CN115636547A - 一种单晶切片污水处理***及其处理方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种单晶切片污水处理***及其处理方法，包括清洗废水处理***、切片大循环排水处理***、漂洗溢流水处理***、综合生化处理***和中水回用处理***；所述清洗废水处理***包括依次连接的清洗废水调节池、一级反应池、一级沉淀池、二级反应池和二级沉淀池；所述切片大循环排水处理***包括依次连接的切片大循环排水调节池和气浮池；所述漂洗溢流水处理***包括依次连接的漂洗溢流水收集池、反应池和沉淀池。处理***采用了分类收集、针对性预处理和废水配比生化处理的方法，具有***简单、操作强度低、稳定达标排放、投资省、运行费用低等特点。
Description
技术领域
本发明属于污水处理技术领域，尤其涉及一种单晶切片污水处理***及其处理方法。
背景技术
在单晶切片生产过程中会产生一些清洗废水，主要为开槽、脱胶、插片、药槽清洗的清洗废水，切片大循环排水和漂洗溢流水。开槽、脱胶、插片药槽清洗的清洗废水中主要含有硅粉、异丙醇、聚乙二醇、氢氟酸、柠檬酸、硝酸、洗涤剂、切削液及少量的表面活性剂，综合废水具有COD及SS含量高、可生化性差、含硅粉的特点。目前，处理这类废液主要采用物理化学法，如化学氧化分解、药剂电解、活性炭吸附及反渗透等处理技术，但是这些方法处理废水并未切实了解废水的特点，废水中大量的硅粉对***的损伤巨大，需要针对预处理。且单纯使用物化工艺，相对运行成本较高，设备复杂导致操作管理不便，出水水质尤其是COD和总氮很难保证。
发明内容
为解决上述技术问题，本发明提供了一种单晶切片污水处理***及其处理方法。
本发明的第一个目的是提供一种单晶切片污水处理***，包括清洗废水处理***、切片大循环排水处理***、漂洗溢流水处理***、综合生化处理***和中水回用处理***；
所述清洗废水处理***包括依次连接的清洗废水调节池、一级反应池、一级沉淀池、二级反应池和二级沉淀池；所述切片大循环排水处理***包括依次连接的切片大循环排水调节池和气浮池；所述漂洗溢流水处理***包括依次连接的漂洗溢流水收集池、反应池和沉淀池；所述综合生化处理***包括依次连接的配水池、水解酸化池、A/O生化池、清水池；所述A/O生化池包括缺氧区、好氧区和二沉池；所述中水回用处理***包括依次连接的中间水池、全自动叠片过滤器和RO***；
其中，所述清洗废水处理***中的二级沉淀池和切片大循环排水处理***中的气浮池分别通过管道连接到所述综合生化处理***中的配水池；所述清洗废水处理***中的二级沉淀池通过管道连接到所述A/O生化池中的缺氧区；所述综合生化处理***中的清水池和所述漂洗溢流水处理***中的沉淀池分别通过管道连接到所述中水回用处理***中的中间水池。
在本发明的一个实施例中，所述清洗废水处理***还包括第一污泥池和第一污泥压滤机，所述一级沉淀池和二级沉淀池分别通过污泥泵连接到所述第一污泥池，所述第一污泥池通过污泥泵连接到第一污泥压滤机。
在本发明的一个实施例中，所述漂洗溢流水处理***中的沉淀池通过管道连接到所述清洗废水处理***中的第一污泥池。
在本发明的一个实施例中，所述综合生化处理***还包括第二污泥池和第二污泥压滤机，所述二沉池通过污泥泵连接到所述第二污泥池，所述第二污泥池通过污泥泵连接到第二污泥压滤机。
本发明的第二个目的是提供一种单晶切片污水处理方法，包括以下步骤：
S1、将清洗废水通入到清洗废水调节池中，清洗废水调节池出水通过提升泵提升至一级反应池中，调节废水的pH为8-9，并向废水中添加聚合氯化铝和聚丙烯酰胺，使废水中的有机物、胶体物质和悬浮物形成矾花；
S2、一级反应池出水进入一级沉淀池，一级反应池中形成的矾花通过重力沉降作用进行泥水分离，下层污泥进入第一污泥池进行污泥浓缩处理；
