一種廢水中超細SiC粉未的回收所用的裝置及其應用的製作方法
2023-06-02 11:30:31 2
專利名稱：一種廢水中超細SiC粉未的回收所用的裝置及其應用的製作方法
技術領域：
本發明涉及ー種廢水中超細SiC粉未的回收所用的裝置及其在廢水中回收超細 SiC粉未的應用，屬環保技術領域。
背景技術：
SiC俗名金鋼砂或耐火砂，是優良的耐火、耐腐材料。廣泛用於珠寶、光伏產品中單晶矽、多晶矽和電子行業的壓電晶體等方面的研磨、拋光等材料加工過程，價格昂貴。特別是隨著近年來光伏、半導體產業的興起，SiC使用更加廣泛。在材料加工過程中，酸洗、衝洗等生產エ序會將大量的超細SiC粉未(粒徑5-10Mm)分散於水中，形成較為穩定的分散相。這股廢水通常呈酸性，受汙染程度低，基本不含有機質。採取適當方法將這股廢水中的SiC分離，不但可回收資源，還有利於這股廢水的回收利用。當前，對於廢水中超細SiC 粉未的回收或去除方面，主要有以下技術
I、混凝沉澱技術
該エ藝成熟，運行非常穩定，去除效率高。但是，該技術需投加混凝劑、助凝劑等，從而使SiC中引入雜質，而雜質的後續分離困難。因此，本技術適用於廢水浄化，不適用於SiC 回收。2、離心分離技術
採用高速離心分離機，進行SiC回收，回收物料的成份單一。但是，高速離心分離機通常功率大、處理水量小，而一般材料加工企業酸洗、衝洗エ序廢水排放量均非常大。採用離心分離技術將因設備臺數多、能耗過大，而使回收工作失去經濟價值。所以目前有迫切需要開發ー種合理、可行、成本低廉、回收效率高的超細SiC粉未回收方法，以回收相關材料加工企業酸洗衝洗等廢水中的超細SiC粉未。
發明內容
本發明的目的為了解決單純離心分離回收エ藝能耗過大等問題而提供一種廢水中超細SiC粉未的回收所用的裝置及其在廢水中回收超細SiC粉未的應用方法。本發明的技術方案
ー種廢水中超細SiC粉未回收方法所用的裝置，包括調節池、PH調節槽、旋流沉砂池、 濾布濾池、集水池、離心沉降機、砂水分離器等エ藝設施。所述的調節池經管道依次與pH調節槽、旋流沉砂池、濾布濾池、集水池和離心沉降機連接；
所述的離心沉降機上設ー迴路經管道與調節池連接；
所述的旋流沉砂池上設置一管道旁路與砂水分離器連接，砂水分離器再與調節池連接。利用上述的ー種廢水中超細SiC粉未回收方法所用的裝置進行廢水中超細SiC粉未回收，其ェ藝流程見圖1，其具體回收過程包括如下步驟(1)、將廢水經調節池，控制水力停留時間6 12h進行調節均化後，進入pH調節槽，用 H2SO4或HCI將pH調至6. 0-8. 0，控制水力停留時間為15 30min，進入旋流沉砂池，控制水力停留時間為2 3min;
旋流沉砂池所產生的含砂水進入砂水分離器，轉速控制在5. 0 r/min，可得到廢水中粒徑在0. n. Omm的SiC粉未，砂水分離器分離後的清水回流至調節池；
旋流沉砂池所產生的清水進入濾布濾池；
(2)、步驟(I)中所述的旋流沉砂池所產生的清水進入濾布濾池進行過濾分離後的清水再進入其它廢水處理環節，濾布濾池反衝洗產生的濃水進入集水池均化水量，然後再經離心沉降機進行固液分離，固液分離過程控制轉速3000r/min，最終得到廢水中粒徑為 I-IOOMfli的SiC粉未，離心沉降機分離出的清水回流至調節池，重複上述的步驟廣2次；
(3)、步驟(I)和步驟(2)所得的粒徑在0.flmm的SiC粉未和粒徑為f IOOMm的SiC 粉未含水率在30-40%左右，經烘乾或晾乾後，即可得粒徑為I-IOOOMm的超細SiC粉未。所述的旋流沉砂池為鍾式沉砂池，其有效水深1.0 2. Om;池徑與池深比 2. 0 2. 5，旋轉漿板的轉速控制在5-10r/min ；
