硅片切割废液的处理方法及处理系统技术方案

本发明专利技术涉及一种硅片切割废液的处理方法及处理系统。其中，处理系统包括依次设置有：废液收集池，用于收集硅片切割过程中产生的废液；与所述废液收集池一端连通的加酸装置，用于调节所述废液收集池的pH值；与所述废液收集池另一端连通的板框压滤装置，用于对流经所述板框压滤装置的废液进行压滤；与所述板框压滤装置连通的陶瓷膜组件，用于对压滤后的压滤液进行膜过滤；与所述陶瓷膜组件连通的离子交换罐，用于对膜过滤后的透滤液进行离子交换得到清液；以及与所述离子交换罐连通的清液利用端。上述硅片切割废液的处理系统结构简单，可以实现对硅片切割废液的净化处理，进而可满足对水质要求较高的生产工艺的用水需求。

Treatment and treatment system for waste liquid from silicon wafer cutting

The invention relates to a silicon wafer cutting waste liquid treatment method and a processing system. The treatment system includes: a waste liquid collecting pond for collecting waste liquid generated during silicon wafer cutting; an acid adding device connected with one end of the waste liquid collecting pond for adjusting the pH value of the waste liquid collecting pond; and a plate-frame filter pressing device connected with the other end of the waste liquid collecting pond for convection through the plate. The waste liquid of the frame pressure filter device is filtered by pressure; the ceramic membrane module connected with the plate and frame pressure filter device is used for membrane filtration of the filtrate after pressure filtration; the ion exchange tank connected with the ceramic membrane module is used for ion exchange of filtrate after membrane filtration to obtain the clear liquid; and the ceramic membrane module is connected with the ion exchange tank. Clear liquid utilization end. The treatment system of the silicon wafer cutting waste liquor has simple structure, and can realize the purification treatment of the silicon wafer cutting waste liquor, thereby meeting the water demand of the production process with high water quality requirements.

