申请日 2020.09.29
公开（公告）日 2020.12.04
IPC分类号 C02F9/04; C02F1/44; C02F101/14; C02F101/16
摘要
本发明涉及一种硅片加工行业污水再生回用的方法，其包括反渗透处理工序和在反渗透处理工序之前的前端处理工序，反渗透处理工序是将前端处理工序处理后的污水通入反渗透膜装置中进行处理，反渗透膜装置包括进水口和用于排出回用水的出水口。反渗透膜装置的进水口安装硅在线检测仪，实时监测反渗透膜装置进水口污水中硅的浓度，通过将检测到的硅的浓度信息反馈到控制系统，由控制系统根据所收到的硅的浓度信息控制反渗透膜装置的运行。本发明根据硅的浓度来相应调节反渗透膜的膜通量，在提高反渗透膜的使用寿命的同时保证污水处理效率。
权利要求书
1.一种硅片加工行业污水再生回用的方法，包括反渗透处理工序和在所述反渗透处理工序之前的前端处理工序，所述反渗透处理工序是将前端处理工序处理后的污水通入反渗透膜装置中进行处理，所述反渗透膜装置包括进水口和用于排出回用水的出水口，其特征在于：所述方法包括：
(1)在所述反渗透膜装置的进水口安装硅在线检测仪，实时监测所述反渗透膜装置进水口污水中硅的浓度；
(2)所述硅在线检测仪将检测到的硅的浓度信息反馈到控制系统，由控制系统根据所收到的硅的浓度信息控制所述反渗透膜装置的运行；
(3)当所述控制系统接收到硅的浓度为第一数值时，所述反渗透膜装置启动，所述控制系统自动调节反渗透膜装置的膜通量；当所述控制系统收到硅的浓度为第二数值时，所述反渗透膜装置停止运行，所述污水通过管道返回所述前端处理工序进行处理，所述第一数值小于第二数值。
2.根据权利要求1所述的硅片加工行业污水再生回用的方法，其特征在于：所述(3)中的第一数值小于等于150ppm，所述第二数值大于150ppm。
3.根据权利要求1或2所述的硅片加工行业污水再生回用的方法，其特征在于：所述反渗透膜装置的膜通量按照公式Y＝-X/20+20.5来设定，所述Y为膜通量，所述膜通量的单位是L/m2h，所述X为硅的浓度，所述硅的浓度单位是ppm。
4.根据权利要求1所述的硅片加工行业污水再生回用的方法，其特征在于：通过控制所述反渗透膜装置的产水量来控制所述膜通量，膜的产水量＝膜通量Y×单只膜的膜面积S×膜数量N。
5.根据权利要求4所述的硅片加工行业污水再生回用的方法，其特征在于：所述反渗透膜装置的出水口连接产水管道，在所述产水管道上安装开度可调节的比例阀，控制系统控制所述比例阀的开度来调节所述膜的产水量。
6.根据权利要求5所述的硅片加工行业污水再生回用的方法，其特征在于：所述控制系统包括PLC控制器，所述硅在线检测仪、所述反渗透膜装置和所述比例阀分别与所述PLC控制器信号连接。
7.根据权利要求1所述的硅片加工行业污水再生回用的方法，其特征在于：所述前端处理工序包括依次进行的污水调节工序、反应工序、澄清工序、过滤工序。
说明书
硅片加工行业污水再生回用的方法
技术领域
本发明涉及一种硅片加工行业污水处理领域，具体涉及反渗透膜在硅片加工行业污水再生回用的应用。
背景技术
太阳能电池面板或芯片的制作，需要对晶锭或晶棒进行切割制成硅片。在切割过程中，一部分晶锭或晶棒被切磨为高纯硅粉进入切割污水中；硅片经过切割后还需进行研磨、倒角、抛光、清洗等工序。在研磨、倒角、抛光、清洗等工序中会使用氢氟酸、硝酸、硫酸、盐酸、氨水、HSS研磨液、清洗剂等数种化学药剂对硅片进行处理，由于各种化学试剂的加入，使得污水中杂质复杂多样。另外，氢氟酸、硝酸等酸对硅片有蚀刻作用，使得污水中的硅不仅包含晶体态的硅还包含离子态的硅。
现有技术中，硅片加工过程中污水的处理一般包括调节工序、反应工序、澄清工序、过滤工序、反渗透处理工序。其中，调节工序：硅片加工过程中产生的污水进入调节池使污水水质均化；反应工序：将均化后的污水进行化学反应，先后在污水中加入液氯、氢氧化钙与污水中的氨氮、氟等反应，去除污水中的氨氮、氟等物质；澄清工序：将反应后的污水通入沉淀池进行沉淀；过滤工序：澄清工序中的上层清液进入过滤池进行过滤；反渗透处理工序：过滤后的污水进入反渗透膜装置进行膜处理。通过以上工序，进而得到回用水。
