申请日2016.04.22
公开(公告)日2016.06.29
IPC分类号C02F9/04
摘要
本发明公开了一种用于光伏、半导体行业氢氟酸废水回用处理工艺，包括：氢氟酸废水经收集池调质调量后泵入预处理水池，pH值调整到pH=2.4-2.6;然后经过多介质过滤器去除其中的悬浮物和有机物后进入一级反渗透系统脱除废水中的氟硅酸盐，一级反渗透系统的出水依次经过一级pH值调整至4-6和二级pH值调整至8-9，增压后进入二级反渗透系统进行脱氟除盐处理，产水若符合回用水标准则通过回水管道提供给用户，若不符合则排回氢氟酸废水收集池重新处理。本发明工艺不仅能够将氢氟酸废水回用约60%，而且处理后的水质优于自来水的水质，可直接回用于纯水制备系统或直接回用给工艺水系统，使回用的废水在厂区中循环使用，降低废水排放总量，节约用水成本。
权利要求书
1.一种用于光伏、半导体行业氢氟酸废水回用处理装置，包括与氢氟酸废水来水连接的氢氟酸废水收集池(1)和氢氟酸废水处理系统;
所述氢氟酸废水收集池(1)依次连接的废水泵(2)、预处理水池(3)和原水箱(5);所述原水箱(5)的出水分两路：一路依次经低压泵(6)、多介质过滤器(7)、保安过滤器(10)和一级高压泵(11)，连接至一级反渗透系统(12)的原水进口，另一路依次经反洗泵(8)连接至所述多介质过滤器(7)的反洗进口，所述多介质过滤器(7)的反洗出口连接至所述氢氟酸废水处理系统;
所述一级反渗透系统(12)包括两段反渗透单元，所述一级反渗透系统(12)的产水口连接到一级pH调节池(13)，所述一级反渗透系统(12)的浓水口连接到氢氟酸废水处理系统;其特征在于：
所述一级pH调节池(13)的出液口依次连接到二级pH调节池(15)、二级高压泵(17)后连接到二级反渗透系统(18)的原水进口;所述二级反渗透系统(18)为两段反渗透结构，所述二级反渗透系统(18)的浓水口连接到氢氟酸废水处理系统，所述二级反渗透系统(18)的产水口连接到产水箱(19)，所述产水箱(19)的出口通过回用水泵(20)后分别连接到回水管道和氢氟酸废水收集池(1);
所述预处理水池(3)、所述一级pH调节池(13)、所述二级pH调节池(15)均分别连接有氢氧化钠自动加药装置，每套氢氧化钠自动加药装置配套有搅拌器和pH在线检测仪;
所述保安过滤器(10)的进口管道上连接有阻垢剂自动加药装置(9);
各氢氧化钠自动加药装置、阻垢剂自动加药装置(9)、多介质过滤器(7)均与一PLC控制装置相连;所述氢氟酸废水收集池(1)、预处理水池(3)、原水箱(5)、一级pH调节池(13)、二级pH调节池(15)和产水箱(19)均分别设有与所述PLC控制装置连接的液位传感器;所述一级反渗透系统(12)、二级反渗透系统(18)和回水管道上均各自配套有与所述PLC控制装置连接的水质监视仪表。
2.一种用于光伏、半导体行业氢氟酸废水回用处理工艺，其特征在于，利用如权利要求1所述用于光伏、半导体行业氢氟酸废水回用处理装置，处理工艺的步骤是：氢氟酸废水来水经氢氟酸废水收集池(1)、废水泵(2)进入预处理水池(3)，将预处理水池(3)中废水的pH值调整到pH=2.4-2.6;自预处理水池(3)排出的废水经过多介质过滤器(7)去除其中的悬浮物和有机物后进入一级反渗透系统(12)脱除废水中的氟硅酸盐和部分氟离子，一级反渗透系统(12)的出水先经过一级pH值的调整至pH=4-6，再经过二级pH值的调整至pH=8-9后，再经过二级高压泵(17)增压后进入二级反渗透系统(18)进行脱氟除盐处理，与回用水泵出口配套的水质监视仪表对二级反渗透系统(18)的产水进行回用水水质检测，若不符合回用水标准则通过回水管道上的阀门切换排回到氢氟酸废水收集池，重新处理;若符合则通过回水管道提供给用户。
3.根据权利要求1所述用于光伏、半导体行业氢氟酸废水回用处理工艺，其特征在于，各氢氧化钠自动加药装置内的氢氧化钠溶液的质量百分比为15-25%。
4.根据权利要求1所述用于光伏、半导体行业氢氟酸废水回用处理工艺，其特征在于，经过一级反渗透系统(18)处理后的出水的pH=3～3.5，氟离子含量在180-220ppm，电导在2000～3000us/cm;经过二级反渗透系统(18)处理后的出水的pH=7，氟离子含量在5ppm以下，电导在20us/cm以下。
说明书
用于光伏、半导体行业氢氟酸废水回用处理装置及其工艺
技术领域
本发明涉及一种废水处理系统，尤其涉及一种氢氟酸废水回用系统。
背景技术
光伏、半导体行业近年来飞速发展，是一个朝阳行业，然而这也是一个高耗能、高污染、用水量极大的行业，以100MW多晶硅生产线为例，每天用水量在1500吨左右，在所产生的废水中含氢氟废水占废水总量的70%左右，含氢氟废水是刻蚀工序中产生的，一般PH在2左右，氟离子含量一般在50-800ppm之间，电导在2000-4000us/cm之间。
