本發(fā)明涉及一種工業(yè)硅制粉生產(chǎn)污水工藝。
背景技術(shù)：
硅粉是制造集成電路、光伏太陽能的關(guān)鍵基礎(chǔ)材料，是國家信息產(chǎn)業(yè)和新能源產(chǎn)業(yè)發(fā)展的重要基石。然而在硅粉產(chǎn)業(yè)生產(chǎn)過程中產(chǎn)生大量的成分復(fù)雜的工業(yè)廢水，目前大多采取分別收集、分類處理的方法。其中破碎研磨廢水、清洗廢水以及沖旋制粉機(jī)冷卻水中含有大量的線切割液、碳化硅和硅粉等，硅粉顆粒非常細(xì)小，甚至靜止半年以上也只有少部分大顆粒沉積于底部，大部分細(xì)小顆粒仍懸浮于廢水中，使廢水一直處于渾濁狀態(tài)，而且硅粉硬度較大，對后續(xù)的處理設(shè)備會產(chǎn)生很大的磨損，嚴(yán)重影響設(shè)備的穩(wěn)定運(yùn)行和使用壽命。這類廢水污染物典型，COD含量較高且難降解，硅粉顆粒細(xì)微難以沉淀，處理難度較大。
目前，國內(nèi)比較有效的處理方法為物化沉淀/水解酸化/好氧處理，物化沉淀能夠?qū)⒐璺鄣燃?xì)小懸浮物質(zhì)去除，水解酸化將線切割液中的大分子難降解物質(zhì)轉(zhuǎn)化為小分子易降解的物質(zhì)，從而提高廢水的可生化性，為后續(xù)好氧處理做準(zhǔn)備。在好氧處理工藝單元，通過微生物的降解完成COD的去除。好氧處理方法中普通活性污泥和膜生物反應(yīng)器兩種方法均有使用。但是傳統(tǒng)的好氧曝氣池污泥濃度較低，對COD的去除能力有限，尤其是溫度較低的時候，出水COD甚至能夠達(dá)到500mg/L。利用膜生物反應(yīng)器降解COD時，雖然膜生物反應(yīng)器具有污泥濃度高和出水效果好的優(yōu)點(diǎn)，能夠有效去除廢水中COD，但是如果前段單元不能將硅粉等細(xì)顆粒物有效去除，造成膜組件的嚴(yán)重阻塞，高硬度的硅粉微粒對膜面也會造成嚴(yán)重?fù)p傷，進(jìn)而影響膜組件的穩(wěn)定運(yùn)行和使用壽命。
再者，目前在高純度金屬硅粉的生產(chǎn)過程中，常利用自來水噴吹來壓制抽塵出口以凈化環(huán)境，生產(chǎn)前需將除塵器水閥打開，利用噴淋霧化自來水，在氣源出口處進(jìn)行噴灑攔截，并通過噴嘴的自由組合來調(diào)節(jié)霧粒大小，使空氣中的細(xì)小粉塵隨霧粒落下，達(dá)到優(yōu)化環(huán)境的目的。但是這種除塵的方法耗費(fèi)大量的水資源以及硅粉，不利于提高企業(yè)的生產(chǎn)發(fā)展。
因此，綜上所述，現(xiàn)有的工業(yè)硅制粉生產(chǎn)中的污水處理工藝無法根據(jù)生產(chǎn)硅粉產(chǎn)生的廢水中所含有的含有硅粉、碳化硅、聚乙二醇、氫氟酸、檸檬酸進(jìn)行處理，其處理效率低，環(huán)境污染嚴(yán)重，水資源以及硅粉浪費(fèi)嚴(yán)重，造成生產(chǎn)成本高的問題。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種能夠根據(jù)生產(chǎn)硅粉產(chǎn)生的廢水中所含有的含有硅粉、碳化硅、聚乙二醇、氫氟酸、檸檬酸進(jìn)行處理，能夠提高處理效率，降低對環(huán)境的污染，同時能夠回收利用處理好的水體以及冷卻水中的硅粉，有利于節(jié)約成本的工業(yè)硅制粉生產(chǎn)污水工藝。