S3、一级反应池的上清液出水进入二级反应池，调节废水的pH为7-8，并向废水中添加聚合氯化铝和聚丙烯酰胺使废水中的有机物、胶体物质和悬浮物形成矾花；
S4、二级反应池出水进入二级沉淀池，二级反应池形成的矾花通过重力沉降作用进行泥水分离，上清液出水进入配水池和A/O生化池，下层污泥进入第一污泥池进行浓缩处理；
S5、将切片大循环排水通入到切片大循环排水调节池中，切片大循环排水调节池出水通过提升泵提升至气浮池中，调节废水的pH为8-9，并向废水中添加聚合氯化铝和聚丙烯酰胺；
S6、气浮池出水和二级沉淀池部分出水在配水池中混合，通过提升泵提升至水解酸化池中进行厌氧生化反应；
S7、水解酸化池出水和二级沉淀池部分出水在A/O生化池中混合，在A/O生化池中进行A/O生化反应后，上清液出水进入到清水池，同时下层污泥进入第二污泥池进行浓缩处理；
清水池出水的50-60％排入标准排放口；出水的30-35％通入一体化过滤池，一体化过滤池出水回用；剩余出水接入中间水池；
S8、将漂洗溢流水通入到漂洗溢流水收集池中，漂洗溢流水收集池出水通过提升泵提升至反应池中，调节废水的pH为7-8，并向废水中添加聚合氯化铝和聚丙烯酰胺，使废水中的悬浮物形成矾花；
S9、反应池出水进入沉淀池，反应池形成的矾花通过重力沉降作用进行泥水分离，上清液出水进入中间水池，下层污泥进入第一污泥池进行浓缩处理；
S10、沉淀池出水和清水池部分出水在中间水池中混合，中间水池出水进入全自动叠片过滤器；全自动叠片过滤器出水通过提升泵提升至RO***，产生的浓水排入标准排放口；产生的淡水回用。
在本发明的一个实施例中，在S1中，所述清洗废水包括开槽废水、脱胶废水、插片废水和药槽清洗废水。
在本发明的一个实施例中，在S6中，通入到配水池中的气浮池出水和二级沉淀池部分出水的比例为1：2；
在S7中，通入到A/O生化池中的水解酸化池出水和二级沉淀池出水的比例为1：5-5.5；
在S10中，通入到中间水池中的沉淀池出水和清水池出水的比例为4-4.5：1。
在本发明的一个实施例中，在S6中，水解酸化池内的温度25-35℃，停留时间为2-3天。
在本发明的一个实施例中，在S7中，缺氧区的停留时间为6-8h，好氧区的停留时间为18-24h，好氧回流比为100-200％；清水池的停留时间为2-5h。
在本发明的一个实施例中，在S7中，所述一体化过滤池为级串联过滤，滤速为3-5m/h。
在本发明的一个实施例中，在S7中，所述A/O生化池工艺与传统活性污泥法相比具有如下优点：①流程简单、节省基建费用；原水C/N比较高时，反硝化可不外加碳源，节省运行费用；②好氧区设在缺氧区后，使反硝化残留有机物得到进一步去除，提高出水水质；③缺氧区起到生物选择器的作用，利于控制污泥膨胀，反硝化产生的碱度可补充硝化过程对碱度的消耗；***剩余污泥量少。
在本发明的一个实施例中，在S10中，在进入全自动叠片过滤器前，中间水池出水还需要进行预处理。所述预处理是往废水中添加还原剂、阻垢剂及杀菌剂，以确保反渗透膜的产水效率，延长其使用时间。
本发明的技术方案相比现有技术具有以下优点：
(1)本发明切片大循环排水和清洗废水主要含有硅粉、异丙醇、聚乙二醇、氢氟酸、柠檬酸、硝酸、洗涤剂、切削液及少量的表面活性剂，综合废水具有COD及SS含量高、可生化性差、污染严重的特点。采用投加PAC、PAM的方式，混凝沉淀，去除并回收硅粉颗粒等。其中PAC、PAM可选择投加或不投加，运行灵活。
(2)本发明切片大循环排水和清洗废水含有大量难分解的三乙醇胺、异丙醇和聚乙二醇等，采用HRT较长的水解酸化工艺，提高废水的可生化性，降低后续好氧的负担。
(3)本发明中污泥主要来源于两部分，一类为生化剩余污泥，另一类为切片清洗脱胶废水处理***和漂洗废水沉淀产生的含硅污泥。设置污泥浓缩池，混合压滤，最大程度减少污泥的产生对环境的影响。
