申请日2013.08.30
公开(公告)日2013.11.27
IPC分类号C02F103/12; C02F9/14
摘要
本发明涉及一种晶硅片砂浆回收中工业废水的处理方法。旨在利用该方法和系统做到对晶硅片砂浆的工业废水的回收与净化。本发明中工业废水经分类与混合后，依次经过废水预处理、絮凝沉淀处理、厌氧处理、好氧处理、二次沉淀、酸化水解、高密度好氧过滤、终沉沉淀和继续深度处理，达到了对废水的净化。本发明的优点在于能够将含有酸碱腐蚀性、COD含量高的大量工业废水，经过上述步骤深度处理后再循环应用于工业生产，将工业废水循环再利用，节约水资源。
权利要求书
1.一种晶硅片砂浆回收中工业废水的处理方法，其特征在于：包括如下步骤：
(1)废水预处理：将晶硅切割废砂浆回收利用过程中所产生的酸洗废水、碱洗废水和离子交换树脂冲洗废水分类收集存放，再将酸洗废水、碱洗废水和离子交换树脂冲洗废水混合，得到混合废水A，所述酸洗废水、碱洗废水与离子交换树脂冲洗废水的体积比为1：0.5～1：1～1.5，然后调节混合废水pH值至7～9，并对混合废水A进行曝气处理;
(2)絮凝沉淀处理：在混合废水A中加入絮凝药剂，以30～60转/分的条件搅拌10～30分钟，得到混合废水B;
(3)厌氧处理：将厌氧菌活性污泥按0.5～3：100的质量比混入混合废水B中，以利用厌氧菌活性污泥将该混合废水B中分子量为200～1000的大分子有机物降解为分子量低于100的低分子有机物，得到混合废水C;
(4)好氧处理：在溶解氧量0.2～0.5 mg/L的曝气条件下，利用与废水质量比为0.5～2：100的好氧菌活性污泥分解10～15小时、去除混合废水C中的有机物，得到混合废水D;
(5)二次沉淀：在升流式沉淀池中对混合废水D进行二次沉淀，混合废水D从池体下部进入，经过8～12小时的时间连续进水后，去除沉淀污泥，得到澄清废水A;
(6)酸化水解：将上步所得澄清废水A中的各有机物经过微生物发酵、分解8～12小时转化为不完全氧化的小分子有机物、甲烷和二氧化碳气体，以降低澄清废水A中化学需氧量含量至200 mg O2/L以下，得到澄清废水B，其中，所述微生物为胶团菌和丝状菌，以丝状菌为骨架，胶团菌附着在丝状菌上，胶团菌所占比例大于丝状菌，胶团菌达到微生物总数量的50%～80%，丝状菌的数量占微生物总数量的10%～20%;
(7)高密度好氧过滤：在高密度好氧过滤池体内填料中富集好氧菌，且使引入的澄清废水B中的好氧菌污泥的浓度达到5000 mg/L～8000 mg/L，澄清废水B在这种高密度好氧菌作用下，将步骤(6)中未完全氧化的有机物进一步氧化分解掉，得到澄清废水C;
(8)终沉沉淀：将澄清废水C池体下部引至升流式沉淀池中进行沉淀，经过8～12小时的时间连续进水后，使废水中的化学需氧量降到50 mg O2/L以下，出水悬浮物为10 mg /L以下，得到澄清废水D;
(9)继续深度处理：将澄清废水D引至砂滤罐，依次经过砂滤罐中的精细石英砂过滤和经活性炭吸附后，去除掉水中的杂质，再经过RO反渗透设备，去除水中带电离子、有机物、胶体微粒和细菌，得到能够利用的净化水或能够回用的净化水。
2.根据权利要求1所述的晶硅片砂浆回收中工业废水的处理方法，其特征在于：所述废水在pH值调节时采取射流或风机曝气处理。
3.根据权利要求1所述的晶硅片砂浆回收中工业废水的处理方法，其特征在于：所述步骤(2)中絮凝药剂为混凝剂石灰和聚丙烯酰胺絮凝剂的混合物，混凝剂中石灰的质量占混合废水A质量的0.1～0.3%，聚丙烯酰胺的质量占混合废水A质量的0.002～0.008%。
4.根据权利要求1所述的晶硅片砂浆回收中工业废水的处理方法，其特征在于：所述步骤(2)中的絮凝药剂为混凝剂聚合氯化铝和聚合硫酸铁絮凝剂的混合物，混凝剂中聚合氯化铝的质量占混合废水A质量的0.1～0.3%，聚合硫酸铁的质量占混合废水A质量的0.01～0.03%。
5.根据权利要求1所述的晶硅片砂浆回收中工业废水的处理方法，其特征在于：所述压滤过程通过板式压滤机实现。
说明书
晶硅片砂浆回收中工业废水的处理方法
技术领域
本发明涉及废水处理技术领域，具体涉及一种晶硅片砂浆回收中工业废水的处理方法。
背景技术
太阳能晶硅片是光伏产业的基础材料，晶硅片在切割成片的过程中会产生大量的废砂浆，需要进行回收处理，废砂浆的回收利用需要对其中有用的切割液和切割刃料进行固液分离和化学提纯等处理，包括对废砂浆中物料进行加酸洗涤、加碱洗涤、水洗分级、萃取分离、pH调节、离子交换除杂、蒸馏干燥等过程。这些过程中都将产生大量的工业废水。据统计，从废砂浆中每回收一吨切割刃料需产生约30～50吨工业废水;每回收一吨切割液需产生约10吨工业废水。这对水资源是极大的浪费。
