zhuǎn)速為600-900rmp；
多晶硅廢水在第一pH調(diào)節(jié)池內(nèi)部的停留時(shí)間為10-30min。
進(jìn)一步的，所述第一混凝反應(yīng)池中設(shè)置第一槳式攪拌器，所述第一槳式攪拌器的轉(zhuǎn)速為60-100rpm；
進(jìn)一步的，聚合氯化鋁溶液的投加量為300-400mg/L；
第一次的混凝反應(yīng)時(shí)間40-60min。
進(jìn)一步的，所述第二pH調(diào)節(jié)池中設(shè)置有第二潛水?dāng)嚢杵�，所述第二潛水�(dāng)嚢杵鞯霓D(zhuǎn)速為600-900rpm；
多晶硅廢水在第二pH調(diào)節(jié)池內(nèi)部的停留時(shí)間為10-30min。
進(jìn)一步的，所述第二混凝反應(yīng)池中設(shè)置第二槳式攪拌器，所述第二槳式攪拌器的轉(zhuǎn)速為60-100rpm。
進(jìn)一步的，MgO溶液的投加量為200-300mg/L,FeSO4溶液投加量為50-100mg/L；
第二次的混凝反應(yīng)時(shí)間40-60min。
本發(fā)明還公開(kāi)了一種多晶硅生產(chǎn)廢水高效除硅的方法，包括以下步驟：
步驟一：多晶硅廢水為酸性，多晶硅廢水先進(jìn)入第一pH調(diào)節(jié)池，通過(guò)NaOH加藥裝置向第一pH調(diào)節(jié)池中加入NaOH稀溶液，調(diào)節(jié)多晶硅廢水的pH至5-6；
步驟二：將步驟一中所得的廢水傳輸至第一混凝反應(yīng)池，通過(guò)PAC加藥裝置向第一混凝反應(yīng)池中加入聚合氯化鋁溶液進(jìn)行第一次的混凝反應(yīng)；
步驟三：將步驟二中所得廢水進(jìn)入第一沉淀池進(jìn)行固液分離，上清液進(jìn)入下一步驟，污泥脫水進(jìn)行外運(yùn)處理；
步驟四：步驟三所得上清液進(jìn)入第二pH調(diào)節(jié)池中，通過(guò)NaOH加藥裝置向第二pH調(diào)節(jié)池中加入NaOH稀溶液，調(diào)節(jié)上清液的pH至9-10；
步驟五：步驟四所得廢水進(jìn)入第二混凝反應(yīng)池，通過(guò)MgO加藥裝置和FeSO4加藥裝置向第二混凝反應(yīng)池中加入MgO溶液和FeSO4溶液進(jìn)行第二次的混凝反應(yīng)；
步驟六：步驟五所得廢水進(jìn)入第二沉淀池進(jìn)行固液分離，上清液中SiO2的濃度小于10mg/L，達(dá)到進(jìn)入膜系統(tǒng)的要求，污泥脫水外運(yùn)。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具備以下有益效果：
本發(fā)明先在偏酸性條件下使用聚合氯化鋁(PAC)混凝沉淀去除多晶硅生產(chǎn)廢水中的大分子膠體硅，再在堿性條件下用MgO和FeSO4混凝沉淀去除單硅酸，經(jīng)處理后多晶硅廢水中SiO2濃度從200mg/L可降低到10mg/L以下。
本發(fā)明在偏酸性條件下使用聚合氯化鋁(PAC)混凝沉淀去除大分子的膠體硅，在堿性條件下用MgO和FeSO4混凝沉淀去除單體硅酸，PAC去除膠體硅的效率大于MgO，總體上減少了藥劑使用量。
本發(fā)明采用PAC、MgO和FeSO4為除硅劑比采用Ca(OH)2和MgO為除硅劑產(chǎn)生的污泥量更低。
（發(fā)明人：陳琳;李焱;付明鵬）
