本发明专利技术涉及一种硅片碱蚀液冲洗废水的回收工艺及方法，更具体地是涉及一种含有氢氧化钾、硅酸钾、有机物的碱液的净化工艺，属于三废处理技术领域。包括固液分离膜过滤系统、纳滤膜过滤系统。所述的固液分离膜过滤系统位于纳滤膜过滤系统的前端。固液分离膜过滤系统包括但不局限于陶瓷固液分离膜、管式固液分离膜、板式固液分离膜以及中空纤维膜等。所述的纳滤膜过滤系统包括但不局限于卷式纳滤膜。其中纳滤膜设置两级。膜过滤系统设置若干个阀门用于调整系统的操作压力、进出水流量以及固液分离膜的反冲洗、化学清洗等。本发明专利技术具有过滤效果好、自动化程度高、适应性强、占地面积小等优点，因此本发明专利技术特别适用于硅片碱蚀液冲洗废水的回收。
【技术实现步骤摘要】
一种硅片加工废水的处理方法及装置
本专利技术涉及一种硅片碱蚀液冲洗废水的回收工艺及方法，更具体地是涉及一种含有氢氧化钾、硅酸钾、硅粉、有机物的硅片碱蚀液冲洗废水处理工艺，属于水、废水、污水或污泥的处理
技术介绍
单晶和多晶硅片生产过程中，需要对晶棒进行切割成需要的硅片。硅片经过切割后，需标识、倒角、抛光。在硅片能进行抛光前，切片损伤必须被清除，接下来，硅片需要腐蚀，以去除磨片造成的损伤。磨片是使用研磨砂来清除硅片表面的材料和前一步骤留下的损伤。在磨片过程中，硅片两面会被同时研磨，一定量的材料将被从两面磨去。磨片的主要目的是将硅片的切片微损伤去除。磨片主要在磨盘上进行，磨盘是带齿轮的，齿轮有利于磨液的均匀分配，防止磨盘被淹没，并保持硅片紧贴表面。齿轮还能使磨液在硅片表面流动并均匀分配。磨片之后，硅片表面残留有许多磨片过程中产生的硅的颗粒，这种颗粒尺寸很小，这些小颗粒需要清除。硅片磨片之后，仍有一薄层损伤层，还需通过其它方法来清除磨片带来的损伤。通常通过化学腐蚀硅片表面的方法来清除这种损伤。腐蚀的方法有两种：碱腐蚀和酸腐蚀。相对于酸腐蚀，碱腐蚀工艺具有费用低，废液易处理、腐蚀液槽寿命长等优点。经过腐蚀后的硅片上含有大量的碱蚀液，这些碱蚀液需要经过冲洗，以防止碱液对硅片造成额外的腐蚀而影响硅片的质量。由于碱液含有大量的KOH，必须经过特殊的处理，才能避免对环境造成伤害。由于产量大，问题更加严重。为降低生产成本，减少碱耗，保护环境，碱回收利用很有必要。碱蚀液冲洗废水回收处理一直以来是难以解决的问题。例如，在硅片生产过程中，经过碱蚀液处理后的硅片利用纯水冲洗，此废水水量大，碱浓度高，里面含有大量的硅酸钾、硅粉以及有机物。如果此废水直接回系统，回造成系统的硅酸盐、有机物以及硅粉含量过高，影响产品的质量。此废水不能直接回系统，现在多采用的方法为通过酸碱中和后，排入厂区污水处理厂。这样会造成酸碱资源的大量消耗，资源浪费，处理成本高等问题。废水如果能够变废为宝，既能合理解决废水带来的污染问题，同时又可以重复利用。因此，迫切需要寻找到合适的方法处理此废水。
技术实现思路
本专利技术的目的是：提供了一种硅片碱蚀液的加工过程的废水的处理方法，本方法能够回收废液中的碱，并去除其中的杂质，能够有效地将碱液再次回用，碱液通过此系统处理后，碱液浓度不变，碱液能够满足回用，K2SiO3≤300mg/L，清液CODcr≤5mg/L；同时本方法能够回收其中的硅粉。技术方案是：一种硅片加工废水的处理方法，所述的硅片加工废水是指硅片生产过程用于清除硅片磨片的损伤的碱液的冲洗液，包括如下步骤：第1步，对废水采用固液分离膜过滤处理，截留其中的颗粒杂质；第2步，对固液分离膜的透过液采用纳滤膜过滤处理，截留其中的多价盐；第3步，对纳滤膜的浓缩液加酸中和处理。