而回收晶硅片砂浆的工业废水有自己的特点，该工业废水的特点是酸碱腐蚀性强、COD(化学需氧量)含量高。其pH值最低可小于2，呈现出较高的酸性;最高可大于12，呈现出较高的碱性;其水中COD值高达10000～20000 mg O2/L，呈现出水体受到有机物高度污染。
在晶硅片砂浆的处理领域，中国专利文献中，公开号为CN102976323A名称为废水处理装置的专利中公布了一种废砂浆的回收工艺，该工艺主要是对废砂浆内本身含有的有用物质的一次高效提取，方便后续利用。但是，现有技术中没有对工业废水水体本身的污染提供解决方案，我国是水资源比较缺少的国家，水资源的循环再利用显得尤为重要。对该行业产生的大量工业废水进行资源化循环利用处理，去除掉有可能对水体造成污染的物质，既可以避免对生态环境造成污染，同时还能够减少企业对自来水资源的消耗，降低企业生产运营成本，达到节能减排、废水资源化循环利用的目的。
发明内容
本发明旨在提供一种适用于晶硅片砂浆的工业废水水质情况的晶硅片砂浆回收中工业废水的处理方法。
为解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案：
设计一种晶硅片砂浆回收中工业废水的处理方法，包括如下步骤：
(1)废水预处理：将晶硅切割废砂浆回收利用过程中所产生的酸洗废水、碱洗废水和离子交换树脂冲洗废水分类收集存放，再将酸洗废水、碱洗废水和离子交换树脂冲洗废水混合，得到混合废水A，所述酸洗废水、碱洗废水与离子交换树脂冲洗废水的体积比为1：0.5～1：1～1.5，然后调节混合废水pH值至7～9，并对混合废水A进行曝气处理;
(2)絮凝沉淀处理：在混合废水A中加入絮凝药剂，在30～60转/分的条件下搅拌10～30分钟，得到混合废水B;
(3)厌氧处理：将厌氧菌活性污泥按0.5～3：100的质量比混入混合废水B中，将混合废水B中分子量为200～1000的大分子有机物降解为分子量低于100的低分子有机物，得到混合废水C;
(4)好氧处理：在溶解氧量0.2～0.5 mg/L的曝气条件下，利用与废水质量比为0.5～2：100的好氧菌活性污泥分解10～15小时、、去除混合废水C中的有机物，得到混合废水D;
(5)二次沉淀：在升流式沉淀池中对混合废水D进行二次沉淀，混合废水D从池体下部进入，经过8～12小时的时间连续进水后，去除沉淀污泥，得到澄清废水A;
(6)酸化水解：将上步所得澄清废水A中的各有机物经过微生物水解、8～12小时发酵转化为不完全氧化的小分子有机物、甲烷和二氧化碳气体，降低废水中化学需氧量含量至200 mg O2/L以下，得到澄清废水B，其中，所述微生物为胶团菌和丝状菌，以丝状菌为骨架，胶团菌附着在丝状菌上，胶团菌所占比例大于丝状菌，胶团菌达到微生物总数量的50%～80%，丝状菌的数量占微生物总数量的10%～20%;
(7)高密度好氧过滤：在高密度好氧过滤池体内填料富集好氧菌，好氧菌污泥的浓度为5000 mg/L～8000 mg/L，澄清废水B在这种高密度好氧菌作用下，处理步骤(6)未完全氧化的有机物，将澄清废水B中的有机物完全分解掉，得到澄清废水C;
(8)终沉沉淀：将澄清废水C引至升流式沉淀池中进行沉淀，废水从池体下部进入，经过8～12小时的时间连续进水后，使废水中化学需氧量降到50 mg O2/L以下，出水悬浮物为10 mg /L以下，得到澄清废水D;
(9)继续深度处理：将澄清废水D引至砂滤罐，依次经过精细石英砂过滤和经活性炭吸附后，去除掉水中的杂质，再经过RO反渗透设备，去除水中带电离子、有机物、胶体微粒和细菌，得到能够利用的净化水，或可回用的净化水。
本发明中废水在pH值调节时采取射流或风机曝气处理，步骤(2)中絮凝药剂为混凝剂石灰和聚丙烯酰胺絮凝剂的混合物，混凝剂石灰的质量占混合废水A质量的0.1～0.3%，聚丙烯酰胺的质量占混合废水A质量的0.002～0.008%，或者絮凝药剂是混凝剂聚合氯化铝和聚合硫酸铁絮凝剂的混合物，混凝剂聚合氯化铝的质量占混合废水A质量的0.1～0.3%，聚合硫酸铁的质量占混合废水A质量的0.01～0.03%。
本发明中的压滤过程通过板式压滤机实现。
本发明的有益效果在于：
能够将含有酸碱腐蚀性、COD含量高的大量工业废水，经过本发明步骤深度处理后再循环应用于工业生产，将工业废水循环再利用，节约水资源。