处理废水的方法和系统技术方案

本发明专利技术公开了一种处理废水的方法和系统，该方法包括：(1)将块料清洗机和/或硅芯清洗机酸洗所得的废酸与碱液进行中和处理，以便得到中和后废水；(2)将所述块料清洗机和/或所述硅芯清洗机水洗所得的含酸废水与所述中和后废水、沉降剂混合沉降，过滤后得到废渣和废液；(3)将废碱进行沉降处理，以便得到上清液和沉降渣；(4)将所述上清液与含碱废水、所述废液混合，以便得到配置碱液，并将所述配置碱液返回至步骤(1)作为所述碱液使用。采用该方法可减少酸洗废水处理量达60％，节约用水量达50％，减少新碱使用量达50％，具有优异的经济和环保效益。

Methods and systems for wastewater treatment

【技术实现步骤摘要】
处理废水的方法和系统
本专利技术属于多晶硅生产领域，具体而言，本专利技术涉及处理废水的方法和系统。
技术介绍
多晶硅是信息产业和太阳能光伏中重要的基础材料，是国家战略性材料。目前国内多晶硅主要采用“改良西门子法”生产。改良西门子法是利用三氯氢硅和氢气在CVD还原炉发生气相沉积反应，在预制的硅芯上沉积形成多晶硅棒。多晶硅产品后处理工序是多晶硅生产的最后一道加工工序，其主要生产任务是将还原炉内生产的多晶硅棒进行加工处理，生成最终产品。多晶硅产品后处理工序主要包括四个方面：破碎包装、硅芯加工、石墨件处理、产品检测。在多晶硅产品后处理工序中需使用氢氟酸和硝酸混合物对部分表面含有杂质的硅块和加工好的硅芯进行酸洗，清洗硅块和硅芯上的表面杂质。在清洗过程中会产生大量含氢氟酸和硝酸的废水，该废水具有强腐蚀性，对输送设备管道的耐腐蚀性提出了较高的要求，导致设备投资大，且废水中含有大量氟离子，含氟废水的排放对环境影响较大。目前，国内外处理工业含氟废水的方法主要有沉淀法、吸附法、冷冻法、离子交换法、离子交换树脂除氟法、液膜法、反渗透法、超滤除氟法、活性炭除氟法、电渗析法、电凝聚法、共蒸馏法等。工业上处理强酸性含氟量较高的废水主要采用沉淀法，使用石灰乳中和废水的酸度，加入PAC溶液(聚合Al2O3，无机高分子混凝剂)和PAM溶液沉淀(聚丙烯酰胺，非离子型高分子絮凝剂)，可实现较好的除氟效果。该工艺具有药剂投放量少、方法简单、处理方便、成本低等优点。硅块和硅芯的清洗分别在块料清洗机和硅芯清洗机中进行，在清洗机中分别进行酸洗、水洗、烘干等过程，清洗过程中酸洗排放的废酸和水洗排放的含酸废水混合后送入含氟废水处理工序。清洗过程中废酸和含酸废水为间歇排放，废酸中氢氟酸和硝酸浓度较大，而含酸废水中仅含有微量的氢氟酸和硝酸，两者混合后将生成大量的酸性废水，导致下游工序处理负荷大，为中和废酸的酸度，需加入大量碱液，投资成本高，对环境污染严重。因此，现有块料清洗机和/或硅芯清洗机酸洗所得的废酸和水洗所得的含酸废水的技术有待进一步改进。
技术实现思路
本专利技术旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本专利技术的一个目的在于提出一种处理废水的方法及系统。采用该方法可减少酸洗废水处理量达60％，节约用水量达50％，减少新碱使用量达50％，具有优异的经济和环保效益。在本专利技术的一个方面，本专利技术提出了一种处理废水的方法，根据本专利技术的实施例，该方法包括：(1)将块料清洗机和/或硅芯清洗机酸洗所得的废酸与碱液进行中和处理，以便得到中和后废水；(2)将所述块料清洗机和/或所述硅芯清洗机水洗所得的含酸废水与所述中和后废水、沉降剂混合沉降，过滤后得到废渣和废液；(3)将废碱进行沉降处理，以便得到上清液和沉降渣；(4)将所述上清液与含碱废水、所述废液混合，以便得到配置碱液，并将所述配置碱液返回至步骤(1)作为所述碱液使用。根据本专利技术实施例的处理废水的方法，通过先将块料清洗机和/或硅芯清洗机酸洗所得的废酸与碱液进行中和处理，再将块料清洗机和/或硅芯清洗机水洗所得的含酸废水与中和后废水、沉降剂混合沉降，可显著降低中和处理的废酸量及中和过程中碱液的使用量，同时能减少酸性废水的输送量，降低对输送设备耐腐蚀性的要求；通过将上清液与含碱废水、废液混合配置碱液，并将配置碱液返回作为碱液使用，可实现废液和废碱的回收利用，实现物料的内部循环，减少最终废液的排放量，同时可显著降低配置碱液时新鲜水和新鲜碱的使用量，提高工艺的经济和环保效益。