所述的濾布濾池，其濾布面積水力負荷5-15m3/ (m2 -h)，濾布採用0. 5Mm過濾精度PP針刺氈濾料；
所述的集水池的容量為容納濾布濾池反衝洗2-3次的衝洗水量。上述設置調節池的目的均化來水水質、水量，利於後續pH調整；
上述設置鍾式沉砂池的目的利用鍾式沉砂池所形成的離心カ使來水中粒徑0. Imm以上的SiC粉未脫穩，以提高後續濾布濾池的工作效率。上述設置濾布濾池的目的利用濾布的截留作用，將來水中的SiC粉未攔截，再利用濾布濾池的反衝洗，將攔截的SiC轉移至反衝洗水中，從而大大減少後續離心沉降機的處理量。濾布可採用0. 5Mm過濾精度PP針刺氈濾料，以提高濾布濾池的截留效率。上述設置集水池的目的收集濾布濾池反衝洗水，並均化其水質水量。上述設置離心沉降機的目的利用離心沉降機的高速離心カ將濾布濾池分離出的濃水中的SiC粉未與水分離，轉鼓轉速控制在3000r/min，可將水中I IOOMm的SiC粉未與水分離出來，水分回流，SiC顆粒回收。上述設置砂水分離器的目的對沉砂池分離出粒徑為0. I Imm的SiC顆粒，進ー 步去水，水分回流，SiC顆粒回收。本發明的有益效果
本發明的ー種廢水中超細SiC粉未的回收方法所用的裝置在進行廢水中超細SiC粉未的回收時，即利用濾布濾池的截留、過濾、反衝洗過程進行濃縮，減少廢水體積，濃水再經離心沉降機分離，減少後續離心沉降機的使用數量。經濾布濾池濃縮後，可使來水中SiC粉未濃度濃縮10-20倍以上，相應水量減至5-10%，因此具有回收エ藝簡單，能耗低、且具有回收過程不使用添加剤、回收物成份單一等優點。另外，砂水分離器、離心沉降機分離出的水分中SiC粉未含量依然遠高於原始廢水，將其回流至調節池重複回收過程，可進ー步提高SiC回收率。本發明的ー種廢水中超細SiC粉未的回收方法可回收粒徑f IOOOMm及以上的SiC 粉未，回收率超過80%。
圖I、ー種廢水中超細SiC粉未的回收エ藝流程。
具體實施例方式下面通過實施例對本發明進ー步闡述，但並不限制本發明。廢水中SiC含量的測定方法採用重量法，具體參見《水和廢水分析監測方法》(中國環境科學出版社出版，魏復盛主編)中SS的測定方法。實施例I
ー種廢水中超細SiC粉未回收方法所用的裝置，所用的調節池、PH調節槽、旋流沉砂池、濾布濾池、集水池、離心沉降機、砂水分離器等エ藝設施說明如下
(1)調節池鋼混結構，有效容積800m3；
(2)pH調節槽鋼結構，有效容積17m3;
(3)鍾式沉砂池鋼結構，直徑1800_，有效容積2.Om3;
(4)濾布濾池上海同臣環保股份有限公司TECF-96S型；
(5)集水池鋼混結構，有效容積50m3；
(6)離心沉降機麗水恆力離心機械設備有限公司L-530型；
(7)砂水分離器江蘇宜興華達環保公司XL-30型。為利用本發明的ー種廢水中超細SiC粉未的回收方法所用的裝置對廢水中超細 SiC粉未回收進行驗證，所述的廢水取自河南新大新材料股份有限公司的精製、酸洗等車間的排放的酸洗、溢流、衝洗混合水中的SiC粉未進行了回收，廢水水量2500m3/d，水質情況如下pH=4. 6，CODcr 為 97mg/L, SiC 含量為 1530mg/L。運用上述的ー種廢水中超細SiC粉未回收方法所用的裝置對上述的廢水進行超細SiC粉末回收的方法，包括如下步驟