為解決上述問題，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：
一種工業(yè)硅制粉生產(chǎn)污水工藝，包括以下步驟：
1)廢水勻化調(diào)節(jié)，具體步驟為：A、將硅塊破碎機(jī)生產(chǎn)過程中所使用后的冷卻水以及沖旋制粉機(jī)制粉過程中使用后的冷卻水匯流到調(diào)節(jié)池內(nèi)，使得冷卻水在調(diào)節(jié)池內(nèi)靜置沉淀，使得硅粉沉淀與冷卻水分離；B、具體步驟A中硅粉與冷卻水分離后，通過將冷卻水導(dǎo)出，并導(dǎo)流到中和池內(nèi)，沉淀在調(diào)節(jié)池底部的硅粉收集，并通過干燥機(jī)干燥以及研磨機(jī)進(jìn)行研磨，得到的硅粉回收利用；
2)冷卻水中和，具體步驟為：A、配制石灰乳液，取氫氧化鈣10-16份和凈水50-80份一同放入石灰乳攪拌槽內(nèi)，通過攪拌機(jī)將氫氧化鈣和凈水混合攪拌制得12.5-32％濃度的石灰乳液；B、將具體步驟A中制得的石灰乳液添加到中和池中，使得石灰乳液與酸性的冷卻水混合，并進(jìn)反應(yīng)1-3小時，使得中和池的出水PH達(dá)到6-8，同時將出水導(dǎo)流到混合池內(nèi)；
3)冷卻水混合絮凝，具體步驟為：A、配制絮凝劑，取聚合氯化鋁4-6份和凈水80-120份通過攪拌機(jī)攪拌混合，制得濃度為3.33-7.5％的PAC溶液，取聚丙烯酰胺1-3份和凈水200-600份混合攪拌，制得濃度為0.17-1.5％的PAM溶液；B、按混合池內(nèi)每立方米出水添加具體步驟A制得的PAC溶液6-10L，PAM溶液2-4L，同時啟動攪拌機(jī)連續(xù)運(yùn)行，使得PAC溶液和PAM溶液能夠與出水混合均勻，并防止沉淀和結(jié)膠；C、通過集成式污水凈化器經(jīng)過慣性以及湍流剪切力出水在PAC溶液和PAM溶液的作用下能夠快速形成礬花等較大絮凝體，然后將混有絮凝體的出水導(dǎo)流到過濾池內(nèi)；
4)出水過濾以及絮凝體回收：通過板框過濾壓力機(jī)對過濾池內(nèi)的出水進(jìn)行壓濾，使得出水中的絮凝體阻擋過濾，且將出水導(dǎo)入穩(wěn)定池內(nèi)，同時絮凝體沉淀形成污泥，然后將污泥取出并干化；
5)將穩(wěn)定池內(nèi)的出水回流作為工業(yè)用水繼續(xù)利用。
本發(fā)明的有益效果為：通過工業(yè)硅制粉生產(chǎn)污水工藝可回收廢水帶走的大量硅粉，使得在污水處理時能夠回收部分材料，用以提高生產(chǎn)利潤，減少資源的浪費(fèi)，再者，對廢水依次進(jìn)行冷卻水勻化調(diào)節(jié)，冷卻水中和，冷卻水混合絮凝和出水過濾以及絮凝體回收，最后將處理后的回流作為工業(yè)用水再次利用，有利于降低生產(chǎn)成本。
具體實(shí)施方式
實(shí)施例1
一種工業(yè)硅制粉生產(chǎn)污水工藝，包括以下步驟：
