公布日:2023.05.09
申請日:2022.12.30
分類(lèi)號:C02F9/00(2023.01)I;C02F1/00(2023.01)N;C02F1/44(2023.01)N;C02F1/60(2023.01)N;C02F5/02(2023.01)N;C02F1/04(2023.01)N;C02F101/10(2006.01)N
摘要
本發(fā)明涉及多晶硅技術(shù)領(lǐng)域,特別涉及晶體硅生產(chǎn)的高鹽廢水濃縮處理系統及方法,系統包括預濃縮單元,用于對高鹽廢水進(jìn)行初步濃縮分離,得到預濃縮液和回收淡水;預處理單元,用于去除預濃縮液中的堿度、硬度和硅,以及絕大部分懸浮物;除硬裝置,用于去除預處理后的預濃縮液中殘留的硬度;膜濃縮單元,用于對除硬后的預濃縮液進(jìn)一步濃縮,得到終濃縮液和回收淡水。本發(fā)明針對硅含量較大、硬度大、含鹽量高等廢水水質(zhì)特點(diǎn),采取“預濃縮+預處理+除硬裝置+膜濃縮”的處理工藝,進(jìn)行分類(lèi)逐步處理;不僅能夠降低廢水處理的能耗,提高水回收率;而且能夠有效處理高硅、高鹽廢水,實(shí)現廢水近零排放。
權利要求書(shū)
1.一種晶體硅生產(chǎn)的高鹽廢水濃縮處理系統,其特征在于:包括預濃縮單元、預處理單元、除硬裝置及膜濃縮單元,預濃縮單元,用于對高鹽廢水進(jìn)行初步濃縮分離,得到預濃縮液和回收淡水;預處理單元,用于去除預濃縮液中的堿度、硬度和硅,以及絕大部分懸浮物;除硬裝置,用于去除預處理后的預濃縮液中殘留的硬度;膜濃縮單元,用于對除硬后的預濃縮液進(jìn)一步濃縮,得到終濃縮液和回收淡水,終濃縮液達到蒸發(fā)結晶進(jìn)水條件。
2.根據權利要求1所述的晶體硅生產(chǎn)的高鹽廢水濃縮處理系統,其特征在于:所述預濃縮單元包括一級濃水反滲透裝置,用于對廢水進(jìn)行初步濃縮分離,得到預濃縮液和回收淡水。
3.根據權利要求2所述的晶體硅生產(chǎn)的高鹽廢水濃縮處理系統,其特征在于:所述預處理單元包括調節池、高效一體化澄清裝置、雙介質(zhì)過(guò)濾器、超濾裝置;調節池,與一級濃水反滲透裝置連通,用于將預濃縮液攪拌均勻;高效一體化澄清裝置,與調節池連通,用于去除預濃縮液中的堿度、硬度和硅;雙介質(zhì)過(guò)濾器,與高效一體化澄清裝置連通,用于去除部分懸浮物;超濾裝置,與雙介質(zhì)過(guò)濾器連通,用于去除絕大部分懸浮物。
4.根據權利要求3所述的晶體硅生產(chǎn)的高鹽廢水濃縮處理系統,其特征在于:所述除硬裝置包括鈉床,與所述超濾裝置連通,用于去除經(jīng)超濾過(guò)濾后的預濃縮液中殘留的鈣鎂離子。
5.根據權利要求4所述的晶體硅生產(chǎn)的高鹽廢水濃縮處理系統,其特征在于:所述膜濃縮單元包括二級濃水反滲透裝置和STRO裝置,二級濃水反滲透裝置,與所述除硬裝置連通,用于對除硬后的濃縮液進(jìn)行濃縮和淡水回收;STRO裝置,與所述二級濃水反滲透裝置連通,用于對二級濃水反滲透濃縮后的濃縮液進(jìn)一步進(jìn)行濃縮,得到終濃縮液和回收淡水。
6.根據權利要求5所述的晶體硅生產(chǎn)的高鹽廢水濃縮處理系統,其特征在于:還包括蒸發(fā)結晶裝置,與所述STRO裝置連通,用于對終濃縮液進(jìn)行蒸發(fā)濃縮,以分離出水分和鹽分。
7.根據權利要求6所述的晶體硅生產(chǎn)的高鹽廢水濃縮處理系統,其特征在于:所述一級濃水反滲透裝置的淡水出水口與回收水箱管道相連,二級濃水反滲透裝置的淡水出水口與回收水箱管道相連,STRO裝置的淡水出水口與回收水箱管道相連,STRO裝置的終濃縮液出水口與蒸發(fā)結晶裝置管道相連。