(4)本发明所述的处理***采用了分类收集、针对性预处理和废水配比生化处理的方法，具有***简单、操作强度低、稳定达标排放、投资省、运行费用低等特点。
附图说明
为了使本发明的内容更容易被清楚地理解，下面根据本发明的具体实施例并结合附图，对本发明作进一步详细的说明，其中：
图1为本发明单晶切片污水处理***处理方法的工艺流程图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明，以使本领域的技术人员可以更好地理解本发明并能予以实施，但所举实施例不作为对本发明的限定。
实施例1
参照图1所示，一种单晶切片污水处理***及其处理方法，具体包括以下步骤：
(1)对某切片项目产生的废水进行采样分析，具体水量、水质分析表如表1-2所示：
表1各个水量分析表
考虑整体规划的需要，现废水站设计日处理水量为6500m3/d，其中混合收集废水日处理量4400m3/d，***按185m3/h设计；单独漂洗溢流水日处理量2100m3/d，***按90m3/h设计。
表2污水站各股废水水质分析表
(2)废水处理
S1、将4160m3/d的清洗废水通入到清洗废水调节池中，清洗废水调节池出水通过提升泵提升至一级反应池中，调节废水的pH为8-9，并向废水中添加PAC和PAM，使废水中的有机物、胶体物质和悬浮物形成矾花。
S2、一级反应池出水进入一级沉淀池，一级反应池中形成的矾花通过重力沉降作用进行泥水分离，下层污泥进入第一污泥池进行污泥浓缩处理。
S3、一级反应池的上清液出水进入二级反应池，调节废水的pH为7-8，并向废水中添加PAC和PAM使废水中的有机物、胶体物质和悬浮物形成矾花。
S4、二级反应池出水进入二级沉淀池，二级反应池形成的矾花通过重力沉降作用进行泥水分离，上清液出水进入配水池和A/O生化池，下层污泥进入第一污泥池进行浓缩处理。
S5、将240m3/d的切片大循环排水通入到切片大循环排水调节池中，切片大循环排水调节池出水通过提升泵提升至气浮池中，调节废水的pH为8-9，并向废水中添加PAC和PAM；进行气浮除油、去除细小颗粒物和胶体。
S6、气浮池出水和480m3/d的二级沉淀池出水在配水池中混合均匀，通过提升泵提升至水解酸化池中进行厌氧生化反应；水解酸化池即在厌氧的状态下，污水中的有机物被厌氧细菌分解、代谢、消化，使得污水中的有机物含量大幅减少；
其中，水解酸化池内的温度25℃，停留时间为2天；
S7、废水中含有切削液，切削液的主要成分为三乙醇胺，在生物降解的过程中会产生硝酸根，因此水解酸化池出水和二级沉淀池3680m3/d的出水在A/O生化池中混合，在A/O生化池中进行A/O生化反应后，A/O生化池工艺是一种有回流的前置反硝化生物脱氮工艺，由缺氧区、好氧区和二沉池组成。好氧区出水进入二沉池。二沉池作用为泥水分离，二沉池采用辐流式，具有操作简单，运行可靠，排泥彻底。二沉池的污泥部分回流到缺氧区和好氧区，部分排至第二污泥池进行浓缩处理，达到污泥减量化的目的。二沉池的上清液出水进入到清水池；A/O生化反应主要去除废水中TN、NH3-N、BOD5；
其中，缺氧区的停留时间为6h，好氧区的停留时间为18h，好氧回流比为200％；清水池的停留时间为2h。
清水池中2500m3/d的出水从标准排放口排出；1400m3/d的出水经过一体化过滤后，一体化过滤池采用的滤料为石英砂，为两级串联过滤，滤速3.5m/h。，过滤出水中含有的SS，将出水回用到脱胶用水。
S8、将2100m3/d的漂洗溢流水通入到漂洗溢流水收集池中，漂洗溢流水收集池出水通过提升泵提升至反应池中，调节废水的pH为7-8，并向废水中添加PAC和PAM，进行混凝、絮凝反应及沉淀，使废水中的悬浮物形成矾花。
