專利名稱：廢水處理裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種廢水處理裝置，具體地說一種無需經(jīng)由傳統(tǒng)化學(xué)混凝所需的沉淀池或氣浮池，并且可耐受進(jìn)水流量與水質(zhì)沖擊，同時(shí)維持產(chǎn)水質(zhì)量的廢水處理裝置。
背景技術(shù)：
現(xiàn)今的廢水處理方法包含利用物理、化學(xué)以及生物等方法對廢水進(jìn)行處理，以使廢水凈化，減少污染，達(dá)到廢水回收使用，充分利用水資源。其中化學(xué)方法可列舉例如:化學(xué)混凝法、薄膜過濾法、電化學(xué)混凝法以及離子交換法等。一般經(jīng)常使用的化學(xué)混凝法，其是以添加無機(jī)鹽類混凝劑(coagulant)方式將微小粒子凝聚成大顆粒，再以重力方式在沉淀池中沉降。自沉淀池流出的水，會通過砂濾池經(jīng)過預(yù)處理再藉由氯消毒后，形成中水。所謂“中水”又可稱作再生水或回收水，其是指污水經(jīng)過處理后回收再使用的水，由于城市建筑中將供水稱作“上水”，污水稱為“下水”，因此中水有著取其兩者之間的意思，中水可以作為冷卻用水、水塔補(bǔ)充水、清潔用水或綠化用水等低效益的雜用水。隨著水源缺乏，對于中水的需求已演變?yōu)樾柽M(jìn)一步使用逆滲透(Reverse Osmosismembrane, R0)處理，以產(chǎn)生高純度的再生水以與自(Reverse Osmosis membrane, R0)處理，以產(chǎn)生高純度的再生水以與自來水混合而進(jìn)入純水制程。但是逆滲透制程對于進(jìn)料水的要求嚴(yán)格，包含酸堿值、鹽類濃縮結(jié)垢、污泥密度指數(shù)(Sludge Density Index, SDI)等,其預(yù)處理單元復(fù)雜,且會增加成本,對于欲進(jìn)行回收中水作更進(jìn)一步逆滲透處理使用，實(shí)則不是良好的施行方案。
實(shí)用新型內(nèi)容有鑒于此，為了克服上述缺點(diǎn)，本實(shí)用新型人經(jīng)過多次嘗試而發(fā)明本廢水處理裝置，其無需經(jīng)由傳統(tǒng)化學(xué)混凝所需的沉淀池或氣浮池，并且可耐受進(jìn)水流量與水質(zhì)沖擊，以及所產(chǎn)生的中水質(zhì)量可直接進(jìn)行逆滲透而無需任何逆滲透預(yù)處理的廢水處理裝置。本實(shí)用新型的廢水處理裝置包括一進(jìn)料部以及一處理槽。所述進(jìn)料部，至少包含一進(jìn)料口、一加藥進(jìn)料口以及一管道混合器；所述進(jìn)料口是供廢水進(jìn)入，所述加藥進(jìn)料口是投入供凈水藥劑，所述管道混合器與所述進(jìn)料口以及所述加藥進(jìn)料口連接，且將由所述進(jìn)料口進(jìn)料的廢水以及由所述加藥進(jìn)料口進(jìn)料的凈水藥劑混合后，進(jìn)料至所述處理槽中；所述處理槽，包含至少一槽體、一鼓風(fēng)機(jī)以及一出水口 ；其中所述進(jìn)料部的所述管道混合器將進(jìn)料至所述處理槽的所述至少一槽體中；每一槽體設(shè)置有一膜過濾器，所述槽體由所述鼓風(fēng)機(jī)進(jìn)行曝氣，且所述槽體設(shè)有一出水口以回收過濾后的水。優(yōu)選地，所述處理槽的所述槽體進(jìn)一步設(shè)有一廢料出口。優(yōu)選地，所述處理槽的所述槽體設(shè)有一酸液/堿液進(jìn)料口以及一酸堿值測定計(jì)。[0011 ] 優(yōu)選地，所述酸液/堿液進(jìn)料口的進(jìn)料酸液選用硫酸或鹽酸，進(jìn)料堿液選用氫氧化鈉。優(yōu)選地，所述處理槽包含三個(gè)槽體，分別為第一槽、第二槽和第三槽，在所述第一槽、所述第二槽和所述第三槽中各自設(shè)有所述膜過濾器，其為負(fù)壓抽濾的平板狀膜或是中空纖維絲膜，且其膜孔徑為0.0l至10微米。優(yōu)選地，由所述廢料出口流出的廢水的膠羽濃度約為10，000至25，000mg/L。優(yōu)選地，所述膜過濾器的膜材質(zhì)選自聚氯乙烯PVC、聚丙烯腈PAN、聚丙烯PP、聚砜PS、聚醚砜PES以及聚偏氟乙烯PVDF中至少一種。