申请日2018.10.22
公开(公告)日2019.01.04
IPC分类号C02F1/44; C02F103/34
摘要
本实用新型公开了一种研磨废水的处理装置，其包括废水进管;陶瓷膜过滤器，所述陶瓷膜过滤器具有进废水侧和产水侧，所述废水进管与所述进废水侧连通;出水管，所述出水管与所述产水侧连通;与进废水侧连通的正冲进水管和正冲出水管。本实用新型提供的研磨废水的处理装置采用陶瓷膜对研磨废水进行回收处理，充分保证了水中直径较大的颗粒，如胶体、固体颗粒、病菌、隐性孢子等被完全过滤掉，进而保证了通过陶瓷膜过滤后的出水，不含悬浮物，可以直接使用，过滤效果较好。而且，陶瓷膜具有优异的耐化学腐蚀的性能，因此可以在广泛的pH值范围内进行操作，并且耐氧化，可以用来处理加氯处理后的水，以及用强氧化剂进行清洗。
权利要求书
1.一种研磨废水的处理装置，其特征在于，包括：
废水进管;
陶瓷膜过滤器，所述陶瓷膜过滤器具有进废水侧和产水侧，所述废水进管与所述进废水侧连通;
出水管，所述出水管与所述产水侧连通;
与进废水侧连通的正冲进水管和正冲出水管。
2.根据权利要求1所述的研磨废水的处理装置，其特征在于，所述陶瓷膜过滤器的过滤方式为死端过滤或错流过滤。
3.根据权利要求1所述的研磨废水的处理装置，其特征在于，所述陶瓷膜过滤器的过滤方式为内压式过滤方式。
4.根据权利要求1所述的研磨废水的处理装置，其特征在于，还包括串接在所述废水进管或出水管上的第一压力部件，所述第一压力部件能够使所述进废水侧的压力大于或小于所述产水侧的压力。
5.根据权利要求1所述的研磨废水的处理装置，其特征在于，还包括与进废水侧连通的反洗出水管和与所述产水侧连通的反洗进水管。
6.根据权利要求5所述的研磨废水的处理装置，其特征在于，还包括串接在所述反洗出水管或反洗进水管上的第二压力部件，所述第二压力部件能够使所述进废水侧的压力小于所述产水侧的压力。
7.根据权利要求5所述的研磨废水的处理装置，其特征在于，进入所述反洗进水管的清洗液中添加有酸、碱或杀菌剂。
8.根据权利要求1所述的研磨废水的处理装置，其特征在于，所述陶瓷膜过滤器的陶瓷膜过滤孔的平均孔径为30nm。
说明书
一种研磨废水的处理装置
技术领域
本实用新型涉及水处理技术领域，更具体地说，涉及一种研磨废水的处理装置。
背景技术
自90年代以来，全球电子行业蓬勃发展，引起了世界各国政府的高度重视。中国的电子工业历经多年的改革开放，逐渐成为“世界电子产品制造业的加工厂”。目前国家大力发展晶圆厂，在晶棒、晶圆的制造过程中，切割、研磨、划片、减薄、化学研磨平坦化(CMP)等工艺后的清洗过程中，均会产生研磨废水。研磨废水中含有少量的研磨膏、被研磨下来的微小颗粒以及清洗剂，但其中的水质比较好，电导率和TOC(Total Organic Carbon，总有机碳)含量都比较低，具有回收利用的价值。
研磨废水回收的难点在于废水中的颗粒物非常微小，采用传统的介质过滤没有办法去除。现有技术中一般采用混凝沉淀进行预处理，再运用高分子有机物制成的超滤技术，利用有机超滤膜的孔径小的特点，对研磨废水中的微小颗粒进行截留，合格的产水进行回收。但是，由于研磨废水中的颗粒物比较锋利，且有机超滤存在机械强度不足，容易断丝且过滤效果较差的情况。另外，有机超滤对进水中SS(Suspended Solids，悬浮物)和TOC的容忍度有限，对预处理的要求严格，化学稳定性有限，运行故障后，膜的性能恢复性不理想等缺陷，因此有机超滤运用起来故障率高，更换频繁。