S9、反应池出水进入沉淀池，反应池形成的矾花通过重力沉降作用进行泥水分离，上清液出水进入中间水池，下层污泥进入第一污泥池进行浓缩处理。
S10、沉淀池出水和清水池500m3/d的出水在中间水池中混合，中间水池出水进入全自动叠片过滤器；全自动叠片过滤器出水进入RO***，产生的浓水1200m3/d从标准排放口排出；产生的淡水1400m3/d作为插片用水补充水；
其中，在进入全自动叠片过滤器前，中间水池出水还需要进行预处理，处理水量为2600m3/d。其中，预处理是向废水中添加还原剂、阻垢剂及杀菌剂，以确保反渗透膜的产水效率，延长其使用时间。
(3)主要构筑物去除率指标
表3废水处理去除率表
本实例首先针对不同废水分类收集和针对性预处理，其中其他废水的两级物化工艺可以高效去除大部分硅粉，以确保后续设备和中水回用设施稳定运行；其中采用的废水不同配比法设计构筑物，能在确保出水达标排放的同时减少构筑物容积及相关机泵参数，大幅度降低投资；在综合生化处理工艺中采用了水解酸化+A/O的组合工艺，确保有机物和总氮双达标；针对不同用水需要(脱胶用水和插片用水)设计不同中水回用工艺，针对性强、减少投资。总体来说，此处理方法应用与该实例中，能针对性的解决此类废水中存在的各种难题，且确保废水处理***稳定运行、达标排放，具有投资省、运行费用低、去除效果等特点。
显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引申出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。
Claims (10)
1.一种单晶切片污水处理***，其特征在于，包括清洗废水处理***、切片大循环排水处理***、漂洗溢流水处理***、综合生化处理***和中水回用处理***；
所述清洗废水处理***包括依次连接的清洗废水调节池、一级反应池、一级沉淀池、二级反应池和二级沉淀池；所述切片大循环排水处理***包括依次连接的切片大循环排水调节池和气浮池；所述漂洗溢流水处理***包括依次连接的漂洗溢流水收集池、反应池和沉淀池；所述综合生化处理***包括依次连接的配水池、水解酸化池、A/O生化池、清水池；所述A/O生化池包括缺氧区、好氧区和二沉池；所述中水回用处理***包括依次连接的中间水池、全自动叠片过滤器和RO***；
其中，所述清洗废水处理***中的二级沉淀池和切片大循环排水处理***中的气浮池分别通过管道连接到所述综合生化处理***中的配水池；所述清洗废水处理***中的二级沉淀池通过管道连接到所述A/O生化池中的缺氧区；所述综合生化处理***中的清水池和所述漂洗溢流水处理***中的沉淀池分别通过管道连接到所述中水回用处理***中的中间水池。
2.根据权利要求1所述的单晶切片污水处理***，其特征在于，所述清洗废水处理***还包括第一污泥池和第一污泥压滤机，所述一级沉淀池和二级沉淀池分别通过污泥泵连接到所述第一污泥池，所述第一污泥池通过污泥泵连接到第一污泥压滤机。
3.根据权利要求2所述的单晶切片污水处理***，其特征在于，所述漂洗溢流水处理***中的沉淀池通过管道连接到所述清洗废水处理***中的第一污泥池。
4.根据权利要求1所述的单晶切片污水处理***，其特征在于，所述综合生化处理***还包括第二污泥池和第二污泥压滤机，所述二沉池通过污泥泵连接到所述第二污泥池，所述第二污泥池通过污泥泵连接到第二污泥压滤机。
5.一种单晶切片污水处理方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1、将清洗废水通入到清洗废水调节池中，清洗废水调节池出水通过提升泵提升至一级反应池中，调节废水的pH为8-9，并向废水中添加聚合氯化铝和聚丙烯酰胺，使废水中的有机物、胶体物质和悬浮物形成矾花；
S2、一级反应池出水进入一级沉淀池，一级反应池中形成的矾花通过重力沉降作用进行泥水分离，下层污泥进入第一污泥池进行污泥浓缩处理；