優(yōu)選地，所述處理槽的所述槽體與所述出水口之間設(shè)有一產(chǎn)水流量計(jì)，且所述處理槽的膜產(chǎn)水通量為10至100L/m2/hr。本實(shí)用新型的廢水處理裝置具有以下優(yōu)點(diǎn)及功效:1、本實(shí)用新型的廢水處理裝置能以高回收率(97.5%以上)產(chǎn)生中水，該中水質(zhì)量為高純度且所產(chǎn)生的中水可直接由逆滲透制程作進(jìn)一步處理(SDI15 < 4) ;2、本實(shí)用新型的廢水處理裝置無需傳統(tǒng)化學(xué)混凝法的沉淀池或氣浮池，且所分離的固體物以及廢液可直接進(jìn)入污泥脫水機(jī)處理，無需另外設(shè)置污泥濃縮池，其處理槽所使用的超濾膜的耐受性亦高，可維持生產(chǎn)質(zhì)量穩(wěn)定的中水。

圖1是本實(shí)用新型的廢水處理裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。附圖標(biāo)記說明如下:進(jìn)料部1、進(jìn)料口 101、加藥進(jìn)料口 102、管道混合器103、處理槽2、第一槽21、第二槽22、第三槽23、酸液/堿液進(jìn)料口 24、酸堿值測定計(jì)25、廢料出口 26、膜過濾器211、膜過濾器221、膜過濾器231、鼓風(fēng)機(jī)3、調(diào)節(jié)閥31、調(diào)節(jié)閥32、調(diào)節(jié)閥33、出水口 4、產(chǎn)水流量計(jì)41、產(chǎn)水流量計(jì)42、產(chǎn)水流量計(jì)43。
具體實(shí)施方式
為使貴審查員能進(jìn)一步了解本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)、特征及其他目的，現(xiàn)結(jié)合所附較佳實(shí)施例附以附圖詳細(xì)說明如下，本附圖所說明的實(shí)施例僅用于說明本實(shí)用新型的技術(shù)方案并非限定本實(shí)用新型。本實(shí)用新型使用凈水藥劑捕捉廢水中的污染物，而將污染物轉(zhuǎn)化形成不溶于水的絮凝物，并利用一段或多段的膜過濾單元，進(jìn)行多段的膜過濾，使之產(chǎn)生的中水質(zhì)量符合逆滲透的進(jìn)水要求。最終的處理槽所排出的高濃度絮凝體，亦即所謂的廢液或污泥，可直接進(jìn)入污泥脫水處理，無需設(shè)置污泥濃縮池。在膜過濾期間，累積在超濾膜(Ultra Filtration Membrane)表面上的膠羽會壓密成具有增加過濾壓力阻抗的泥餅，藉由處理槽底的鼓風(fēng)機(jī)所產(chǎn)生的曝氣造成的向上水流，可抑制于超濾膜表面上所形成的泥餅厚度。鼓風(fēng)機(jī)與各處理槽之間設(shè)有調(diào)節(jié)閥，可以調(diào)整或加大曝氣強(qiáng)度，以沖刷去除膜面上累積過多泥餅。其中，由于使用多個(gè)處理槽過濾，槽內(nèi)絮體物濃度逐槽提高。最末的處理槽中的超濾膜，因?yàn)槌惺茏罡邼舛鹊男跄餄舛龋っ娑逊e泥餅的速率最快，因此需要特別加強(qiáng)曝氣刷洗膜面，并且降低膜過濾通量。以下將參照相關(guān)圖式，說明依本實(shí)用新型較佳實(shí)施例的廢水處理裝置，為了使其便于理解，下述實(shí)施例中的相同組件以相同的符號標(biāo)示來說明。請參見圖1，本實(shí)用新型的廢水處理裝置包含一進(jìn)料部I以及一處理槽2，該進(jìn)料部I與該處理槽2相互連接，且可令廢水進(jìn)料至該處理槽2中。該進(jìn)料部I包含一進(jìn)料口 101、一加藥進(jìn)料口 102以及一管道混合器103。該進(jìn)料口 101供廢水進(jìn)入本廢水處理裝置的處理槽2中，在本實(shí)用新型中所指的廢水通常意指在化學(xué)研磨加工時(shí)(Chemical Mechanical Polishing,CMP)所產(chǎn)生的廢水。