综上所述，如何有效地解决研磨废水处理时过滤效果较差的问题，是目前本领域技术人员急需解决的问题。
实用新型内容
有鉴于此，本实用新型的目的在于提供一种研磨废水的处理装置，该研磨废水的处理装置的结构设计可以有效地解决研磨废水处理时过滤效果较差的问题。
为了达到上述第一个目的，本实用新型提供如下技术方案：
一种研磨废水的处理装置，包括：
废水进管;
陶瓷膜过滤器，所述陶瓷膜过滤器具有进废水侧和产水侧，所述废水进管与所述进废水侧连通;
出水管，所述出水管与所述产水侧连通;
与进废水侧连通的正冲进水管和正冲出水管。
优选地，上述研磨废水的处理装置中，所述陶瓷膜过滤器的过滤方式为死端过滤或错流过滤。
优选地，上述研磨废水的处理装置中，所述陶瓷膜过滤器的过滤方式为内压式过滤方式。
优选地，上述研磨废水的处理装置中，还包括串接在所述废水进管或出水管上的第一压力部件，所述第一压力部件能够使所述进废水侧的压力大于或小于所述产水侧的压力。
优选地，上述研磨废水的处理装置中，还包括与进废水侧连通的反洗出水管和与所述产水侧连通的反洗进水管。
优选地，上述研磨废水的处理装置中，还包括串接在所述反洗出水管或反洗进水管上的第三压力部件，所述第三压力部件能够使所述进废水侧的压力小于所述产水侧的压力。
优选地，上述研磨废水的处理装置中，进入所述反洗进水管的清洗液中添加有酸、碱或杀菌剂。
优选地，上述研磨废水的处理装置中，所述陶瓷膜过滤器的陶瓷膜过滤孔的平均孔径为30nm。
本实用新型提供的研磨废水的处理装置采用陶瓷膜对研磨废水进行回收处理，充分保证了水中直径较大的颗粒，如胶体、固体颗粒、病菌、隐性孢子等被完全过滤掉，进而保证了通过陶瓷膜过滤后的出水，不含悬浮物，可以直接使用，过滤效果较好。而且，陶瓷膜具有优异的耐化学腐蚀的性能，因此可以在广泛的pH值范围内进行操作，并且耐氧化，可以用来处理加氯处理后的水，以及用强氧化剂进行清洗。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本实用新型实施例提供的研磨废水的处理装置的流程示意图。
具体实施方式
本实用新型的目的在于提供一种研磨废水的处理装置，该研磨废水的处理装置的结构设计可以有效地解决研磨废水处理时过滤效果较差的问题。
下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”和“右”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的位置或元件必须具有特定方位、以特定的方位构成和操作，因此不能理解为本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
请参阅图1，本实用新型实施例提供的研磨废水的处理装置包括废水进管、陶瓷膜过滤器、出水管、正冲进水管和正冲出水管。其中，陶瓷膜过滤器具有进废水侧和产水侧，废水进管与进废水侧连通，出水管与产水侧连通。上述研磨废水的处理装置还包括与进废水侧连通的正冲进水管和正冲出水管。正冲进水管和正冲出水管均与进废水侧连通，用于清洗陶瓷膜的进废水侧。如此设置，研磨废水经废水进管进入陶瓷膜过滤器的进废水侧，然后经陶瓷膜后流至产水侧，进而经出水管排出该研磨废水的处理装置。另外，清洗液经正冲进水管进入陶瓷膜过滤器，清洗陶瓷膜的进废水侧后经正冲出水管排出，实现了对陶瓷膜的清洗。正冲使用的清洗液中，可以添加酸、碱或杀菌剂等药品。
