用于光伏、半導體行業(yè)氫氟酸廢水回用處理裝置及其工藝的制作方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及一種廢水處理系統(tǒng)，尤其涉及一種氫氟酸廢水回用系統(tǒng)。
【背景技術】
[0002]光伏、半導體行業(yè)近年來飛速發(fā)展，是一個朝陽行業(yè)，然而這也是一個高耗能、高污染、用水量極大的行業(yè)，以I OOMff多晶硅生產(chǎn)線為例，每天用水量在1500噸左右，在所產(chǎn)生的廢水中含氫氟廢水占廢水總量的70%左右，含氫氟廢水是刻蝕工序中產(chǎn)生的，一般PH在2左右，氣尚子含量一般在50-800ppm之間，電導在2000-4000us/cm之間。
[0003]目前，用于光伏、半導體行業(yè)的廢水處理系統(tǒng)中對含氟廢水的典型處理方法為沉淀法，其基本原理為:
[0004]Ca2++2F = CaF2I
[0005]如上式，在處理過程中需要向廢水中投加CaCl2或其他鈣鹽，使Ca2+與水中的F反應生成CaF2沉淀，從而使F—從水中去除。該工藝最終能夠將排放水中的氟離子的含量控制在6?10mg/L，以保證達標排放，然而由于源廢水本身成分較為單一，但該沉淀法工藝過程中人為引入了大量鈣、鎂離子等，這不僅大大降低了廢水進一步回用出水的品質，降低了廢水回用的級別，更為該廢水回用增大了難度和風險。
[0006]光伏、半導體行業(yè)產(chǎn)生的稀氫氟廢水，具有pH值低、腐蝕性強、電導高的特點，這無疑增加了處理的難度，但稀氫氟廢水具有濁度低、硬度低、廢水中成分相對單一的特性，因此，需要開發(fā)一種針對光伏、半導體行業(yè)廢水回用的新工藝。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]針對現(xiàn)有技術中存在的問題，本發(fā)明提供一種用于光伏、半導體行業(yè)氫氟酸廢水回用處理工藝，將含氟廢水經(jīng)過本發(fā)明工藝后處理后，水質能夠滿足光伏、半導體行業(yè)回用，可直接回用于光伏、半導體行業(yè)工藝水系統(tǒng)，回用率高，可達60%，降低了廢水排放總量，節(jié)約用水成本。而且在處理過程中不會產(chǎn)生廢氣，無二次污染。
[0008]為了解決上述技術問題，本發(fā)明提出的一種用于光伏、半導體行業(yè)氫氟酸廢水回用處理裝置，包括與氫氟酸廢水來水連接的氫氟酸廢水收集池和氫氟酸廢水處理系統(tǒng);所述氫氟酸廢水收集池依次連接的廢水栗、預處理水池和原水箱;所述原水箱的出水分兩路:一路依次經(jīng)低壓栗、多介質過濾器、保安過濾器和一級高壓栗，連接至一級反滲透系統(tǒng)的原水進口，另一路依次經(jīng)反洗栗連接至所述多介質過濾器的反洗進口，所述多介質過濾器的反洗出口連接至所述氫氟酸廢水處理系統(tǒng);所述一級反滲透系統(tǒng)包括兩段反滲透單元，所述一級反滲透系統(tǒng)的產(chǎn)水口連接到一級PH調(diào)節(jié)池，所述一級反滲透系統(tǒng)的濃水口連接到氫氟酸廢水處理系統(tǒng);所述一級PH調(diào)節(jié)池的出液口依次連接到二級pH調(diào)節(jié)池、二級高壓栗后連接到二級反滲透系統(tǒng)的原水進口；所述二級反滲透系統(tǒng)為兩段反滲透結構，所述二級反滲透系統(tǒng)的濃水口連接到氫氟酸廢水處理系統(tǒng)，所述二級反滲透系統(tǒng)的產(chǎn)水口連接到產(chǎn)水箱，所述產(chǎn)水箱的出口通過回用水栗后分別連接到回水管道和氫氟酸廢水收集池;所述預處理水池、所述一級pH調(diào)節(jié)池、所述二級pH調(diào)節(jié)池均分別連接有氫氧化鈉自動加藥裝置，每套氫氧化鈉自動加藥裝置配套有攪拌器和PH在線檢測儀;所述保安過濾器的進口管道上連接有阻垢劑自動加藥裝置;各氫氧化鈉自動加藥裝置、阻垢劑自動加藥裝置、多介質過濾器均與一 PLC控制裝置相連;所述氫氟酸廢水收集池、預處理水池、原水箱、一級pH調(diào)節(jié)池、二級PH調(diào)節(jié)池和產(chǎn)水箱均分別設有與所述PLC控制裝置連接的液位傳感器;所述一級反滲透系統(tǒng)、二級反滲透系統(tǒng)和回水管道上均各自配套有與所述PLC控制裝置連接的水質監(jiān)視儀表。