S3、一级反应池的上清液出水进入二级反应池，调节废水的pH为7-8，并向废水中添加聚合氯化铝和聚丙烯酰胺使废水中的有机物、胶体物质和悬浮物形成矾花；
S4、二级反应池出水进入二级沉淀池，二级反应池形成的矾花通过重力沉降作用进行泥水分离，上清液出水进入配水池和A/O生化池，下层污泥进入第一污泥池进行浓缩处理；
S5、将切片大循环排水通入到切片大循环排水调节池中，切片大循环排水调节池出水通过提升泵提升至气浮池中，调节废水的pH为8-9，并向废水中添加聚合氯化铝和聚丙烯酰胺；
S6、气浮池出水和二级沉淀池部分出水在配水池中混合，通过提升泵提升至水解酸化池中进行厌氧生化反应；
S7、水解酸化池出水和二级沉淀池部分出水在A/O生化池中混合，在A/O生化池中进行A/O生化反应后，上清液出水进入到清水池，同时下层污泥进入第二污泥池进行浓缩处理；
清水池出水的50-60％排入标准排放口；出水的30-35％通入一体化过滤池，一体化过滤池出水回用；剩余出水接入中间水池；
S8、将漂洗溢流水通入到漂洗溢流水收集池中，漂洗溢流水收集池出水通过提升泵提升至反应池中，调节废水的pH为7-8，并向废水中添加聚合氯化铝和聚丙烯酰胺，使废水中的悬浮物形成矾花；
S9、反应池出水进入沉淀池，反应池形成的矾花通过重力沉降作用进行泥水分离，上清液出水进入中间水池，下层污泥进入第一污泥池进行浓缩处理；
S10、沉淀池出水和清水池部分出水在中间水池中混合，中间水池出水进入全自动叠片过滤器；全自动叠片过滤器出水通过提升泵提升至RO***，产生的浓水排入标准排放口；产生的淡水回用。
6.根据权利要求5所述的单晶切片污水处理方法，其特征在于，在S1中，所述清洗废水包括开槽废水、脱胶废水、插片废水和药槽清洗废水。
7.根据权利要求5所述的单晶切片污水处理方法，其特征在于，在S6中，通入到配水池中的气浮池出水和二级沉淀池部分出水的比例为1：2；
在S7中，通入到A/O生化池中的水解酸化池出水和二级沉淀池出水的比例为1：5-5.5；
在S10中，通入到中间水池中的沉淀池出水和清水池出水的比例为4-4.5：1。
8.根据权利要求5所述的单晶切片污水处理方法，其特征在于，在S6中，水解酸化池内的温度25-35℃，停留时间为2-3天。
9.根据权利要求5所述的单晶切片污水处理方法，其特征在于，在S7中，缺氧区的停留时间为6-8h，好氧区的停留时间为18-24h，好氧回流比为100-200％；清水池的停留时间为2-5h。
10.根据权利要求5所述的单晶切片污水处理方法，其特征在于，在S7中，所述一体化过滤池为级串联过滤，滤速为3-5m/h。
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|---|---|---|---|---|
| CN117682699A (zh) * | 2023-12-15 | 2024-03-12 | 苏州苏沃特环境科技股份有限公司 | 一种光伏产业垂直一体化废水处理***及其应用 |
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2022
- 2022-11-08 CN CN202211392001.6A patent/CN115636547A/zh active Pending
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| CN117682699B (zh) * | 2023-12-15 | 2024-05-31 | 苏州苏沃特环境科技股份有限公司 | 一种光伏产业垂直一体化废水处理***及其应用 |
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