本实用新型提供的研磨废水的处理装置采用陶瓷膜对研磨废水进行回收处理，充分保证了水中直径较大的颗粒，如胶体、固体颗粒、病菌、隐性孢子等被完全过滤掉，进而保证了通过陶瓷膜过滤后的出水，不含悬浮物，可以直接使用，过滤效果较好。而且，陶瓷膜具有优异的耐化学腐蚀的性能，因此可以在广泛的pH值范围内进行操作，并且耐氧化，可以用来处理加氯处理后的水，以及用强氧化剂进行清洗。
上述陶瓷膜的进水方向可以为从下至上，也可以为从上至下，在此不作限定。对研磨废水进行处理时，陶瓷膜的运行通量可以为20～500升/(m2.h)。
优选地，上述陶瓷膜过滤器的过滤方式可以为死端过滤。如此可以大大节约了运行能源。当然，上述陶瓷膜过滤器的陶瓷膜的过滤方式也可以错流过滤，在此不作限定。
进一步地，上述陶瓷膜过滤器的过滤方式为内压式过滤方式。这样保证了被陶瓷膜截留的物质非常容易通过反洗，或者化学加强反洗去掉。内压式过滤的另外一个优点是，保证进水不会与陶瓷膜的外表面接触，从而保证污垢不会在膜丝之间堆积。一旦污垢在膜丝之间堆积，这部分污垢是相当、有时甚至是不可能被去除的。
当然，上述陶瓷膜过滤器的过滤方式也可以为外压式过滤方式，在此不作限定。
为了便于过滤，上述研磨废水的处理装置还可以包括串接在废水进管或出水管上的第一压力部件，第一压力部件能够使进废水侧的压力大于或小于产水侧的压力。如此当上述研磨废水的处理装置正常运行时，第一压力部件使进废水侧的压力大于产水侧的压力;当上述研磨废水的处理装置利用废水进管和出水管进行反洗时，第一压力部件使进废水侧的压力小于产水侧的压力。具体地，第一压力部件为水泵，在此不作限定。
进行正冲清洗时，陶瓷膜的正冲通量为100～1500升/(m2.h)。
在另一实施例中，该处理装置还包括与进废水侧连通的反洗出水管和与产水侧连通的反洗进水管。如此进行反洗时，清洗液经反洗进水管进入陶瓷膜过滤器的产水侧，经陶瓷膜后流至废水进水侧，最终经反洗出水管流出。如此，在陶瓷膜表面沉积的固体颗粒，通过定期的反洗加以去除，这种反洗不必加入任何的化学清洗剂。进一步地，可以每间隔15～180分钟进行一次反洗。
为了提高反洗效率，上述研磨废水的处理装置还可以包括串接在反洗出水管或反洗进水管上的第二压力部件，第二压力部件能够使所述进废水侧的压力小于产水侧的压力。即进行反洗时，第二压力部件能够使进废水侧的压力小于产水侧的压力。第一压力部件和第二压力部件可以均为水泵，在此不作限定。
另外，上述反洗过程中所用的清洗液中可以加入酸、碱或杀菌剂。进行反洗时，陶瓷膜的反洗通量为100～1000升/(m2.h)。
在另一实施例中，陶瓷膜过滤器的陶瓷膜过滤孔的平均孔径为25-35nm。优选地，陶瓷膜过滤器的陶瓷膜过滤孔的平均孔径为30nm，这样充分保证了尺寸水中大于30nm的颗粒，如胶体、固体颗粒、病菌、隐性孢子等被完全过滤掉。
如下为使用本实用新型提供的研磨废水的处理装置对研磨废水进行处理的具体实施例：
A.水源
某封装测试厂切割磨边废水。
B.水质条件
硬度﹤80mg/L，SS﹤100mg/L，COD(Chemical Oxygen Demand，化学需氧量)﹤200mg/L
C.水量
废水的水量为260m3/h。
D.设计方案
由于水源为切割磨边废水，因此陶瓷膜的平均设计通量取120升/(m2.h)，陶瓷膜系统的回收率按90%考虑。设置2套研磨废水的处理装置，单套的产水量为130m3/h。