8.根據權利要求7所述的晶體硅生產(chǎn)的高鹽廢水濃縮處理系統,其特征在于:所述高效一體化澄清裝置的排泥口連接有污泥處理裝置,污泥處理裝置包括通過(guò)污泥管線(xiàn)連接的污泥濃縮池和廂式板框壓濾機;高效一體化澄清裝置的排泥口與污泥濃縮池的進(jìn)泥口通過(guò)污泥管道連接,所述的污泥濃縮池中的上清液及廂式板框壓濾機的排水通過(guò)管道與調節池連接。
9.一種晶體硅生產(chǎn)的高鹽廢水濃縮處理方法,其特征在于:包括如下的步驟:(1)、將高鹽廢水排入預濃縮單元進(jìn)行初步濃縮分離,得到預濃縮液和回收淡水;(2)、將預濃縮液排入預處理單元去除預濃縮液中的堿度、硬度和硅,以及絕大部分懸浮物;(3)、將預處理后的濃縮液排入除硬裝置去除預濃縮液中殘留的硬度;(4)、將除硬后的濃縮液排入膜濃縮單元進(jìn)一步濃縮,得到終濃縮液和回收淡水;終濃縮液達到蒸發(fā)結晶進(jìn)水條件。
10.根據權利要求9所述的晶體硅生產(chǎn)的高鹽廢水濃縮處理方法,其特征在于:包括如下的步驟:(1)、將高鹽廢水排入一級濃水反滲透裝置進(jìn)行初步濃縮分離,得到預濃縮液和回收淡水;(2)、將預濃縮液排入調節池攪拌均勻;然后進(jìn)入高效一體化澄清裝置,投加氫氧化鈉及碳酸鈉去除預濃縮液中的堿度和硬度;投加氧化鎂藥劑強化除硅;接著(zhù)進(jìn)入雙介質(zhì)過(guò)濾器去除部分懸浮物,使預濃縮液濁度降到1NTU以?xún);再進(jìn)入超濾裝置去除絕大部分懸浮物,使濁度降至0.1NTU以?xún);?/span>3)、將超濾處理后的濃縮液排入鈉床去除預濃縮液中殘留的鈣鎂離子,使硬度降至0.02mmol/L以?xún);?/span>4)、將除硬后的濃縮液排入二級濃水反滲透裝置對除硬后的濃縮液進(jìn)行濃縮和淡水回收;然后進(jìn)入STRO裝置對濃縮液再次進(jìn)行濃縮,得到終濃縮液和回收淡水;終濃縮液達到蒸發(fā)結晶進(jìn)水條件后進(jìn)入蒸發(fā)結晶裝置。
發(fā)明內容
為了克服現有技術(shù)的不足,本發(fā)明的目的在于提供一種晶體硅生產(chǎn)的高鹽廢水濃縮處理系統及方法,它不僅能夠降低廢水處理的能耗,提高水回收率;而且能夠有效處理高硅、高鹽廢水,實(shí)現廢水近零排放。
為實(shí)現上述目的,本發(fā)明提供如下技術(shù)方案:晶體硅生產(chǎn)的高鹽廢水濃縮處理系統,包括預濃縮單元、預處理單元、除硬裝置及膜濃縮單元,預濃縮單元,用于對高鹽廢水進(jìn)行初步濃縮分離,得到預濃縮液和回收淡水;預處理單元,用于去除預濃縮液中的堿度、硬度和硅,以及絕大部分懸浮物;除硬裝置,用于去除預處理后的預濃縮液中殘留的硬度;膜濃縮單元,用于對除硬后的預濃縮液進(jìn)一步濃縮,得到終濃縮液和回收淡水,終濃縮液達到蒸發(fā)結晶進(jìn)水條件。
作為本發(fā)明所述晶體硅生產(chǎn)的高鹽廢水濃縮處理系統的一種優(yōu)選方案,所述預濃縮單元包括一級濃水反滲透裝置,用于對廢水進(jìn)行初步濃縮分離,得到預濃縮液和回收淡水。
作為本發(fā)明所述晶體硅生產(chǎn)的高鹽廢水濃縮處理系統的一種優(yōu)選方案,所述預處理單元包括調節池、高效一體化澄清裝置、雙介質(zhì)過(guò)濾器、超濾裝置;調節池,與一級濃水反滲透裝置連通,用于將預濃縮液攪拌均勻;高效一體化澄清裝置,與調節池連通,用于去除預濃縮液中的堿度、硬度和硅;雙介質(zhì)過(guò)濾器,與高效一體化澄清裝置連通,用于去除部分懸浮物;超濾裝置,與雙介質(zhì)過(guò)濾器連通,用于去除絕大部分懸浮物。
作為本發(fā)明所述晶體硅生產(chǎn)的高鹽廢水濃縮處理系統的一種優(yōu)選方案,所述除硬裝置包括鈉床,與所述超濾裝置連通,用于去除經(jīng)超濾過(guò)濾后的預濃縮液中殘留的鈣鎂離子。