实践中，在利用反渗透技术处理污水生产再生水时，反渗透膜的正常使用寿命仅为2年，有些情况下，膜的使用寿命只有1～1.5年，甚至只有半年。如此，污水处理成本明显较高，而且更换反渗透膜给实际操作带来不便，降低污水处理效率。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是克服现有技术中反渗透膜寿命短的缺陷，提供一种改进的硅片加工行业污水再生回用的方法，在提高反渗透膜的使用寿命的同时保证污水处理效率。
为达到上述目的，本发明采用的技术方案是：
一种硅片加工行业污水再生回用的方法，包括反渗透处理工序和在所述反渗透处理工序之前的前端处理工序，所述反渗透处理工序是将前端处理工序处理后的污水通入反渗透膜装置中进行处理，所述反渗透膜装置包括进水口和用于排出回用水的出水口；所述方法包括：
(1)在所述反渗透膜装置的进水口安装硅在线检测仪，实时监测所述反渗透膜装置进水口污水中硅的浓度；
(2)所述硅在线检测仪将检测到的硅的浓度信息反馈到控制系统，由控制系统根据所收到的硅的浓度信息控制所述反渗透膜装置的运行；
(3)当所述控制系统接收到硅的浓度为第一数值时，所述反渗透膜装置启动，所述控制系统自动调节反渗透膜装置的膜通量；当所述控制系统收到硅的浓度为第二数值时，所述反渗透膜装置停止运行，所述污水通过管道返回所述前端处理工序进行处理，所述第一数值小于第二数值。
根据本发明的一个具体实施方式中，所述(3)中的第一预数值小于等于150ppm，所述第二数值大于150ppm。
优选地，所述反渗透膜装置的膜通量按照公式Y＝-X/20+20.5来设定，所述Y为膜通量，所述膜通量的单位是L/m2h，所述X为硅的浓度，所述硅的浓度单位是ppm。
进一步地，通过控制所述反渗透膜装置的产水量来控制所述膜通量，膜的产水量＝膜通量Y×单只膜的膜面积S×膜数量N。
进一步地，所述反渗透膜装置的出水口连接产水管道，在所述产水管道上安装开度可调节的比例阀，控制系统控制所述比例阀的开度来调节所述膜的产水量。
进一步地，所述控制系统包括PLC控制器，所述硅在线检测仪、所述反渗透膜装置和所述比例阀分别与所述PLC控制器信号连接。
根据本发明的一个具体实施方式中，所述前端处理工序包括依次进行的污水调节工序、反应工序、澄清工序、过滤工序。
本发明还涉及一种反渗透膜装置的使用方法，该方法包括：
(1)在所述反渗透膜装置的进水口安装硅在线检测仪，实时监测所述反渗透膜装置进水口污水中硅的浓度；
(2)所述硅在线检测仪将检测到的硅的浓度信息反馈到控制系统，由控制系统根据所收到的硅的浓度信息控制所述反渗透膜装置的运行；
(3)当所述控制系统接收到硅的浓度为第一数值时，所述反渗透膜装置启动，所述控制系统自动调节反渗透膜装置的膜通量；当所述控制系统收到硅的浓度为第二数值时，所述反渗透膜装置停止运行，所述污水通过管道返回所述前端处理工序进行处理，所述第一数值小于第二数值。
根据本发明的一个具体实施方式中，所述(3)中的第一预数值小于等于150ppm，所述第二数值大于150ppm。
优选地，所述反渗透膜装置的膜通量按照公式Y＝-X/20+20.5来设定，所述Y为膜通量，所述膜通量的单位是L/m2h，所述X为硅的浓度，所述硅的浓度单位是ppm。
进一步地，通过控制所述反渗透膜装置的产水量来控制所述膜通量，膜的产水量＝膜通量Y×单只膜的膜面积S×膜数量N。
进一步地，所述反渗透膜装置的出水口连接产水管道，在所述产水管道上安装开度可调节的比例阀，控制系统控制所述比例阀的开度来调节所述膜的产水量。
进一步地，所述控制系统包括PLC控制器，所述硅在线检测仪、所述反渗透膜装置和所述比例阀分别与所述PLC控制器信号连接。
由于上述技术方案运用，本发明与现有技术相比具有下列优点：在反渗透膜装置的进水口安装硅在线检测仪，实时监测反渗透膜装置进水口污水中硅的浓度，并根据硅的浓度来相应调节膜通量，既不会影响产水效率，又提高了反渗透膜的使用寿命，从而可以显著降低成本。（发明人 陈晓冬；顾继松）