1)廢水勻化調(diào)節(jié)，具體步驟為：A、將硅塊破碎機(jī)生產(chǎn)過程中所使用后的冷卻水以及沖旋制粉機(jī)制粉過程中使用后的冷卻水匯流到調(diào)節(jié)池內(nèi)，使得冷卻水在調(diào)節(jié)池內(nèi)靜置沉淀，使得硅粉沉淀與冷卻水分離；B、具體步驟A中硅粉與冷卻水分離后，通過將冷卻水導(dǎo)出，并導(dǎo)流到中和池內(nèi)，沉淀在調(diào)節(jié)池底部的硅粉收集，并通過干燥機(jī)干燥以及研磨機(jī)進(jìn)行研磨，得到的硅粉回收利用；
2)冷卻水中和，具體步驟為：A、配制石灰乳液，取氫氧化鈣16份和凈水50份一同放入石灰乳攪拌槽內(nèi)，通過攪拌機(jī)將氫氧化鈣和凈水混合攪拌制得32％濃度的石灰乳液；B、將具體步驟A中制得的石灰乳液添加到中和池中，使得石灰乳液與酸性的冷卻水混合，并進(jìn)反應(yīng)1小時，使得中和池的出水PH達(dá)到6，同時將出水導(dǎo)流到混合池內(nèi)；
3)冷卻水混合絮凝，具體步驟為：A、配制絮凝劑，取聚合氯化鋁6份和凈水80份通過攪拌機(jī)攪拌混合，制得濃度為7.5％的PAC溶液，取聚丙烯酰胺3份和凈水200份混合攪拌，制得濃度為1.5％的PAM溶液；B、按混合池內(nèi)每立方米出水添加具體步驟A制得的PAC溶液6L，PAM溶液2L，同時啟動攪拌機(jī)連續(xù)運(yùn)行，使得PAC溶液和PAM溶液能夠與出水混合均勻，并防止沉淀和結(jié)膠；C、通過集成式污水凈化器經(jīng)過慣性以及湍流剪切力出水在PAC溶液和PAM溶液的作用下能夠快速形成礬花等較大絮凝體，然后將混有絮凝體的出水導(dǎo)流到過濾池內(nèi)；
4)出水過濾以及絮凝體回收：通過板框過濾壓力機(jī)對過濾池內(nèi)的出水進(jìn)行壓濾，使得出水中的絮凝體阻擋過濾，且將出水導(dǎo)入穩(wěn)定池內(nèi)，同時絮凝體沉淀形成污泥，然后將污泥取出并干化；
5)將穩(wěn)定池內(nèi)的出水回流作為工業(yè)用水繼續(xù)利用。
步驟3)中的PAC溶液和PAM溶液皆為用于處理污水中的懸浮物的絮凝劑。
步驟4)中污泥在干燥后輸送到水泥塔內(nèi)與水泥粉末混合，制得混合水泥粉。
實(shí)施例2
一種工業(yè)硅制粉生產(chǎn)污水工藝，包括以下步驟：
1)廢水勻化調(diào)節(jié)，具體步驟為：A、將硅塊破碎機(jī)生產(chǎn)過程中所使用后的冷卻水以及沖旋制粉機(jī)制粉過程中使用后的冷卻水匯流到調(diào)節(jié)池內(nèi)，使得冷卻水在調(diào)節(jié)池內(nèi)靜置沉淀，使得硅粉沉淀與冷卻水分離；B、具體步驟A中硅粉與冷卻水分離后，通過將冷卻水導(dǎo)出，并導(dǎo)流到中和池內(nèi)，沉淀在調(diào)節(jié)池底部的硅粉收集，并通過干燥機(jī)干燥以及研磨機(jī)進(jìn)行研磨，得到的硅粉回收利用；
2)冷卻水中和，具體步驟為：A、配制石灰乳液，取氫氧化鈣10份和凈水80份一同放入石灰乳攪拌槽內(nèi)，通過攪拌機(jī)將氫氧化鈣和凈水混合攪拌制得12.5％濃度的石灰乳液；B、將具體步驟A中制得的石灰乳液添加到中和池中，使得石灰乳液與酸性的冷卻水混合，并進(jìn)反應(yīng)3小時，使得中和池的出水PH達(dá)到8，同時將出水導(dǎo)流到混合池內(nèi)；