在一个实施方式中，硅片加工废水中含有浓度为6-7%的KOH、5000-20000mg/L的硅酸钾、CODcr50-500mg/L。在一个实施方式中，所述的第2步中纳滤处理是指两级纳滤处理，上一级的纳滤膜的浓缩液送入下一级进行过滤处理。在一个实施方式中，纳滤膜的透过液送入硅片碱蚀工序中回用。在一个实施方式中，在经过固液分离膜过滤之后，对硅片加工废水采用絮凝处理。在一个实施方式中，絮凝过程采用的絮凝剂主要是有机絮凝剂。在一个实施方式中，所述的有机絮凝剂选自聚丙烯酰胺、聚丙烯酸钠、聚氧乙烯、聚乙烯胺、聚乙烯磺酸盐等。在一个实施方式中，所述的絮凝剂的加入量是50-100ppm。在一个实施方式中，还加入絮凝成核剂。在一个实施方式中，所述的絮凝成核剂是阳离子型聚苯乙烯微球。在一个实施方式中，絮凝成核剂的用量是50-200ppm。在一个实施方式中，固液分离膜可以是超滤膜或者微滤膜，固液分离膜系统采用错流过滤，膜面流速控制在3-5m/s，操作压力控制在0.1-1MPa，温度控制在1-80℃。在一个实施方式中，固液分离膜过滤采用错流过滤，膜元件采用外压式固液分离膜，并设有滤液反冲洗和气擦洗，当膜的跨膜压差大于设定值时，系统自动进入反洗程序，滤液通过产水端进入进水侧将污染物带走，从而恢复膜通量。在一个实施方式中，纳滤膜元件的操作压力控制在1MPa-4MPa之间。一种硅片加工废水的处理装置，包括：固液分离膜，用于对硅片加工废水进行过滤处理；第一纳滤膜、连接于固液分离膜的渗透侧，用于对固液分离膜的滤液进行纳滤处理；第二纳滤膜，连接于第一纳滤膜的截留侧，用于对第一纳滤膜的浓缩液进行纳滤处理；中和反应槽，连接于第二纳滤膜的截留侧，用于对第二纳滤膜的浓缩液进行加酸中和反应；酸液投加罐，连接于中和反应槽，用于向中和反应槽中加入酸。在一个实施方式中，还包括：碱液回收罐，连接于第一纳滤膜和/或第二纳滤膜的渗透侧，用于存放回收得到的碱液。在一个实施方式中，还包括：板框过滤器，连接于固液分离膜的截留侧，用于对固液分离膜得到的浓缩液进行固液分离处理。在一个实施方式中，还包括：絮凝反应槽，连接于固液分离膜的进口，用于对硅片加工废水进行絮凝处理。在一个实施方式中，还包括：絮凝剂投加槽，连接于絮凝反应槽，用于向絮凝反应槽中投加絮凝剂。在一个实施方式中，还包括：絮凝成核剂投加槽，连接于絮凝反应槽，用于向絮凝反应槽中投加絮凝成核剂。在一个实施方式中，第一纳滤膜和/或第二纳滤膜对于硫酸镁的截留率不低于95%。在一个实施方式中，固液分离膜的构型是管式、板式、碟片式或者毛细管式，并且固液分离膜的平均孔径范围是0.002-0.2μm。有益效果本专利技术的工艺方法能够有效地处理硅片碱蚀的加工过程的废水的处理方法，本方法能够回收废液中的碱，并去除其中的杂质，能够有效地将碱液再次回用，碱液通过此系统处理后，碱液浓度不变，碱液能够满足回用，K2SiO3≤300mg/L，清液CODcr≤5mg/L。同时本方法能够回收其中的硅粉，通过絮凝剂以及阳离子性的絮凝助剂可以利用静电作用更高效地使废水中的硅酸钾和硅粉絮凝沉降，减轻了后续固液分离膜的负荷。附图说明图1是本专利技术的流程图。图2是本专利技术的流程图。图3是本专利技术的装置图。图4是本专利技术的装置图。图5是微滤膜的运行过程通量衰减曲线。