一种多晶硅废水处理装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种多晶硅废水处理装置，装置包括：陶瓷膜系统；其中，所述陶瓷膜系统，包括料液箱、供料泵、循环泵、陶瓷膜、透过液箱以及多个连接管道，其中，在连接管道上还设有压力调节阀门和/或仪器仪表。通过管道还连接有液体分离器，包括：分离腔体和与其相连接的流体储箱、流量供给泵，其中，所述流量供给泵设于分离腔体和所述流体储箱之间。其中，该装置能够将原有的污染物处理转换为工业资源回收利用，变废为宝，有极高的经济价值和环境效益。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种废水处理装置，具体涉及一种多晶硅废水处理装置，属于废水回收利用领域。
技术介绍
硅单质作为重要的光电材料、半导体材料，其战略资源的地位日益明显，其全球需求量亦不断增大。在光电、半导体产业中，需要将单质硅体切割成符合要求的硅片，目前多晶硅主要是采用多线切割技术，在切割过程中约50%的硅料混进由聚乙二醇(PEG)切削液和碳化硅粉(SiC)磨料组成的切削液中，使得切削液中微粉的组成、粒径、硬度均不满足标准，造成切削性能下降，不能重复利用，因此在切割过程中需要不断地排出旧切削液，并不断补充新切削液，这样就产生了大量的切割废液。切削废液为黑色粘稠状悬浮液，主要组分及含量为:聚乙二醇(PEG)，40% 50%;碳化硅(SiC)，23% 33%;硅(Si)，20% 24%;铁屑(Fe) ,2.5% 3.0%。其中，PEG的原料是石油中提炼出来的，再聚合而成，分子结构稳定，不易分解，极易溶于水，生物耗氧量低，在自然界中不易降解，其C0D(化学需氧量)值大大超过废水排放标准，如不经过特殊处理，流入自然环境将会造成巨大污染。SiC和Si都是重要的工业原料，均属于不可再生资源。生产SiC原料过程中要消耗巨大能源，国家现已对此新工业项目进行限制。其中的Si为切磨下来的高纯硅粉，若直接排放会造成环境污染和硅材料的浪费。目前对于这种废水的处理，有两种思路:一种是处理达标后排放。常用方法有微生物法、高级氧化法等,对于这种重要含PEG的废水，微生物法工艺复杂，处理效率低,处理效果差，几乎不可能达标；高级氧化法处理效果较好，但运行费用较高，工艺控制复杂；其它的常用污水处理方法也很难适用；另一种思路是将废液分级回收处理，因为废水中的PEG、SiC和Si都是重要的工业原料，其中聚乙二醇(PEG)市场价12元每公斤，SiC市场价24元每公斤，Si市场价140元每公斤。因`此，分级回收和利用硅切割废液对于节约资源、保护环境、提高经济效益具有重要意义，国外已经有相对较为成熟的处理回收技术，国内这方面技术还不成熟，大多处于研究阶段。国内现有的处理回收技术，如:一种光伏废水零排放工艺(CN 102557291A)，系统流程过长、工艺复杂、投资过大，难以实现工程实际应用；一种处理含聚乙二醇废水的方法(CN 1023722388A)，采用絮凝沉淀、Fendon氧化技术，处理后废水需再进入废水处理厂处理，要使用费用较高，且并不适合多晶硅废水的处理；从硅片切割加工副产品中回收碳化硅的方法(CNlO 1244823A)，该专利装置采用离心固液分离，只回收废液中的碳化硅，聚乙二醇、和回收价值更高的硅并未涉及；现有的回收技术主要问题在于:①固液分离效果不佳，往往需要经过多级分离，如:离心分离、斜板沉淀、过滤、压滤等，分离出的PEG液体含部分轻质的杂质，需要经过进一步的提纯才能回用SiC和Si分离过程复杂且效果欠佳，需要使用多种化学药剂或经过多种物理过程，缺少一种简单有效的分离装置。
技术实现思路
本技术所要解决的技术问题是高效的处理回用技术，能彻底解决固液分离效果不佳问题，为此，提供了一种多晶硅废水处理装置。本技术解决上述技术问题所采取的技术方案如下:一种多晶硅废水处理装置，包括:陶瓷膜系统；其中，所述陶瓷膜系统，包括料液箱、供料泵、循环泵、陶瓷膜、透过液箱以及多个连接管道，其中，料液箱的上开口通过连接管道与循环泵相连接，料液箱的下端与供料泵相连接，且供料泵又通过连接管道与所述循环泵与料液箱的上开口之间的连接管道相连接，且循环泵又通过连接管道与陶瓷膜相连接，陶瓷膜又通过连接管道与所述透过液箱的上开口相连接，且在连接管道上还设有压力调节阀门和/或仪器仪表。