多晶硅生產(chǎn)廢水處理技術工藝
- 2018-12-13
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多晶硅生產(chǎn)廢水是在電子半導體工業(yè)及太陽能光伏產(chǎn)業(yè)生產(chǎn)過程產(chǎn)生的廢水。多晶硅生產(chǎn)和研磨過程中產(chǎn)生的廢水水量較大、傳統(tǒng)方法處理后出水的有毒有害金屬離子、氟等不能穩(wěn)定達標,對水資源環(huán)境造成的污染日益嚴重。下面詳細說明多晶硅生產(chǎn)廢水處理技術工藝:
電子半導體工業(yè)及太陽能光伏產(chǎn)業(yè)生產(chǎn)過程中,未回收利用的氯硅烷低沸物和氯化氫、提純分離塔的不凝氣體、還原爐開停爐置換尾氣、各系統(tǒng)檢修時的置換尾氣等工藝廢氣經(jīng)尾氣淋洗塔淋洗處理產(chǎn)生的酸性廢水,其水量與工藝廢氣的排放量、氯硅烷和氯化氫的濃度有直接關系。為確保處理后的廢氣達標排放,工藝廢氣的排放量或其中的氯硅烷、氯化氫濃度越大,產(chǎn)生的廢水量越大。這部分廢水是多晶硅生產(chǎn)廢水的主要組成部分,一般占多晶硅生產(chǎn)廢水總量的90%以上,其主要污染物為鹽酸和氯硅烷水解產(chǎn)生的Si02等,經(jīng)人工或機械刮撈后的酸性廢水沿地溝或管道排入廢水站調(diào)節(jié)池。
1、藥劑配制
(1)石灰乳的配制。石灰乳攪拌槽注入一定容積的回用水,緩慢加入Ca(OH)2含量大于70%的200目石灰粉并不斷攪拌,配制成20%的石灰乳溶液。兩組石灰乳攪拌槽,一套配制一套使用,相互交替運行。
(2)PAC溶液的配制。Al2O3含量>30%、鹽基度>80%的PAC按比例緩慢投加到用回用水定容的PAC溶解配置攪拌槽中,不斷攪拌配制成5%的PAc溶液,打開放液閥,使配制好的PAc溶液進入溶液槽中供處理系統(tǒng)使用,兩組溶液槽一組配制一組使用。
(3)PAM溶液的配制。向PAM配制攪拌槽注入一定量回用水,啟動攪拌機,人工緩緩向槽內(nèi)投加分子量>l200萬的陽離子高效絮凝劑PAM,充分攪拌使其溶解配制成5‰的PAM溶液,打開放液閥,分別向兩個溶液槽注入一定量的5‰PAM溶液,啟動溶液槽攪拌機,向溶液槽內(nèi)加回用水并充分攪拌完全溶解配制成0.5‰的藥液,兩組PAM溶液槽,一組使用一組配制,交替運行。在藥劑的配制和使用過程中,為避免藥液沉淀或結膠,要保持攪拌機連續(xù)運行。
2、中和
酸性廢水由提升泵輸送至中和槽與石灰乳發(fā)生中和反應,由于反應需要一定的時間,控制不好易造成出水pH不能滿足工藝要求。為保證處理系統(tǒng)連續(xù)穩(wěn)定運行,采用兩級中和槽串聯(lián)進行中和反應,即酸性廢水自一級中和槽下部進入,通過上部溢流沿管道自二級中和槽下部進入,廢水在中和槽升流過程中與通人中和槽中下部的石灰乳混合,在攪拌作用下快速反應。通過調(diào)整兩級中和槽的石灰乳投加量,同時控制兩級中和槽的攪拌速率,使一級中和槽出水pH達到4~5,二級中和槽出水pH達到7~8。
3、混合
混合的實質(zhì)是混凝荊水解產(chǎn)物在水中的擴散問題,使水中膠體顆粒同時脫穩(wěn)產(chǎn)生凝聚,為取得好的絮凝效果創(chuàng)造條件,也是節(jié)省投藥量的關鍵。本工藝采用管式微渦管道混合器作為混合設備,且PAc溶液在輸送泵前加入,PAM溶液在輸送泵后加入,利用湍流微渦旋和離心慣性效應,實現(xiàn)了PAC、PAM水解產(chǎn)物在廢水中的充分擴散,使廢水中形成的膠體顆粒得到了更好的脫穩(wěn)。加藥量是根據(jù)絮凝沉淀系統(tǒng)出水水質(zhì)進行調(diào)整的,一般控制每立方米廢水投加5%PAC藥液6~10L,投加0.5‰PMC藥液2L。
4、絮凝沉淀
采用集成式廢水凈化器,將直流混凝、微絮凝、重力沉降、離心分離、動態(tài)過濾、污泥濃縮等處理技術有機地結合集成在一套設備中。充分地利用混合液在凈化器內(nèi)慣性效應和湍流剪切力,使廢水沿切線方向高速進入凈化器后在凈化器內(nèi)部的特殊結構下通過壓縮雙電層、吸附電中和、吸附架橋、沉淀和網(wǎng)捕等作用,快速形成密實的礬花和較大的絮體,在霞力和離心力作用下,密實的礬花和較大的絮體顆粒滑到錐形污泥濃縮區(qū)濃縮,廢水沿罐壁向下懸流到一定程度后向中心靠攏,形成向上的懸流繼續(xù)上升進入動態(tài)過濾區(qū)深處理,過濾后的合格廢水自清水管道進入回用池回用或外排。
5、污泥處理
根據(jù)集成式廢水凈化器監(jiān)控取樣情況合理安排排泥周期,將集成式廢水凈化器污泥濃縮區(qū)的污泥排到污泥水箱,開啟污泥輸送泵和板框壓濾機處理污泥,污水返回中間水箱再處理,當板框壓濾機不再進水時,停止污泥輸送泵或?qū)⑽勰鄬肓硪慌_板框壓濾機,按板框壓濾機操作程序自動卸渣,濾渣經(jīng)皮帶輸送機輸送到渣場,定期外運處置。
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