目前，用于光伏、半导体行业的废水处理系统中对含氟废水的典型处理方法为沉淀法，其基本原理为：
Ca2++2F=CaF2↓
如上式，在处理过程中需要向废水中投加CaCl2或其他钙盐，使Ca2+与水中的F反应生成CaF2沉淀，从而使F-从水中去除。该工艺最终能够将排放水中的氟离子的含量控制在6～10mg/L，以保证达标排放，然而由于源废水本身成分较为单一，但该沉淀法工艺过程中人为引入了大量钙、镁离子等，这不仅大大降低了废水进一步回用出水的品质，降低了废水回用的级别，更为该废水回用增大了难度和风险。
光伏、半导体行业产生的稀氢氟废水，具有pH值低、腐蚀性强、电导高的特点，这无疑增加了处理的难度，但稀氢氟废水具有浊度低、硬度低、废水中成分相对单一的特性，因此，需要开发一种针对光伏、半导体行业废水回用的新工艺。
发明内容
针对现有技术中存在的问题，本发明提供一种用于光伏、半导体行业氢氟酸废水回用处理工艺，将含氟废水经过本发明工艺后处理后，水质能够满足光伏、半导体行业回用，可直接回用于光伏、半导体行业工艺水系统，回用率高，可达60%，降低了废水排放总量，节约用水成本。而且在处理过程中不会产生废气，无二次污染。
为了解决上述技术问题，本发明提出的一种用于光伏、半导体行业氢氟酸废水回用处理装置，包括与氢氟酸废水来水连接的氢氟酸废水收集池和氢氟酸废水处理系统;所述氢氟酸废水收集池依次连接的废水泵、预处理水池和原水箱;所述原水箱的出水分两路：一路依次经低压泵、多介质过滤器、保安过滤器和一级高压泵，连接至一级反渗透系统的原水进口，另一路依次经反洗泵连接至所述多介质过滤器的反洗进口，所述多介质过滤器的反洗出口连接至所述氢氟酸废水处理系统;所述一级反渗透系统包括两段反渗透单元，所述一级反渗透系统的产水口连接到一级pH调节池，所述一级反渗透系统的浓水口连接到氢氟酸废水处理系统;所述一级pH调节池的出液口依次连接到二级pH调节池、二级高压泵后连接到二级反渗透系统的原水进口;所述二级反渗透系统为两段反渗透结构，所述二级反渗透系统的浓水口连接到氢氟酸废水处理系统，所述二级反渗透系统的产水口连接到产水箱，所述产水箱的出口通过回用水泵后分别连接到回水管道和氢氟酸废水收集池;所述预处理水池、所述一级pH调节池、所述二级pH调节池均分别连接有氢氧化钠自动加药装置，每套氢氧化钠自动加药装置配套有搅拌器和pH在线检测仪;所述保安过滤器的进口管道上连接有阻垢剂自动加药装置;各氢氧化钠自动加药装置、阻垢剂自动加药装置、多介质过滤器均与一PLC控制装置相连;所述氢氟酸废水收集池、预处理水池、原水箱、一级pH调节池、二级pH调节池和产水箱均分别设有与所述PLC控制装置连接的液位传感器;所述一级反渗透系统、二级反渗透系统和回水管道上均各自配套有与所述PLC控制装置连接的水质监视仪表。
本发明提出的一种用于光伏、半导体行业氢氟酸废水回用处理工艺，是利用上述氢氟酸废水处理回用装置，其步骤是：氢氟酸废水来水经氢氟酸废水收集池、废水泵进入预处理水池，将预处理水池中废水的pH值调整到pH=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级反渗透系统脱除废水中的氟硅酸盐和部分氟离子，一级反渗透系统的出水先经过一级pH值的调整至pH=4-6，再经过二级pH值的调整至pH=8-9后，再经过二级高压泵增压后进入二级反渗透系统进行脱氟除盐处理，与回用水泵出口配套的水质监视仪表对二级反渗透系统的产水进行回用水水质检测，若不符合回用水标准则通过回水管道上的阀门切换排回到氢氟酸废水收集池，重新处理;若符合则通过回水管道提供给用户。
进一步讲，各氢氧化钠自动加药装置内的氢氧化钠溶液的质量百分比为15-25%。
经过一级反渗透系统处理后的出水的pH=3～3.5，氟离子含量在180-220ppm，电导在2000～3000us/cm;经过二级反渗透系统处理后的出水的pH=7，氟离子含量在5ppm以下，电导在20us/cm以下。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
本发明回用工艺将氢氟酸废水来水通过调节pH，再经过耐腐蚀的多介质过滤器过滤及两级反渗透工艺处理，且在两级反渗透系统之间连续进行两次Ph值的调整，逐步将pH由3左右调制至4～6后在达到8～9，最终不仅能够将约60%的氢氟酸废水回用，而且pH值可以稳定在7-8，氟离子含量稳定在5ppm以下，电导稳定在20us/cm以下，直接回用给用户的工艺水系统，使回用处理后的废水在厂区中循环使用的。另一方面，经过反渗透工艺浓缩后的氢氟酸废水进入厂区中原有的氢氟酸废水处理系统，由于进入到氢氟酸废水处理系统的废水浓度增减，从而可以减少氢氟酸废水处理系统中所需处理药品的投加量，节省了成本，减少了设备投资，操作更加简单。