本发明专利技术公开了一种光伏行业氟化氢废水资源化利用系统装置和方法，解决现有技术中光伏行业氟化氢废水处理效率低，成本高，无法进行资源有效回收利用的技术问题。本发明专利技术的氟化氢废水资源化利用系统装置，包括氟硅酸反应装置、氢氟酸精制装置和热蒸汽压缩再生装置。通过氟硅酸反应装置沉降氟硅酸，离心后废水中上清液进入氢氟酸精制装置进行氢氟酸精制回收，蒸馏塔产生的蒸汽经热蒸汽压缩再生装置回收利用，沉淀后的氟硅酸盐通过清洗除杂再利用。通过本发明专利技术系统装置同时实现了氟氢酸和氟硅酸的有效回收利用，降低废水处理量和水处理剂使用量，减少能耗及水处理成本，提高工作效率。可广泛应用于环保技术领域。可广泛应用于环保技术领域。可广泛应用于环保技术领域。
【技术实现步骤摘要】
一种光伏行业氟化氢废水资源化利用系统装置和方法
[0001]本专利技术涉及环保
，具体为一种光伏行业氟化氢废水资源化利用系统装置和方法。
技术介绍
[0002]目前，电子级氢氟酸主要运用在集成电路、太阳能光伏和液晶显示屏等领域，其中第一大应用市场是集成电路领域，约占电子级氢氟酸总消耗量的47.2％；其次是太阳能光伏领域，占比34.5％；再次是液晶显示器领域，占18.3％。近年来，随着中国微电子工业的高速发展，逐步成为全球较大的液晶显示器(LCD)产业基地，用于集成电路(IC)、薄膜液晶显示器(TFT
‑
LCD) 和半导体等清洗和蚀刻剂的电子化学品的需求越来越大，国内优势企业的竞争力正在不断增强，长期成长空间巨大。
[0003]光伏、半导体行业中产生的氢氟酸废水污染性强，对环境造成的破坏性较大，目前主流处理工艺为在氢氟酸废水处理过程中，废水依次经过氢氟酸废水收集池，废水处理泵进入预处理水池，调整废水pH至 2.4
‑
2.6。自预处理水池排出的废水经过多介质过滤器去除其中的悬浮物和有机物后进入一阶、二阶反渗透系统以除去废水中的氟硅酸和氟离子，再对处理后的废水进行处理，这种处理工艺仅针对废水进行处理，对其中的有效物氟硅酸及氢氟酸无法进行回收再利用。另外，常用的化学沉淀法使用消石灰中和氢氟酸的方法进行沉淀和脱水过程和装置需要占用较大空间，成本高，实施不方便，处理过程繁琐，并且会产生大量污泥，最终即使在脱水后也存在大量废弃物需要处理的问题，不符合绿色环保理念，无法对氟硅酸及氢氟酸进行有效回收利用。
[0004]专利技术专利CN201910591298.0“氟化氢废水处理生产线”提出的含氟化氢废水的处理方法，涉及到多级混合、酸碱洗、絮凝池等，属于废水处理路线，无法实现氟化氢资源化利用；专利技术专利CN202111460496.7
ꢀ“
BOE废液制备氟化氢的方法及装置”属于资源化利用的路线，其通过碱中和成盐、汽提回收氨，电渗析、蒸馏浓缩等路线来实现氟化氢资源化，但是工艺路线过长，导致工业化应用成本巨大，难以实现真正的资源化。
技术实现思路
[0005]本专利技术针对现有技术中存在的缺点和不足，本专利技术提供了一种装置结构设计合理，操作简便，实用性强，可实现氟化氢的有效回收利用，同时副产优质氟硅酸盐产品，能够减轻光伏生产行业后端废水废渣处理压力，安全环保的光伏行业氟化氢废水资源化利用系统装置和方法。
[0006]为实现以上目的，本专利技术通过以下技术方案予以实现：本专利技术提供的光伏行业氟化氢废水资源化利用系统装置，其特征在于，包括氟硅酸反应装置、氢氟酸精制装置和热蒸汽压缩再生装置；
[0007]氟硅酸反应装置通过盐沉降废水中的氟硅酸；具体的，氟硅酸反应装置底部设有第一采出口，其侧面依次连接设有采出泵和离心机，采出泵吸入口和排出口通过管路分别