【技术实现步骤摘要】
硅片切割废液的处理方法及处理系统
本专利技术涉及硅片切割领域，特别是涉及一种硅片切割废液的处理方法及处理系统。
技术介绍
目前硅片切割领域，普遍采用金刚线对硅锭进行切割，而在切割过程中需要不断在金刚线表面喷淋冷却液以防止局部过热损害切割设备和金刚线。但是冷却液多为聚合高分子化合物，成本高，但使用过后的冷却液又会携带硅片切割过程中脱落的硅粉、碳化硅及胶质杂质而成为硅片切割废液，传统方法还无法对上述废液进行有效的二次利用。
技术实现思路
基于此，有必要针对无法对硅片切割废液进行二次利用的问题，提供一种硅片切割废液的处理方法及处理系统，经该处理系统处理后的清液可满足对水质要求较高的生产工艺的用水需求。一种硅片切割废液的处理系统，包括依次设置有：废液收集池，用于收集硅片切割过程中产生的废液；与所述废液收集池一端连通的加酸装置，用于调节所述废液收集池的pH值；与所述废液收集池另一端连通的板框压滤装置，用于对流经所述板框压滤装置的废液进行压滤；与所述板框压滤装置连通的陶瓷膜组件，用于对压滤后的压滤液进行膜过滤；与所述陶瓷膜组件连通的离子交换罐，用于对膜过滤后的透滤液进行离子交换得到清液；以及与所述离子交换罐连通的清液利用端。上述硅片切割废液的处理系统结构简单，可以实现对硅片切割废液的净化处理，进而可满足对水质要求较高的生产工艺的用水需求，例如：供再次作为硅片切割冷却液进行重复使用。具体而言，该废液处理系统中含有加酸装置，可在废液进入板框压滤装置前，将废液收集池中的酸碱度调制为最佳，进而有利于废液在板框压滤装置中得到充分净化，以防止因废液中的pH值过高，而浆液的pH升高后，硅粉会和OH根反应，形成胶质状的硅酸盐，硅酸盐会致阻塞板框压滤装置中的滤布孔发生堵塞。此外，将经陶瓷膜组进行膜过滤的透滤液加入离子交换罐中，通过离子交换，降低透滤液的电导率，进而可满足对水质要求较高的生产工艺的用水需求，从而实现原料的再次利用，降低成本。在其中一个实施例中，所述离子交换罐包括依次设置的阳离子树脂罐和阴离子树脂罐。在其中一个实施例中，所述阳离子树脂罐中的阳离子树脂为强酸性苯乙烯系阳离子交换树脂，阳离子树脂的粒径为0.315-1.250mm。在其中一个实施例中，所述阴离子树脂罐中的阴离子树脂为强碱性苯乙烯系阴离子交换树脂，阴离子树脂的粒径为0.315-1.250mm。在其中一个实施例中，所述阳离子树脂罐中设定的压力为0.2-0.4MPa。在其中一个实施例中，所述阴离子树脂罐中设定的压力为0.2-0.4MPa。在其中一个实施例中，所述陶瓷膜组件包括支撑体层、过渡层以及微孔膜层。在其中一个实施例中，所述阴离子树脂罐中安装有电导率测试仪。本专利技术还提供了一种硅片切割废液的处理方法。一种硅片切割废液的处理方法，包括如下步骤：将硅片切割废液的pH值调至5.0-6.0；然后依次进行板框压滤、陶瓷膜过滤、离子交换得清液。上述处理方法操作简单，可以使经处理后的清液满足对水质要求较高的生产工艺的用水需求，从而实现原料的再次利用，降低成本。在其中一个实施例中，还包括如下步骤：测定所述清液的电导率，当所述清液中的电导率在50us/cm以下时，将所述清液喷淋至金刚线和硅锭的表面。具体实施方式为使本专利技术的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，以下结合具体实施方式，对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施方式仅仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本专利技术的
的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本专利技术的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于限制本专利技术。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。本专利技术一实施例为一种硅片切割废液的处理系统，包括依次设置有废液收集池、加酸装置、板框压滤装置、陶瓷膜组件、离子交换罐及清液利用端。在一优选地实施方式中，废液收集池、加酸装置、板框压滤装置、陶瓷膜组件、离子交换罐及清液利用端之间均通过废液输送管连通。专利技术人发现，如果将废液收集池中的废液直接加入板框压滤装置中进行压滤，往往压滤效果差，主要是因为废液中除了含有聚合高分子化合物的冷却液外，还含有切割过程中脱落的硅粉、碳化硅及粘结在硅锭和工件板之间的胶质杂质，这些物质的存在，会导致浆液的pH升高，而浆液的pH升高后，硅粉会和OH根反应，形成胶质状的硅酸盐，硅酸盐会致阻塞板框压滤装置中的滤布孔发生堵塞。