【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于废水处理自动化控制的，具体涉及一种硅片脱胶废水自动控制系统及方法。
技术介绍
1、半导体产业是一种资源依赖型产业，一个正常规模的半导体厂家每天运行产线需要消耗大量的电和水，同时产生极大量的硅片生产废水，这些废水中含有硅粉、金属粒子、有机物、固体悬浮物等多种有害物质，必须经过严格的净化处理才能达到排放标准，否则会对生态环境造成严重损害。
2、硅片生产废水的来源主要包括清洗废水、切割废水和脱胶废水，其中脱胶废水的占比非常大，因为硅片加工过程涉及多次图案化工艺，而每次图案化都需要经过涂覆有机胶—图案化—清洗去除胶层的基本过程，并且硅片切割和保护也需要胶层的参与。脱胶废水中硅粉、悬浮物、有机物的含量都较高，现有技术通常采用沉淀法去除硅粉和悬浮物，再利用生化法去除有机物，使得处理后的废水符合排放标准。但脱胶废水的可生化性并不好，造成有机物去除不够彻底，如何提高脱胶废水处理效果依然是业界关注的重点问题。
3、另一方面，硅片生产废水的处理是一项复杂的工程，涉及多个池的联动工作，废水处理设备占地面积大，协同工作能力差，导致废水处理效率低下。因此，开发适用于硅片生产废水处理的自动化系统也是至关重要的。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于解决上述现有技术中存在的难题，提供一种硅片脱胶废水自动控制系统及方法。
2、本专利技术通过以下方案实现：
3、一种硅片脱胶废水自动控制系统，包括初级废水池1、一级沉淀池2、厌氧池3，好氧池4和mbr池5
4、初级废水池1，内部设置有液面高度传感器11，当废水液面达到一定高度后，液面高度传感器11报警并打开初级废水池1与一级沉淀池2之间的第一阀门01；
5、一级沉淀池2，内部设置有第一废水检测装置21和药剂投放装置22，第一废水检测装置检测废水中有害物质的含量，根据检测结果，药剂投放装置22向一级沉淀池2内投放适量沉淀剂；一定时间后，打开一级沉淀池2和厌氧池3之间的第二阀门02；
6、厌氧池3，内部设置有第二废水检测装置31和厌氧池控制装置32，根据第二废水检测装置31的检测结果，厌氧池控制装置32向池中投入一定数量的厌氧微生物和水解酸化试剂，同时调整厌氧池的温度和ph值；一定时间后，厌氧反应结束，打开厌氧池3和好氧池4之间的第三阀门03；
7、好氧池4，内部设置有第三废水检测装置41和好氧池控制装置42，根据第二废水检测装置41的检测结果，好氧池控制装置42向池中投入一定数量的好氧微生物，同时调整好氧池的温度；一定时间后，好氧反应结束，打开好氧池4和mbr池5之间的第四阀门04；
8、mbr池5，内部设置有第四废水检测装置51和mbr膜52，利用mbr膜52对废水进行二次过滤，根据第四废水检测装置51的检测结果，控制第五阀门05开放以排放废水；
9、第一废水检测装置21、第二废水检测装置31、第三废水检测装置41、和第四废水检测装置51利用人工智能算法进行优化控制，其控制器的实现方式为公式(1)：
10、
11、其中，kp为比例增益，ki为积分增益，kd为导数增益，t为当前时刻，e(t)代表当前时刻的废水质量函数，u(t)表示迭代函数。该控制算法能够最大限度的降低工艺条件的干扰，精确地获得当前废水中成分含量，为系统决策提供准确的参考。
12、进一步地，初级废水池1、一级沉淀池2、厌氧池3，好氧池4和mbr池5均分别设置有淤泥排放装置和自清洗装置。
13、进一步地，第一阀门01、第二阀门02、第三阀门03、第四阀门04和第五阀门05为电磁阀，保持常闭状态，该电磁阀基于pid控制驱动。
14、进一步地，硅片脱胶废水中的有害物质包括但不限于硅粉、有机物、和固体悬浮物。
15、进一步地，一级沉淀池2中，药剂投放装置22内预置一定量的沉淀剂，该沉淀剂能够吸附废水中的固体悬浮物，实现初步沉淀。
16、进一步地，根据权利要求5所述的硅片脱胶废水自动控制系统，其特征在于：该沉淀剂为活性炭。
17、进一步地，mbr膜52采用超滤膜，通过超滤膜将脱胶废水中剩余的有机物和微生物进行拦截。
18、本专利技术还提供一种硅片脱胶废水自动控制方法，该方法基于上述自动控制系统实现，包括以下步骤：
19、步骤(1)，关闭第一阀门，硅片脱胶废水自动蓄入初级废水池，
20、步骤(2)，当废水液面达到一定高度后，液面高度传感器报警并打开第一阀门，保持第二阀门关闭，废水全部排放至一级沉淀池；
21、步骤(3)，第一废水检测装置检测废水中有害物质的含量，根据检测结果，药剂投放装置向一级沉淀池内投放适量沉淀剂，沉淀剂的量以实现全部固体悬浮物和硅粉的沉淀为标准；
22、步骤(4)，第一废水检测装置检测到废水内不包含硅粉和固体悬浮物后，打开第二阀门，保持第三阀门关闭，一级沉淀池内的上层清液排放至厌氧池；