由此，通过采用该方法可减少酸洗废水处理量达60％，节约用水量达50％，减少新碱使用量达50％，具有优异的经济和环保效益。另外，根据本专利技术上述实施例的处理废水的方法还可以具有如下附加的技术特征：在本专利技术的一些实施例中，在步骤(1)中，将所述块料清洗机和/或所述硅芯清洗机酸洗所得的所述废酸加入到所述碱液中进行所述中和处理，以便得到所述中和后废水。由此，可避免因废酸浓度高在中和过程中出现沸腾对人和环境造成伤害。在本专利技术的一些实施例中，在步骤(1)中，所述废酸与所述碱液的质量比为1：10-50。由此，有利于提高中和效率，同时避免中和过程中温度升高过快。在本专利技术的一些实施例中，在步骤(1)中，所述废酸中氢氟酸的浓度为10-30wt％，硝酸的浓度为30-60wt％。在本专利技术的一些实施例中，在步骤(1)中，所述碱液的浓度为20-52.6wt％。由此，可进一步提高中和效率。在本专利技术的一些实施例中，在步骤(1)中，所述碱液为选自氢氧化钠、氢氧化钾、氢氧化钙中的至少之一。由此，可进一步提高中和效率。在本专利技术的一些实施例中，在步骤(2)中，所述含酸废水中氢氟酸的浓度为0.1-0.3wt％，硝酸的浓度为0.3-0.6wt％。在本专利技术的一些实施例中，在步骤(2)中，所述沉降剂为选自石灰、PAM、PAC、烧碱中的至少之一。由此，可进一步提高沉降效率和效果。在本专利技术的一些实施例中，在步骤(2)中，所述含酸废水与所述中和后废水、所述沉降剂的质量比为100：1000-2000：1。由此，可进一步提高沉降效率和效果。在本专利技术的一些实施例中，在步骤(3)中，所述废碱为石墨件清洗机碱洗所得。由此，可进一步实现多晶硅生产过程中物料的内部消耗，进一步节约成本。在本专利技术的一些实施例中，在步骤(3)中，所述上清液的浓度为35-45wt％。由此，有利于提高配置碱液的品质。在本专利技术的一些实施例中，在步骤(3)中，所述上清液为选自氢氧化钠溶液、氢氧化钾溶液、氢氧化钙溶液中的至少之一。由此，可进一步提高配置碱液的品质。在本专利技术的一些实施例中，在步骤(4)中，所述含碱废水的浓度为0.1-10wt％。在本专利技术的一些实施例中，在步骤(4)中，所述含碱废水为选自氢氧化钠溶液、氢氧化钾溶液、氢氧化钙溶液中的至少之一。在本专利技术的一些实施例中，在步骤(4)中，所述含碱废水为所述石墨件清洗机水洗所得。由此，可进一步实现多晶硅生产过程中物料的内部消耗，进一步节约成本。在本专利技术的一些实施例中，在步骤(4)中，所述上清液与所述含碱废水、所述废液的质量比为1-50：10-50：1。由此，可进一步提高配置碱液的品质。在本专利技术的再一个方面，本专利技术提出了一种用于实施上述处理废水的方法的系统，根据本专利技术的实施例，该系统包括：中和装置，所述中和装置具有废酸入口、碱液入口和中和后废水出口；第一沉降装置，所述第一沉降装置具有含酸废水入口、中和后废水入口、沉降剂入口和沉降后混合物出口，所述中和后废水入口与所述中和后废水出口相连；过滤装置，所述过滤装置具有沉降后混合物入口、废渣出口和废液出口，所述沉降后混合物入口与所述沉降后混合物出口相连；第二沉降装置，所述第二沉降装置具有废碱入口、上清液出口和沉降渣出口；混合装置，所述混合装置具有上清液入口、含碱废水入口、废液入口和配置碱液出口，所述上清液入口与所述上清液出口相连，所述废液入口与所述废液出口相连，所述配置碱液出口与所述碱液入口相连。根据本专利技术实施例的处理废水的系统，通过先将块料清洗机和/或硅芯清洗机酸洗所得的废酸与碱液进行中和处理，再将块料清洗机和/或硅芯清洗机水洗所得的含酸废水与中和后废水、沉降剂混合沉降，可显著降低中和处理的废酸量及中和过程中碱液的使用量，同时能减少酸性废水的输送量本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种处理废水的方法，其特征在于，包括：(1)将块料清洗机和/或硅芯清洗机酸洗所得的废酸与碱液进行中和处理，以便得到中和后废水；(2)将所述块料清洗机和/或所述硅芯清洗机水洗所得的含酸废水与所述中和后废水、沉降剂混合沉降，过滤后得到废渣和废液；(3)将废碱进行沉降处理，以便得到上清液和沉降渣；(4)将所述上清液与含碱废水、所述废液混合，以便得到配置碱液，并将所述配置碱液返回至步骤(1)作为所述碱液使用。