与第一采出口和离心机进口相连通，离心机上清液出口通过管路与氢氟酸精制装置相连通，其底部滤渣出口通过管路与氟硅酸盐精制装置相连通；
[0008]氢氟酸精制装置对废水中的氢氟酸进行浓缩回收；具体的，氢氟酸精制装置包括换热器、精馏塔、回流罐、塔底物料循环泵和回流泵；换热器进口、出口分别通过管路与离心机上清液出口和精馏塔下部进料口相连通；精馏塔塔底通过管路与塔底物料循环泵相连通，精馏塔塔顶气相冷凝后液体通过回流罐和回流泵由精馏塔塔顶回流口回流到精馏塔中；
[0009]热蒸汽压缩再生装置用于将蒸馏塔产生的蒸汽经热蒸汽压缩再生装置回收利用。
[0010]优选的，热蒸汽压缩再生装置包括塔顶降膜蒸发器、塔顶气液分离器、蒸汽压缩机、塔底降膜蒸发器、塔底气液分离器、塔顶热水循环泵、过热蒸汽降温器和塔底热水输送泵；
[0011]塔顶降膜蒸发器物料进口、物料出口和冷媒出口分别通过管路与精馏塔塔顶出气口、回流罐进口和塔顶气液分离器相连通；塔顶气液分离器底部的饱和热水通过塔顶热水循环泵与塔顶降膜蒸发器冷媒进口通过管路相连通，其内部蒸汽通过管路经塔顶气液分离器蒸汽出口依次经由经蒸汽压缩机和过热蒸汽降温器处理后，进入塔底气液分离器；
[0012]精馏塔塔底液料出口通过管路经塔底物料循环泵与塔底降膜蒸发器连通，塔底降膜蒸发器物料出口通过管路与精馏塔下部气相入口相连通；塔底降膜蒸发器蒸汽出口、进口分别通过管路与塔底气液分离器蒸汽进口、出口循环连通；塔底气液分离器内的热水通过管路经热水输送泵输送至塔顶气液分离器。
[0013]优选的，精馏塔内、中下部还设有集液盘，其侧面设有与集液盘相配合的精馏塔产品侧线采出口；精馏塔塔底废液通过塔底采出泵15排出。
[0014]优选的，氟硅酸反应装置为密闭釜式结构、罐式结构或槽式结构，其顶部设有进料口和加盐口，其内部还设有搅拌装置。
[0015]优选的，塔顶降膜蒸发器和塔底降膜蒸发器均为立式不透性石墨降膜蒸发器。
[0016]优选的，还包括氟硅酸精制装置，氟硅酸精制装置用于对经离心机过滤沉降后的氟硅酸盐进行杂质去除；具体的，氟硅酸精制装置依次连接设有一级清洗器、二级清洗器和真空干燥器，一级清洗器进口通过管路与离心机的滤渣出口相连通，一级清洗器、二级清洗器和真空干燥器分别通过管路依次顺序连接。
[0017]优选的，一级清洗器、二级清洗器为萃取离心机、密闭澄清槽或带搅拌装置的搅拌釜中的一种。
[0018]一种光伏行业氟化氢废水资源化利用方法，使用上述的何一项的任一种光伏行业氟化氢废水资源化利用系统装置，具体步骤包括如下：
[0019](1)将需要处理的氟化氢废水注入到所述氟硅酸反应装置中；
[0020](2)在氟硅酸反应装置中加入沉降剂，沉降氟化氢废水中的氟硅酸；
[0021](3)由采出泵提供动力将步骤(2)氟硅酸反应装置完成氟硅酸沉降后液体氟化氢废水泵进入离心机中进行离心分离；
[0022](4)将步骤(3)分离得到的上清液按批次泵进入氢氟酸精制装置中，进行氢氟酸精制回收；
[0023](5)将步骤(3)分离得到的底部氟硅酸沉淀物送入氟硅酸精制装置中进行清洗除
杂。
[0024]优选的，氟硅酸反应装置中加入的沉降剂为钠盐或钾盐，沉降时间为3h
‑
4h。
[0025]优选的，氢氟酸废水的氢氟酸含量为8％
‑
25％，氟硅酸含量为 0.1％
‑
12％。
[0026]优选的，步骤(4)氢氟酸精制装置中，精馏塔参数配置为：氢氟酸精馏塔理论板数为18