[0009]本發(fā)明提出的一種用于光伏、半導體行業(yè)氫氟酸廢水回用處理工藝，是利用上述氫氟酸廢水處理回用裝置，其步驟是:氫氟酸廢水來水經(jīng)氫氟酸廢水收集池、廢水栗進入預處理水池，將預處理水池中廢水的pH值調(diào)整到pH= 2.4-2.6;自預處理水池排出的廢水經(jīng)過多介質過濾器去除其中的懸浮物和有機物后進入一級反滲透系統(tǒng)脫除廢水中的氟硅酸鹽和部分氟離子，一級反滲透系統(tǒng)的出水先經(jīng)過一級PH值的調(diào)整至pH=4-6，再經(jīng)過二級pH值的調(diào)整至pH=8-9后，再經(jīng)過二級高壓栗增壓后進入二級反滲透系統(tǒng)進行脫氟除鹽處理，與回用水栗出口配套的水質監(jiān)視儀表對二級反滲透系統(tǒng)的產(chǎn)水進行回用水水質檢測，若不符合回用水標準則通過回水管道上的閥門切換排回到氫氟酸廢水收集池，重新處理;若符合則通過回水管道提供給用戶。
[0010]進一步講，各氫氧化鈉自動加藥裝置內(nèi)的氫氧化鈉溶液的質量百分比為15-25%。[0011 ] 經(jīng)過一級反滲透系統(tǒng)處理后的出水的pH = 3?3.5，氟離子含量在180-220ppm，電導在2000?3000us/cm;經(jīng)過二級反滲透系統(tǒng)處理后的出水的pH = 7，氟離子含量在5ppm以下，電導在20us/cm以下。
[0012]與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明的有益效果是:
[0013]本發(fā)明回用工藝將氫氟酸廢水來水通過調(diào)節(jié)PH，再經(jīng)過耐腐蝕的多介質過濾器過濾及兩級反滲透工藝處理，且在兩級反滲透系統(tǒng)之間連續(xù)進行兩次Ph值的調(diào)整，逐步將pH由3左右調(diào)制至4?6后在達到8?9，最終不僅能夠將約60%的氫氟酸廢水回用，而且pH值可以穩(wěn)定在7-8，氟離子含量穩(wěn)定在5ppm以下，電導穩(wěn)定在20us/cm以下，直接回用給用戶的工藝水系統(tǒng)，使回用處理后的廢水在廠區(qū)中循環(huán)使用的。另一方面，經(jīng)過反滲透工藝濃縮后的氫氟酸廢水進入廠區(qū)中原有的氫氟酸廢水處理系統(tǒng)，由于進入到氫氟酸廢水處理系統(tǒng)的廢水濃度增減，從而可以減少氫氟酸廢水處理系統(tǒng)中所需處理藥品的投加量，節(jié)省了成本，減少了設備投資，操作更加簡單。
【附圖說明】
[0014]圖1是實施例氫氟酸廢水回用工藝的結構流程圖。
[0015]圖中:1-氫氟酸廢水收集池，2-廢水栗，3-預處理水池，4、14、16-氫氧化鈉自動加藥裝置，5-原水箱，6-低壓栗，7-多介質過濾器，8-反洗栗，9-阻垢劑自動加藥裝置，10-保安過濾器，11-一級高壓栗，12-—級反滲透系統(tǒng)，13-—級pH調(diào)節(jié)池，15-二級pH調(diào)節(jié)池，17-二級高壓栗，18-二級反滲透，19-產(chǎn)水箱，20-回用水栗。
【具體實施方式】
[0016]下面結合附圖和具體實施例對本發(fā)明技術方案作進一步詳細描述，所描述的具體實施例僅對本發(fā)明進行解釋說明，并不用以限制本發(fā)明。