23、步骤(5)，第二废水检测装置检测废水中有害物质的含量，根据检测结果，厌氧池控制装置向池中投入一定数量的厌氧微生物和水解酸化试剂，同时调整厌氧池的温度和ph值，其中ph值以提高好氧生化反应为标准；
24、步骤(6)，第二废水检测装置检测到废水内厌氧反应停止，ph值保持为酸性，打开第三阀门，保持第四阀门关闭，厌氧池的上层清液排放至好氧池；
25、步骤(7)，第三废水检测装置检测废水中有害物质的含量，根据检测结果，好氧池控制装置向池中投入一定数量的好氧微生物，同时调整好氧池的温度；
26、步骤(8)，第三废水检测装置检测到废水内好氧反应停止，打开第四阀门，保持第五阀门关闭，将好氧池的上层清液排放至mbr池；
27、步骤(9)，第四废水检测装置检测废水中有害物质的含量，利用mbr膜对废水进行二次过滤，根据第四废水检测装置的检测结果，控制第五阀门开放以排放废水；
28、第一废水检测装置、第二废水检测装置、第三废水检测装置、和第四废水检测装置利用人工智能算法进行优化控制，其控制器的实现方式为公式(1)：
29、
30、其中，kp为比例增益，ki为积分增益，kd为导数增益，t为当前时刻，e(t)代表当前时刻的废水质量函数，u(t)表示迭代函数。该控制算法能够最大限度的降低工艺条件的干扰，精确地获得当前废水中成分含量，为系统决策提供准确的参考。
31、进一步地，步骤(5)中，厌氧池的ph值小于5。
32、进一步地，该方法还包括淤泥排放程序和自清洗程序，在废水进入下一级池后，控制装置启动淤泥排放程序，随后执行自清洗程序，从而保证自动控制系统可重复利用。
33、本专利技术提供一种硅片脱胶废水自动控制系统及方法，相比于现有技术，本专利技术将废水依次通过厌氧池、好氧池和mbr池进行处理，厌氧水解酸化提高了好氧池的生化性能，并在mbr池中利用mbr膜进行二本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种硅片脱胶废水自动控制系统，包括初级废水池(1)、一级沉淀池(2)、厌氧池(3)，好氧池(4)和MBR池(5)，其特征在于：
2.根据权利要求1所述的硅片脱胶废水自动控制系统，其特征在于：初级废水池(1)、一级沉淀池(2)、厌氧池(3)，好氧池(4)和MBR池(5)均分别设置有淤泥排放装置和自清洗装置。
3.根据权利要求1所述的硅片脱胶废水自动控制系统，其特征在于：第一阀门(01)、第二阀门(02)、第三阀门(03)、第四阀门(04)和第五阀门(05)为电磁阀，保持常闭状态，该电磁阀基于PID控制驱动。
4.根据权利要求1所述的硅片脱胶废水自动控制系统，其特征在于：硅片脱胶废水中的有害物质包括但不限于硅粉、有机物、和固体悬浮物。
5.根据权利要求4所述的硅片脱胶废水自动控制系统，其特征在于：一级沉淀池(2)中，药剂投放装置(22)内预置一定量的沉淀剂，该沉淀剂能够吸附废水中的固体悬浮物，实现初步沉淀。
6.根据权利要求5所述的硅片脱胶废水自动控制系统，其特征在于：该沉淀剂为活性炭。
7.根据权利要求1所
8.一种硅片脱胶废水自动控制方法，该方法基于权利要求1-7中任一项所述的自动控制系统实现，包括以下步骤：
9.根据权利要求8所述的硅片脱胶废水自动控制方法，其特征在于：步骤(5)中，厌氧池的PH值小于5。
10.根据权利要求8所述的硅片脱胶废水自动控制方法，其特征在于：还包括淤泥排放程序和自清洗程序，在废水进入下一级池后，控制装置启动淤泥排放程序，随后执行自清洗程序，从而保证自动控制系统可重复利用。
...【技术特征摘要】
1.一种硅片脱胶废水自动控制系统，包括初级废水池(1)、一级沉淀池(2)、厌氧池(3)，好氧池(4)和mbr池(5)，其特征在于：
2.根据权利要求1所述的硅片脱胶废水自动控制系统，其特征在于：初级废水池(1)、一级沉淀池(2)、厌氧池(3)，好氧池(4)和mbr池(5)均分别设置有淤泥排放装置和自清洗装置。
3.根据权利要求1所述的硅片脱胶废水自动控制系统，其特征在于：第一阀门(01)、第二阀门(02)、第三阀门(03)、第四阀门(04)和第五阀门(05)为电磁阀，保持常闭状态，该电磁阀基于pid控制驱动。
4.根据权利要求1所述的硅片脱胶废水自动控制系统，其特征在于：硅片脱胶废水中的有害物质包括但不限于硅粉、有机物、和固体悬浮物。
5.根据权利要求4所述的硅片脱胶废水自动控制系统，其特征在于：一级沉淀池(2)中，药剂...
【专利技术属性】
技术研发人员：凌海，徐健，陈磊，
申请(专利权)人：江阴东为资源再生技术有限公司，
类型：发明
国别省市：
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