該加藥進(jìn)料口 102是供前述凈水藥劑進(jìn)入本廢水處理裝置的處理槽2中，凈化藥劑選自于硫酸招(aluminum sulfate)、聚合氯化招(PAC)、招酸鈉等招鹽；氯化鐵、硫酸亞鐵、聚合硫酸鐵等鐵鹽以及可以單獨(dú)使用在水中的絮凝物(膠羽)。該管道混合器(Static mixer) 103與該進(jìn)料口 101以及該加藥進(jìn)料口 102相互連接，可將由前述進(jìn)料口 101進(jìn)料的廢水以及由前述加藥進(jìn)料口 102進(jìn)料的凈水藥劑進(jìn)行在線快混，產(chǎn)生不溶于水的絮凝物，并將該絮凝物進(jìn)料至處理槽2中。該處理槽2包含一第一槽21、一第二槽22、一第三槽23、一鼓風(fēng)機(jī)3以及一出水口 4，其中該進(jìn)料部I的管道混合器103所產(chǎn)生的絮凝物是進(jìn)料的該處理槽2的第一槽21中。該第一槽21、第二槽22以及第三槽23分別設(shè)置有膜過濾器211、221、231，且第一槽21與第二槽22相互連通以及第二槽22與第三槽23相互連通，該第一槽21、第二槽22以及第三槽23是以串聯(lián)形式相互連通。膜過濾器211、221、231是負(fù)壓抽濾的平板狀膜或是中空纖維絲膜。膜孔徑為0.01至10微米，較佳為0.03至0.1微米。膜材質(zhì)可為聚氯乙烯(PVC)、聚丙烯腈(PAN)、聚丙烯(PP)、聚砜(PS)、聚醚砜(PES)或聚偏氟乙烯(PVDF)。該第一槽21、第二槽22以及第三槽23的槽底分別地與該鼓風(fēng)機(jī)3相互通連，且設(shè)有調(diào)節(jié)閥31、32、33，因此可在各槽的膜片底部以空氣曝氣，使得膜片之間產(chǎn)生向上流動的氣泡與水流，沖刷膜表面，抑制膜面產(chǎn)生膠羽累積。膜過濾器211、221、231經(jīng)由負(fù)壓抽吸，濾出凈化的水。該第一槽21、第二槽22以及第三槽23的上方分別地與該出水口 4相互連結(jié)，且設(shè)有產(chǎn)水流量計(jì)41、42、43，各處理槽的膜產(chǎn)水通量約為10至100L/m2/hr，較佳為20至50L/m2/hr ο此外，該第一槽21設(shè)有酸液/堿液進(jìn)料口 24以及酸堿值測定計(jì)25，其目的在于藉由控制酸液/堿液的加藥量，調(diào)控第一槽21內(nèi)的pH值為最佳進(jìn)行化學(xué)混凝法的范圍，已達(dá)到最佳的過濾質(zhì)量。最佳的PH范圍要依據(jù)所處理的廢水的特性，其需經(jīng)由多次試驗(yàn)而定。調(diào)整pH值的酸液可以使用硫酸或鹽酸等，堿液可選用氫氧化鈉。再者，第三槽23設(shè)有廢料出口 26，廢水進(jìn)料后，在第一槽21中，藉由曝氣產(chǎn)生的水流擾動作慢混與膠羽熟化，接著被第一槽21的膜過濾器211抽濾出潔凈的水，在第一槽21內(nèi)的膠羽被濃縮。當(dāng)?shù)谝徊?1內(nèi)的膠羽混合液流入第二槽22，第二槽22的膜過濾器221亦抽濾出潔凈的水，在第二槽22內(nèi)的膠羽再次被濃縮。第二槽22流入第三槽23的膠羽混合液經(jīng)由第三槽23的膜過濾器231抽濾，膠羽濃度再次被濃縮后，以膠羽濃度約10，000至25，000mg/L，直接由廢料出口 26以污泥抽水機(jī)抽出，進(jìn)入污泥脫水機(jī)處理，無需另外設(shè)置污泥濃縮池。必須說明的是，膠羽濃度由水回收率所控制，水回收率=膜過濾所產(chǎn)生的水量/進(jìn)料的廢水量。當(dāng)進(jìn)料的廢水的污染小，凈水藥劑添加量就變少，起始膠羽濃度少，因此，水回收率可以升高。反之，進(jìn)流水的污染高，凈水藥劑添加量就變大，起始膠羽濃度高，就必須降低水回收率，使第三槽23的膠羽濃度不會太高，造成膜過濾器的操作困難。[0035]實(shí)施例本實(shí)用新型使用板狀超濾膜，浸沒在三個(gè)串聯(lián)的處理槽內(nèi)。以硅晶圓加工所產(chǎn)生的化學(xué)機(jī)械研磨廢水加入適當(dāng)量的鋁酸鈉與聚合氯化鋁(PAC)混凝劑，由管道混合器進(jìn)行在線快混，將水中的溶解性二氧化硅與奈米級研磨顆粒轉(zhuǎn)變成不溶于水的鋁膠羽。