‑
52，产品侧线采出位置为自下而上第5
‑
30块理论板，进料位置为自下而上第2
‑
10块理论板；回流比为3
‑
5:1，操作压力 60KpaG
‑
101KpaG。
[0027]本专利技术具备以下有益效果：
[0028](1)本专利技术的氟化氢废水资源化利用系统装置，通过氟硅酸反应装置沉降氟硅酸，离心沉淀本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种光伏行业氟化氢废水资源化利用系统装置，其特征在于，包括氟硅酸反应装置、氢氟酸精制装置和热蒸汽压缩再生装置；所述氟硅酸反应装置通过盐沉降废水中的氟硅酸；具体的，所述氟硅酸反应装置(1)底部设有第一采出口(101)，其侧面依次连接设有采出泵(2)和离心机(3)，所述采出泵(2)吸入口和排出口通过管路分别与所述第一采出口(101)和离心机(3)进口相连通，所述离心机(3)上清液出口通过管路与所述氢氟酸精制装置相连通，其底部滤渣出口通过管路与所述氟硅酸盐精制装置相连通；所述氢氟酸精制装置对废水中的氢氟酸进行浓缩回收；具体的，所述氢氟酸精制装置包括换热器(4)、精馏塔(5)、回流罐(6)、塔底物料循环泵(14)和回流泵(16)；所述换热器(4)进口、出口分别通过管路与所述离心机(3)上清液出口和所述精馏塔(5)下部进料口相连通；所述精馏塔(5)塔底通过管路与所述塔底物料循环泵(14)相连通，精馏塔(5)塔顶气相冷凝后液体通过回流罐(6)和回流泵(16)由精馏塔塔顶回流口(502)回流到精馏塔(5)中；所述热蒸汽压缩再生装置用于将所述蒸馏塔(5)产生的蒸汽经热蒸汽压缩再生装置回收利用。2.根据权利要求1所述的一种光伏行业氟化氢废水资源化利用系统装置，其特征在于，所述热蒸汽压缩再生装置包括塔顶降膜蒸发器(7)、塔顶气液分离器(8)、蒸汽压缩机(9)、塔底降膜蒸发器(10)、塔底气液分离器(11)、塔顶热水循环泵(12)、过热蒸汽降温器(13)和塔底热水输送泵(17)；所述塔顶降膜蒸发器(7)物料进口、物料出口和冷媒出口分别通过管路与所述精馏塔(5)塔顶出气口、回流罐(6)进口和塔顶气液分离器(8)相连通；所述塔顶气液分离器(8)底部的饱和热水通过所述塔顶热水循环泵(12)与塔顶降膜蒸发器冷媒进口(702)通过管路相连通，其内部蒸汽通过管路经塔顶气液分离器蒸汽出口(801)依次经由经蒸汽压缩机(9)和过热蒸汽降温器(13)处理后，进入所述塔底气液分离器(11)；所述精馏塔(5)塔底液料出口通过管路经所述塔底物料循环泵(14)与所述塔底降膜蒸发器(10)连通，所述塔底降膜蒸发器(10)物料出口通过管路与所述精馏塔(5)下部气相入口相连通；所述塔底降膜蒸发器(10)蒸汽出口、进口分别通过管路与所述塔底气液分离器(11)蒸汽进口、出口循环连通；所述塔底气液分离器(11)内的热水通过管路经热水输送泵(17)输送至塔顶气液分离器(8)。3.根据权利要求1所述的一种光伏行业氟化氢废水资源化利用系统装置，其特征在于，所述精馏塔(5)内、中下部还设有集液盘，其侧面设有与所述集液盘相配合的精馏塔产品侧线采出口(501)；所述精馏塔(5)塔底废液通过塔底采出泵(15)排出。4.根据权利要求1所述的一种光伏行业氟化氢废...
【专利技术属性】
技术研发人员：颜企明，刘顺江，冯加亮，刘莱琛，冯文秀，
申请(专利权)人：深圳市超纯环保股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。