作為本發(fā)明所述晶體硅生產(chǎn)的高鹽廢水濃縮處理系統的一種優(yōu)選方案,所述膜濃縮單元包括二級濃水反滲透裝置和STRO裝置,二級濃水反滲透裝置,與所述除硬裝置連通,用于對除硬后的濃縮液進(jìn)行濃縮和淡水回收;STRO裝置,與所述二級濃水反滲透裝置連通,用于對二級濃水反滲透濃縮后的濃縮液進(jìn)一步進(jìn)行濃縮,得到終濃縮液和回收淡水。
作為本發(fā)明所述晶體硅生產(chǎn)的高鹽廢水濃縮處理系統的一種優(yōu)選方案,還包括蒸發(fā)結晶裝置,與所述STRO裝置連通,用于對終濃縮液進(jìn)行蒸發(fā)濃縮,以分離出水分和鹽分。
作為本發(fā)明所述晶體硅生產(chǎn)的高鹽廢水濃縮處理系統的一種優(yōu)選方案,所述一級濃水反滲透裝置的淡水出水口與回收水箱管道相連,二級濃水反滲透裝置的淡水出水口與回收水箱管道相連,STRO裝置的淡水出水口與回收水箱管道相連,STRO裝置的終濃縮液出水口與蒸發(fā)結晶裝置管道相連。
作為本發(fā)明所述晶體硅生產(chǎn)的高鹽廢水濃縮處理系統的一種優(yōu)選方案,所述高效一體化澄清裝置的排泥口連接有污泥處理裝置,污泥處理裝置包括通過(guò)污泥管線(xiàn)連接的污泥濃縮池和廂式板框壓濾機;高效一體化澄清裝置的排泥口與污泥濃縮池的進(jìn)泥口通過(guò)污泥管道連接,所述的污泥濃縮池中的上清液及廂式板框壓濾機的排水通過(guò)管道與調節池連接。
一種晶體硅生產(chǎn)的高鹽廢水濃縮處理方法,包括如下的步驟:(1)、將高鹽廢水排入預濃縮單元進(jìn)行初步濃縮分離,得到預濃縮液和回收淡水;(2)、將預濃縮液排入預處理單元去除預濃縮液中的堿度、硬度和硅,以及絕大部分懸浮物;(3)、將預處理后的濃縮液排入除硬裝置去除預濃縮液中殘留的硬度;(4)、將除硬后的濃縮液排入膜濃縮單元進(jìn)一步濃縮,得到終濃縮液和回收淡水;終濃縮液達到蒸發(fā)結晶進(jìn)水條件進(jìn)入蒸發(fā)結晶裝置。
作為本發(fā)明所述晶體硅生產(chǎn)的高鹽廢水濃縮處理方法的一種優(yōu)選方案,包括如下的步驟:(1)、將高鹽廢水排入一級濃水反滲透裝置進(jìn)行初步濃縮分離,得到預濃縮液和回收淡水;(2)、將預濃縮液排入調節池攪拌均勻;然后進(jìn)入高效一體化澄清裝置,投加氫氧化鈉及碳酸鈉去除預濃縮液中的堿度和硬度;投加氧化鎂藥劑強化除硅;接著(zhù)進(jìn)入雙介質(zhì)過(guò)濾器去除部分懸浮物,使預濃縮液濁度降到1NTU以?xún);再進(jìn)入超濾裝置去除絕大部分懸浮物,使濁度降至0.1NTU以?xún);?/span>3)、將超濾處理后的濃縮液排入鈉床去除預濃縮液中殘留的鈣鎂離子,使硬度降至0.02mmol/L以?xún);?/span>4)、將除硬后的濃縮液排入二級濃水反滲透裝置對除硬后的濃縮液進(jìn)行濃縮和淡水回收;然后進(jìn)入STRO裝置對濃縮液再次進(jìn)行濃縮,得到終濃縮液和回收淡水;終濃縮液達到蒸發(fā)結晶進(jìn)水條件后進(jìn)入蒸發(fā)結晶裝置。
與現有技術(shù)相比,本發(fā)明的有益效果是:(1)本發(fā)明針對硅含量較大、硬度大、含鹽量高等廢水水質(zhì)特點(diǎn),采取“預濃縮+預處理+除硬裝置+膜濃縮”的處理工藝,進(jìn)行分類(lèi)逐步處理;不僅能夠降低廢水處理的能耗,提高水回收率;而且能夠有效處理高硅、高鹽廢水,實(shí)現廢水近零排放。
(2)本發(fā)明采用鈉床去除水中硬度,可以有效避免膜濃縮系統及蒸發(fā)結晶裝置出現結垢風(fēng)險。
(3)本發(fā)明膜濃縮采用二級濃水反滲透裝置和STRO裝置組合,STRO濃水測硅含量未超過(guò)200mg/L,不會(huì )對膜濃縮系統產(chǎn)生結垢和污堵風(fēng)險,其出水TDS含量在90000mg/L以上,能滿(mǎn)足蒸發(fā)結晶裝置進(jìn)水要求。
(發(fā)明人:汪旭;向磊;甘露;李中柱;陳院林;方世俊;田彬)