此外，经陶瓷膜组处理后的透滤液的电导率高，如果直接供利用端利用也会产生诸多问题，无法供应给对水质要求较高的生产工艺的用水需求。例如：当清液利用端是硅片切割过程中为金刚线和硅锭降温的冷却液时，将清液喷淋至金刚线和硅锭的表面用于对两者进行降温，会因水中电导率高而出现切片粘片的现象，影响正常的切片工艺。基于此，将陶瓷膜组处理后的透滤液进行离子交换处理，进而降低透滤液的电导率，可满足对水质要求较高的生产工艺所需的用水标准。其中，废液收集池，主要作用是用于收集硅片切割过程中产生的废液。其中，加酸装置，与所述废液收集池一端连通，主要作用是用于调节所述废液收集池的pH值。以使废液在流入板框压滤装置前，酸碱度调制为最佳，进而有利于废液在板框压滤装置中被充分净化。需要指出的是，加酸装置可以是安装于所述废液收集池之上，也可以是与其连通的单独加酸池，本专利技术对加酸装置的具体位置和形状不做过多限制。其中，板框压滤装置，与所述废液收集池另一端连通，主要作用是用于对从废液收集池中流出的废液进行压滤。板框压滤装置可将废液中的大颗粒的固体杂质(例如硅粉)进行挤压成饼状物并将其截留在板框压滤装置中，而压滤液会流入下一道工序中。在一优选地实施方式中，所述板框压滤装置为板框压滤机。当然还可理解的是，所述板框压滤装置为本领域技术人员认为合适的板框压滤装置。在一优选地实施方式中，所述板框压滤机的压力设为0.70-0.85Mpa，且应缓慢进料，防止进料速度过快而阻塞板框压滤机的滤布孔。优选地，板框压滤机的滤布孔的透气率为22.96mm/s。这样的好处是不会使压滤过程中累积的固体颗粒阻塞滤孔，也不会因孔径过大而透过过多的固体杂质。其中，陶瓷膜组件，与所述板框压滤装置连通，主要作用是用于对压滤后的压滤液进行膜过滤。本专利技术采用的陶瓷膜组件为市售的陶瓷膜组件即可，在此不做过多赘述。其中，离子交换罐，与所述陶瓷膜组件连通，主要作用是用于对膜过滤后的透滤液进行离子交换得到清液。具体而言，离子交换过程中，可以吸附透滤液中的重金属离子、酸根离子以及水中含有的钙、镁离子，通过离子交换罐的液体即为清液。在一优选地实施方式中，所述离子交换罐包括依次设置的阳离子树脂罐和阴离子树脂罐。在一优选地实施方式中，所述阳离子树脂罐中的阳离子树脂为强酸性苯乙烯系阳离子交换树脂。优选地，阳离子树脂粒径为0.315-1.250mm。能以其氢离子或钠、钾等金属离子交换溶液中的阳离子。离子交换的容量高。强酸性苯乙烯系阳离子交换树脂如D001大孔强酸性苯乙烯系阳离子交换树脂(CAS号：53025-53-9)。在一优选地实施方式中，所述阴离子树脂罐中的阴离子树脂为强碱性苯乙烯系阴离子交换树脂。优选地，阴离子树脂的粒径为0.315-1.250m本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种硅片切割废液的处理系统，其特征在于，包括依次设置有：废液收集池，用于收集硅片切割过程中产生的废液；与所述废液收集池一端连通的加酸装置，用于调节所述废液收集池的pH值；与所述废液收集池另一端连通的板框压滤装置，用于对流经所述板框压滤装置的废液进行压滤；与所述板框压滤装置连通的陶瓷膜组件，用于对压滤后的压滤液进行膜过滤；与所述陶瓷膜组件连通的离子交换罐，用于对膜过滤后的透滤液进行离子交换得到清液；以及与所述离子交换罐连通的清液利用端。

【技术特征摘要】
1.一种硅片切割废液的处理系统，其特征在于，包括依次设置有：废液收集池，用于收集硅片切割过程中产生的废液；与所述废液收集池一端连通的加酸装置，用于调节所述废液收集池的pH值；与所述废液收集池另一端连通的板框压滤装置，用于对流经所述板框压滤装置的废液进行压滤；与所述板框压滤装置连通的陶瓷膜组件，用于对压滤后的压滤液进行膜过滤；与所述陶瓷膜组件连通的离子交换罐，用于对膜过滤后的透滤液进行离子交换得到清液；以及与所述离子交换罐连通的清液利用端。2.根据权利要求1所述的硅片切割废液的处理系统，其特征在于，所述离子交换罐包括依次设置的阳离子树脂罐和阴离子树脂罐。3.根据权利要求2所述的硅片切割废液的处理系统，其特征在于，所述阳离子树脂罐中的阳离子树脂为强酸性苯乙烯系阳离子交换树脂，阳离子树脂的粒径为0.315-1.250mm。4.根据权利要求2所述的硅片切割废液的处理系统，其特征在于，所述阴离子树脂罐中的阴离子树脂为强碱性苯...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈江俊，
申请(专利权)人：阜宁协鑫光伏科技有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32