[0017]本發(fā)明工藝的設計思路是；由于光伏、半導體行業(yè)產(chǎn)生的氫氟酸廢水具有pH值低、腐蝕性強、電導高的特點，因此，在整個回用處理過程中，經(jīng)過PH預調(diào)節(jié)、過濾去除懸浮物、一級反滲透在低PH值下對氟離子的去除率較低，然而對于水中所存在的氟硅酸鹽去除率非常高，經(jīng)過一級反滲透能夠有效去除水中的氟硅酸鹽以和部分氟離子，經(jīng)過兩級調(diào)整將廢水的PH值提高并穩(wěn)定在8?9，然后經(jīng)過二級反滲透系統(tǒng)進一步脫氟除鹽，使最終的產(chǎn)水的pH穩(wěn)定在7左右，氟離子含量穩(wěn)定在5ppm以下，電導穩(wěn)定在20us/cm以下，其水質優(yōu)于自來水，不但可直接回用于光伏、半導體行業(yè)的工藝水，而且還可以回用于純水制備系統(tǒng)，從而使光伏、半導體行業(yè)廠區(qū)內(nèi)的水循環(huán)使用，降低廢水排放總量，節(jié)約用水成本。
[0018]如圖1所示，本發(fā)明一種用于光伏、半導體行業(yè)氫氟酸廢水回用處理裝置，包括與氫氟酸廢水來水連接的氫氟酸廢水收集池I和氫氟酸廢水處理系統(tǒng)，通常光伏、半導體行業(yè)企業(yè)均有該氫氟酸廢水處理系統(tǒng)。
[0019]所述氫氟酸廢水收集池I依次連接的廢水栗2、預處理水池3和原水箱5;所述原水箱5的出水分兩路:一路依次經(jīng)低壓栗6、多介質過濾器7、保安過濾器10和一級高壓栗11，連接至一級反滲透系統(tǒng)12的原水進口，另一路依次經(jīng)反洗栗8連接至所述多介質過濾器7的反洗進口，所述多介質過濾器7的反洗出口連接至所述氫氟酸廢水處理系統(tǒng)。
[0020]所述一級反滲透系統(tǒng)12包括兩段反滲透單元，所述一級反滲透系統(tǒng)12的產(chǎn)水口連接到一級PH調(diào)節(jié)池13，所述一級反滲透系統(tǒng)12的濃水口連接到氫氟酸廢水處理系統(tǒng);其特征在于:所述一級pH調(diào)節(jié)池13的出液口依次連接到二級pH調(diào)節(jié)池15、二級高壓栗17后連接到二級反滲透系統(tǒng)18的原水進口；所述二級反滲透系統(tǒng)18為兩段反滲透結構，所述二級反滲透系統(tǒng)18的濃水口連接到氫氟酸廢水處理系統(tǒng)，所述二級反滲透系統(tǒng)18的產(chǎn)水口連接到產(chǎn)水箱19，所述產(chǎn)水箱19的出口通過回用水栗20后分別連接到回水管道和氫氟酸廢水收集池I O
[0021]所述預處理水池3、所述一級pH調(diào)節(jié)池13、所述二級pH調(diào)節(jié)池15均分別連接有氫氧化鈉自動加藥裝置，每套氫氧化鈉自動加藥裝置配套有攪拌器和PH在線檢測儀;所述保安過濾器10的進口管道上連接有阻垢劑自動加藥裝置9;各氫氧化鈉自動加藥裝置、阻垢劑自動加藥裝置9、多介質過濾器7均與一 PLC控制裝置相連;所述氫氟酸廢水收集池1、預處理水池3、原水箱5、一級pH調(diào)節(jié)池13、二級pH調(diào)節(jié)池15和產(chǎn)水箱19均分別設有與所述PLC控制裝置連接的液位傳感器;所述一級反滲透系統(tǒng)12、二級反滲透系統(tǒng)18和回水管道上均各自配套有與所述PLC控制裝置連接的水質監(jiān)視儀表。
[0022]利用如圖1所示用于光伏、半導體行業(yè)氫氟酸廢水回用處理裝置實現(xiàn)光伏、半導體行業(yè)氫氟酸廢水回用處理工藝，包括:
[0023]水質水量調(diào)節(jié)步驟:含氫氟廢水是刻蝕工序中產(chǎn)生的，由于生產(chǎn)的特殊性，來水的水質和水量變化較大，利用氫氟酸廢水收集池I進行調(diào)質和調(diào)量，氫氟酸廢水收集池I內(nèi)水質達到:PH2左右，氟離子含量一般在400ppm左右，電導在20000-40000us/cm之間。
[0024]預處理水池pH調(diào)節(jié)步驟:氫氟酸廢水來水經(jīng)氫氟酸廢水收集池1、廢水栗2進入預處理水池3，其中，氫氟酸廢水中含有F—、SiF62—、Na+、K+和H+，如果pH偏低，氫氟酸會對設備產(chǎn)生嚴重的腐蝕，如果pH偏高，而Na2SiF6和K2SiF6溶解度較低，會在后續(xù)工藝過程的一級反