3)冷卻水混合絮凝，具體步驟為：A、配制絮凝劑，取聚合氯化鋁4份和凈水120份通過攪拌機(jī)攪拌混合，制得濃度為3.33％的PAC溶液，取聚丙烯酰胺1份和凈水600份混合攪拌，制得濃度為0.17％的PAM溶液；B、按混合池內(nèi)每立方米出水添加具體步驟A制得的PAC溶液10L，PAM溶液4L，同時啟動攪拌機(jī)連續(xù)運(yùn)行，使得PAC溶液和PAM溶液能夠與出水混合均勻，并防止沉淀和結(jié)膠；C、通過集成式污水凈化器經(jīng)過慣性以及湍流剪切力出水在PAC溶液和PAM溶液的作用下能夠快速形成礬花等較大絮凝體，然后將混有絮凝體的出水導(dǎo)流到過濾池內(nèi)；
4)出水過濾以及絮凝體回收：通過板框過濾壓力機(jī)對過濾池內(nèi)的出水進(jìn)行壓濾，使得出水中的絮凝體阻擋過濾，且將出水導(dǎo)入穩(wěn)定池內(nèi)，同時絮凝體沉淀形成污泥，然后將污泥取出并干化；
5)將穩(wěn)定池內(nèi)的出水回流作為工業(yè)用水繼續(xù)利用。
步驟3)中的PAC溶液和PAM溶液皆為用于處理污水中的懸浮物的絮凝劑。
步驟4)中污泥在干燥后輸送到水泥塔內(nèi)與水泥粉末混合，制得混合水泥粉。
實(shí)施例3
一種工業(yè)硅制粉生產(chǎn)污水工藝，包括以下步驟：
1)廢水勻化調(diào)節(jié)，具體步驟為：A、將硅塊破碎機(jī)生產(chǎn)過程中所使用后的冷卻水以及沖旋制粉機(jī)制粉過程中使用后的冷卻水匯流到調(diào)節(jié)池內(nèi)，使得冷卻水在調(diào)節(jié)池內(nèi)靜置沉淀，使得硅粉沉淀與冷卻水分離；B、具體步驟A中硅粉與冷卻水分離后，通過將冷卻水導(dǎo)出，并導(dǎo)流到中和池內(nèi)，沉淀在調(diào)節(jié)池底部的硅粉收集，并通過干燥機(jī)干燥以及研磨機(jī)進(jìn)行研磨，得到的硅粉回收利用；
2)冷卻水中和，具體步驟為：A、配制石灰乳液，取氫氧化鈣13份和凈水65份一同放入石灰乳攪拌槽內(nèi)，通過攪拌機(jī)將氫氧化鈣和凈水混合攪拌制得20％濃度的石灰乳液；B、將具體步驟A中制得的石灰乳液添加到中和池中，使得石灰乳液與酸性的冷卻水混合，并進(jìn)反應(yīng)2小時，使得中和池的出水PH達(dá)到7，同時將出水導(dǎo)流到混合池內(nèi)；
3)冷卻水混合絮凝，具體步驟為：A、配制絮凝劑，取聚合氯化鋁5份和凈水100份通過攪拌機(jī)攪拌混合，制得濃度為5％的PAC溶液，取聚丙烯酰胺2份和凈水400份混合攪拌，制得濃度為0.5％的PAM溶液；B、按混合池內(nèi)每立方米出水添加具體步驟A制得的PAC溶液8L，PAM溶液3L，同時啟動攪拌機(jī)連續(xù)運(yùn)行，使得PAC溶液和PAM溶液能夠與出水混合均勻，并防止沉淀和結(jié)膠；C、通過集成式污水凈化器經(jīng)過慣性以及湍流剪切力出水在PAC溶液和PAM溶液的作用下能夠快速形成礬花等較大絮凝體，然后將混有絮凝體的出水導(dǎo)流到過濾池內(nèi)；
4)出水過濾以及絮凝體回收：通過板框過濾壓力機(jī)對過濾池內(nèi)的出水進(jìn)行壓濾，使得出水中的絮凝體阻擋過濾，且將出水導(dǎo)入穩(wěn)定池內(nèi)，同時絮凝體沉淀形成污泥，然后將污泥取出并干化；