其中，1、固液分离膜；2、第一纳滤膜；3、第二纳滤膜；4、中和反应槽；5、酸液投加罐；6、板框过滤器；7、絮凝反应槽；8、絮凝剂投加槽；9、絮凝成核剂投加槽；10、碱液回收罐。具体实施方式本专利技术所要处理的废水是指在硅片的加工过程中用于清除硅片磨片的损伤的碱液的冲洗液，经过表面碱蚀处理之后得到的废水当中，主要会含有硅粉、一些有机物、KOH、K2SiO3等成分。本专利技术能够有效对这种废水进行处理，并回收其中的碱液。本专利技术的方法如图1所示，主要包括：第1步，对本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种硅片加工废水的处理方法，其特征在于，所述的硅片加工废水是指硅片生产过程用于清除硅片磨片的损伤的碱液的冲洗液，包括如下步骤：/n第1步，对废水采用固液分离膜过滤处理，截留其中的颗粒杂质；/n第2步，对固液分离膜的透过液采用纳滤膜过滤处理，截留其中的多价盐；/n第3步，对纳滤膜的浓缩液加酸中和处理。/n
【技术特征摘要】
1.一种硅片加工废水的处理方法，其特征在于，所述的硅片加工废水是指硅片生产过程用于清除硅片磨片的损伤的碱液的冲洗液，包括如下步骤：
第1步，对废水采用固液分离膜过滤处理，截留其中的颗粒杂质；
第2步，对固液分离膜的透过液采用纳滤膜过滤处理，截留其中的多价盐；
第3步，对纳滤膜的浓缩液加酸中和处理。
2.根据权利要求1所述的硅片加工废水的处理方法，其特征在于，在一个实施方式中，硅片加工废水中含有浓度为6-7%的KOH、5000-20000mg/L的硅酸钾、CODcr50-500mg/L；在一个实施方式中，所述的第2步中纳滤处理是指两级纳滤处理，上一级的纳滤膜的浓缩液送入下一级进行过滤处理；在一个实施方式中，纳滤膜的透过液送入硅片碱蚀工序中回用。
3.根据权利要求1所述的硅片加工废水的处理方法，其特征在于，在一个实施方式中，在经过固液分离膜过滤之后，对硅片加工废水采用絮凝处理；在一个实施方式中，絮凝过程采用的絮凝剂主要是有机絮凝剂；在一个实施方式中，所述的有机絮凝剂选自聚丙烯酰胺、聚丙烯酸钠、聚氧乙烯、聚乙烯胺、聚乙烯磺酸盐等；在一个实施方式中，所述的絮凝剂的加入量是50-100ppm；在一个实施方式中，还加入絮凝成核剂；在一个实施方式中，所述的絮凝成核剂是阳离子型聚苯乙烯微球；在一个实施方式中，絮凝成核剂的用量是50-200ppm。
4.根据权利要求1所述的硅片加工废水的处理方法，其特征在于，在一个实施方式中，固液分离膜是超滤膜或者微滤膜，固液分离膜采用错流过滤，膜面流速控制在3-5m/s，操作压力控制在0.1-1MPa，温度控制在1-80℃。
5.根据权利要求1所述的硅片加工废水的处理方法，其特征在于，在一个实施方式中，固液分离膜过滤采用错流过滤，膜元件采用外压式固液分离膜，并设有滤液反冲洗和气擦洗，当膜的跨膜压差大于设定值时，系统自动进入反洗程序，滤液通过产水端进入进水侧将污染物带走，从而恢复膜通量；在一个实施方式中，纳...
【专利技术属性】
技术研发人员：罗小勇，吴正雷，王磊，刘乐天，董凯，钟志君，庄力，杨晓明，彭文博，范克银，党建兵，
申请(专利权)人：江苏久吾高科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32
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