經(jīng)過管道混合器進(jìn)行快混，請參見下述實(shí)施例:實(shí)施例1硅晶圓氧化層的化學(xué)機(jī)械研磨廢水回收的水量為15CMH，pH = 9，溶解性二氧化硅130mg/L。使用以鋁酸鈉(120mg/L)，聚氯化鋁130mg/L作為凈水藥劑，以氫氧化鈉調(diào)整為pH = 6.5至7，起始膠羽濃度約1100mg/L。使用三個(gè)處理槽串聯(lián)，每個(gè)槽內(nèi)放置I組板狀超濾膜組,膜過濾產(chǎn)水通量32L/m2/hr。產(chǎn)水回收率可達(dá)95%，所生產(chǎn)的中水的二氧化硅殘留量為 27mg/L，SDI15 = 2。
權(quán)利要求1.一種廢水處理裝置，其特征在于，所述廢水處理裝置包括一進(jìn)料部和一處理槽；其中， 所述進(jìn)料部，至少包含一進(jìn)料口、一加藥進(jìn)料口以及一管道混合器；所述進(jìn)料口是供廢水進(jìn)入，所述加藥進(jìn)料口是投入供凈水藥劑，所述管道混合器與所述進(jìn)料口以及所述加藥進(jìn)料口連接，且將由所述進(jìn)料口進(jìn)料的廢水以及由所述加藥進(jìn)料口進(jìn)料的凈水藥劑混合后，進(jìn)料至所述處理槽中； 所述處理槽，包含至少一槽體、一鼓風(fēng)機(jī)以及一出水口 ；其中所述進(jìn)料部的所述管道混合器將進(jìn)料至所述處理槽的所述至少一槽體中； 每一槽體設(shè)置有一膜過濾器，所述槽體由所述鼓風(fēng)機(jī)進(jìn)行曝氣，且所述槽體設(shè)有一出水口以回收過濾后的水。
2.如權(quán)利要求1所述的廢水處理裝置，其特征在于，所述處理槽的所述槽體進(jìn)一步設(shè)有一廢料出口。
3.如權(quán)利要求1所述的廢水處理裝置，其特征在于，所述處理槽的所述槽體設(shè)有一酸液/堿液進(jìn)料口以及一酸堿值測定計(jì)。
4.如權(quán)利要求3所述的廢水處理裝置，其特征在于，所述酸液/堿液進(jìn)料口的進(jìn)料酸液選用硫酸或鹽酸，進(jìn)料堿液選用氫氧化鈉。
5.如權(quán)利要求1 4任一所述的廢水處理裝置，其特征在于，所述處理槽包含三個(gè)槽體，分別為第一槽、第二槽和第三槽，在所述第一槽、所述第二槽和所述第三槽中各自設(shè)有所述膜過濾器，其為負(fù)壓抽濾的平板狀膜或是中空纖維絲膜，且其膜孔徑為0.0l至10微米。
6.如權(quán)利要求2所述的廢水處理裝置，其特征在于，由所述廢料出口流出的廢水的膠羽濃度約為10，000至25，000mg/L。
7.如權(quán)利要求6所述的廢水處理裝置，其特征在于，所述膜過濾器的膜材質(zhì)選自聚氯乙烯PVC、聚丙烯腈PAN、聚丙烯PP、聚砜PS、聚醚砜PES以及聚偏氟乙烯PVDF中的一種。
8.如權(quán)利要求7所述的廢水處理裝置，其特征在于，所述處理槽的所述槽體與所述出水口之間設(shè)有一產(chǎn)水流量計(jì)，且所述處理槽的膜產(chǎn)水通量為10至lOOL/mVhr。
專利摘要本實(shí)用新型提供了一種廢水處理裝置，所述廢水處理裝置包括一進(jìn)料部和一處理槽，該進(jìn)料部供廢水進(jìn)料至該處理槽中，該進(jìn)料部可供廢水與凈水藥劑充分混合后進(jìn)料至處理槽過濾，該處理槽內(nèi)部有多個(gè)槽體，各槽體內(nèi)部裝置有膜過濾器，以超濾膜多次過濾而提供無需經(jīng)逆滲透前處理的可直接進(jìn)行逆滲透制程的中水，并且本實(shí)用新型的廢水處理裝置亦無需傳統(tǒng)化學(xué)混凝法的沉淀池或氣浮池，其所生產(chǎn)的中水回收率高且成本低，另外，最終產(chǎn)生的污泥濃度高可直接進(jìn)入污泥脫水機(jī)處理而無需另外設(shè)置污泥濃縮池。
文檔編號C02F1/44GK203033838SQ20122037662
公開日2013年7月3日 申請日期2012年8月1日 優(yōu)先權(quán)日2012年8月1日
發(fā)明者薛勝豐, 張希圣 申請人:環(huán)揚(yáng)環(huán)保工程股份有限公司