5)將穩(wěn)定池內(nèi)的出水回流作為工業(yè)用水繼續(xù)利用。
步驟3)中的PAC溶液和PAM溶液皆為用于處理污水中的懸浮物的絮凝劑。
步驟4)中污泥在干燥后輸送到水泥塔內(nèi)與水泥粉末混合，制得混合水泥粉。
實(shí)驗(yàn)例
由于硅粉產(chǎn)生的廢水中存在大量的硅粉、碳化硅、聚乙二醇、氫氟酸和檸檬酸，在未經(jīng)過處理后的污水進(jìn)行排放，不僅會造成硅粉大量流失，還會使得污水將土地以及節(jié)流進(jìn)行污染。
以硅塊破碎機(jī)產(chǎn)生的廢水為例，采用本工藝的進(jìn)行處理，如下表1所示，對處理后的水體進(jìn)行抽樣檢測，并記錄處理后污水的水質(zhì)數(shù)據(jù)：
如上表所示，在加入不同等份的石灰乳熔液、PAC溶液和PAM溶液情況下，所得到的效果不同。
綜上所述，本工藝在加入不同等份的石灰乳熔液、PAC溶液和PAM溶液情況下，其污水處理效果也不同，但是總的來說，污水處理回收利用的效率得到了提高。
典型案例
某硅粉生產(chǎn)企業(yè)，日產(chǎn)36噸硅粉，但每天僅破碎機(jī)所產(chǎn)生的污水達(dá)到6噸，然而大量的污水直接排放會造成環(huán)境的污染，因此，這家硅粉生產(chǎn)企業(yè)建造了一套污水處理的系統(tǒng)，但是這套污水處理系統(tǒng)在運(yùn)作時的工藝流程不夠明確，污水中的硅粉無飯回收利用，導(dǎo)致污水中的成分去除不夠徹底，導(dǎo)致處理后的污水既達(dá)不到排放標(biāo)準(zhǔn)，更達(dá)不到回收利用的標(biāo)準(zhǔn)，同時該污水處理系統(tǒng)的成本為藥劑費(fèi)用5元/t，電費(fèi)為0.5元/t，人工費(fèi)為3元/t，合計運(yùn)行費(fèi)約為2.8元/t，該硅粉生產(chǎn)企業(yè)結(jié)合污水的產(chǎn)量，實(shí)行本工藝流程，并根據(jù)本工藝改進(jìn)污水處理系統(tǒng)，使污水處理徹底，污水中的硅粉能夠回收利用，處理后的污水既達(dá)到了排放標(biāo)準(zhǔn)，同時也達(dá)到回收利用的標(biāo)準(zhǔn)，同時該污水處理系統(tǒng)的成本為藥劑費(fèi)用1元/t，電費(fèi)為0.5元/t，人工費(fèi)為1.5元/t，合計運(yùn)行費(fèi)約為1元/t，在處理污水達(dá)標(biāo)的同時，也有效降低了成本。
本發(fā)明的有益效果為：通過工業(yè)硅制粉生產(chǎn)污水工藝可回收廢水帶走的大量硅粉，使得在污水處理時能夠回收部分材料，用以提高生產(chǎn)利潤，減少資源的浪費(fèi)，再者，對廢水依次進(jìn)行冷卻水勻化調(diào)節(jié)，冷卻水中和，冷卻水混合絮凝和出水過濾以及絮凝體回收，最后將處理后的回流作為工業(yè)用水再次利用，有利于降低生產(chǎn)成本。
以上所述，僅為本發(fā)明的具體實(shí)施方式，但本發(fā)明的保護(hù)范圍并不局限于此，任何不經(jīng)過創(chuàng)造性勞動想到的變化或替換，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。