进一步地，优选的是，所述陶瓷膜的形状为管式多段弯曲中空结构，膜孔小于I μ m0 进一步地，优选的是，所述陶瓷膜由由二氧化钛和二氧化锆料制成。进一步地，优选的是，通过管道还连接有液体分离器，包括:分离腔体和与其相连接的流体储箱、流量供给泵，其中，所述流量供给泵设于分离腔体和所述流体储箱之间。进一步地，优选的是，所述分离腔体的液体进口开于所述分离腔体的下方位置处。进一步地,优选的是,所述液体为纯水或氯化1丐或者氯化钠溶液。本技术采取了上述方案以后，具有以下优越性:① 原废液不经任何处理，直接加压分离，不需添加任何化学品，分离出的PEG纯度达99.7%,过程简单可靠，一次便可完成PEG分离和经提纯过程，PEG回收率达92% ；②创新性的SiC和Si流体分离器技术，不仅操作简单，且有良好的分离效果，Si回收率最高可达85%，SiC回收率90%以上。因为分离界面的SiC和Si混合物可在下次分离中继续分离，理论上分离次数越多，分离率越高。③本技术将需处理的废液变废为宝，不仅实现了污染物的“零”排放，同时又有很高的经济效益。本技术的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本技术而了解。本技术的目的和其他优点可通过在所写的说明书、权利要求书、以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。以下结合附图对本技术进行详细的描述，以使得本技术的上述优点更加明确。其中，附图说明图1是配合本技术的多晶硅废水处理装置的流程示意图；图2是本技术多晶硅废水处理装置的陶瓷膜系统的结构示意图；图3是本技术多晶硅废水处理装置的流体分离器的结构示意图。具体实施方式以下将结合附图及实施例来详细说明本技术的实施方式，借此对本技术如何应用技术手段来解决技术问题，并达成技术效果的实现过程能充分理解并据以实施。需要说明的是，只要不构成冲突，本技术中的各个实施例以及各实施例中的各个特征可以相互结合，所形成的技术方案均在本技术的保护范围之内。另外，在附图的流程图示出的步骤可以在诸如一组计算机可执行指令的计算机系统中执行，并且，虽然在流程图中示出了逻辑顺序，但是在某些情况下，可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤。如图1所示，所述多晶硅废水处理装置，依下述步骤进行:(I)将多晶硅废液经过增压后进入为陶瓷膜系统，在0.20MPa-0.55MPa压力下进行固液分离，分离出聚乙二醇液体储存以备回用生产，分理处出的固液混合物进入步骤(2)；(2)将陶瓷膜系统分离出的固液混合物用纯水冲洗干净，得到包括:SiC、S1、Fe和杂质的固体混合物，将此固体混合物加入盐酸中进行搅拌和清洗，分离出固体SiC、固体Si和杂质的混合颗粒物；(3)将所述固体SiC和Si混合颗粒物加入流体分离器，控制流体分离器流速，使SiC和Si分层，并分别收集分层的SiC和Si，部分处于混合状态的固体SiC、固体Si和杂质则不分离。进一步地，优选的是，步骤(3)以后，还包括:对分离后的Si熔铸提纯，以得到太阳能级多晶硅；和/或；对分离后的SiC干燥后并进行微粉分级分离，按粒径大小选择回用。进一步地，优·选的是，步骤(2)中，所述盐酸的温度30°C -45°C，浓度10%_30%，并且，步骤(2)中还要进行搅拌30-90分钟。进一步地,优选的是,步骤(3)中，所述流体分离器流速为40m/h_60 m/h。其中，在一个比较具体的实施例中，依据下面的步骤进行操作:第一步:将本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种多晶硅废水处理装置，其特征在于，包括：陶瓷膜系统；其中，所述陶瓷膜系统，包括料液箱、供料泵、循环泵、陶瓷膜、透过液箱以及多个连接管道，其中，料液箱的上开口通过连接管道与循环泵相连接，料液箱的下端与供料泵相连接，且供料泵又通过连接管道与所述循环泵与料液箱的上开口之间的连接管道相连接，且循环泵又通过连接管道与陶瓷膜相连接，陶瓷膜又通过连接管道与所述透过液箱的上开口相连接，且在连接管道上还设有压力调节阀门和/或仪器仪表。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：刘少锋，范小青，许增团，李小钢，李军，李建军，武红艳，张钰彩，李涛，周鹏飞，刘战虎，
申请(专利权)人：陕西华浩科技有限公司，
类型：实用新型
国别省市：