【技术特征摘要】
1.一种处理废水的方法，其特征在于，包括：(1)将块料清洗机和/或硅芯清洗机酸洗所得的废酸与碱液进行中和处理，以便得到中和后废水；(2)将所述块料清洗机和/或所述硅芯清洗机水洗所得的含酸废水与所述中和后废水、沉降剂混合沉降，过滤后得到废渣和废液；(3)将废碱进行沉降处理，以便得到上清液和沉降渣；(4)将所述上清液与含碱废水、所述废液混合，以便得到配置碱液，并将所述配置碱液返回至步骤(1)作为所述碱液使用。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在步骤(1)中，将所述块料清洗机和/或所述硅芯清洗机酸洗所得的所述废酸加入到所述碱液中进行所述中和处理，以便得到所述中和后废水。3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，在步骤(1)中，所述废酸与所述碱液的质量比为1：10-50；任选的，在步骤(1)中，所述废酸中氢氟酸的浓度为10-30wt％，硝酸的浓度为30-60wt％；任选的，在步骤(1)中，所述碱液的浓度为20-52.6wt％；任选的，在步骤(1)中，所述碱液为选自氢氧化钠、氢氧化钾、氢氧化钙中的至少之一。4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，在步骤(2)中，所述含酸废水中氢氟酸的浓度为0.1-0.3wt％，硝酸的浓度为0.3-0.6wt％；任选的，在步骤(2)中，所述沉降剂为选自石灰、PAM、PAC、烧碱中的至少之一；任选的，在步骤(2)中，所述含酸废水与所述中和后废水、所述沉降剂的质量比为100：1000-2000：1。5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在步骤(3)中，所述废碱为石墨件清洗机碱洗所得；任选的，在步骤(3)中，所述上清液的浓度为35-45w...

【专利技术属性】
技术研发人员：章莉，石何武，郑红梅，杨永亮，
申请(专利权)人：中国恩菲工程技术有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11