(1)、廢水經調節池控制水力停留時間6 12h進行調節均化後，進入pH調節槽，用質量濃度為2%的H2SO4將pH調至7. 0，控制水力停留時間為15 30min後，進入鍾式旋流沉砂池，；
鍾式旋流沉砂池所產生的含砂水進入砂水分離器，轉速控制在5. 0 r/min，可得到廢水中粒徑在0. n. Omm的SiC粉未，砂水分離器分離後的清水回流至調節池；
旋流沉砂池所產生的清水進入濾布濾池；
(2)、步驟(I)所述的旋流沉砂池所產生的清水進入濾布濾池進行過濾分離後的清水再進入其它廢水處理環節，濾布濾池反衝洗產生的濃水進入集水池均化水量，然後再經離心沉降機進行固液分離，固液分離過程控制轉速3000r/min，最終得到廢水中粒徑為I-IOOMm 的SiC粉未，離心沉降機分離出的清水回流至調節池，重複上述的步驟廣2次；
(3)、步驟(I)和步驟(2)所得的粒徑在0.rimm的SiC粉未和粒徑為f IOOMm的SiC 粉未含水率在30-40%左右，經烘乾或晾乾後，即可得粒徑為I-IOOOMm的超細SiC粉未。經回收後，最終由濾布濾池進行過濾分離後的清水中SiC含量降低至250mg/L，這表明廢水中有86. 6%的SiC被有效回收。本發明ェ藝利用濾布濾池的攔截功能截留廢水中的SiC粉未，通過濾池的反衝洗使SiC粉未進入反衝洗水，從而完成其濃縮過程，然後再利用離心沉降機進行離心分離，從而減少離心機的數量，減少了設備投資並降低了能耗。本案例中，僅用2臺處理能力IOm3/ h、功率15KW的L530離心機即可滿足要求，如果不經本エ藝，直接採用離心機分離則需10 臺同類型離心機。以上所述內容僅為本發明構思下的基本說明，而依據本發明的技術方案所作的任何等效變換，均應屬於本發明的保護範圍。
權利要求
1.一種廢水中超細SiC粉未回收方法所用的裝置包括廢水調節池、pH調節槽、旋流沉砂池、濾布濾池、集水池和離心沉降機、砂水分離器，其特徵在於所述的調節池經管道依次與pH調節槽、旋流沉砂池、濾布濾池、集水池和離心沉降機連接；所述的離心沉降機上設一迴路經管道與調節池連接；所述的旋流沉砂池上設置一管道旁路與砂水分離器連接，砂水分離器再與調節池連接。
2.利用如權利要求I所述的一種廢水中超細SiC粉未回收方法所用的裝置進行廢水中超細SiC粉未回收的方法，其特徵在於包括如下步驟(1)、將廢水經調節池，控制水力停留時間6 12h進行調節均化後，進入pH調節槽，用 H2S04或HCI將pH調至6. 0-8. 0，控制水力停留時間為15 30min，進入旋流沉砂池，控制水力停留時間為2 3min;旋流沉砂池所產生的含砂水進入砂水分離器，轉速控制在5. O r/min，可得到廢水中粒徑在O. Γ1. Omm的SiC粉未，砂水分離器分離後的清水回流至調節池；旋流沉砂池所產生的清水進入濾布濾池；(2)、步驟(I)中所述的旋流沉砂池所產生的清水進入濾布濾池進行過濾分離後的清水再進入其它廢水處理環節進一步處理，濾布濾池反衝洗產生的濃水進入集水池均化水量， 然後再經離心沉降機進行固液分離，固液分離過程控制轉速3000r/min，最終得到廢水中粒徑為I-IOOMffl的SiC粉未，離心沉降機分離出的清水回流至調節池，重複上述的步驟廣2 次；(3)、步驟(I)和步驟(2)所得的粒徑在O.rimm的SiC粉未和粒徑為f IOOMm的SiC 粉未含水率在30-40%左右，經烘乾或晾乾後，即可得粒徑為I-IOOOMm的超細SiC粉未。
3.如權利要求2所述的一種廢水中超細SiC粉未回收的方法，其特徵在於所述的旋流沉砂池為鍾式沉砂池，其有效水深1. O 2. Om ;池徑與池深比2. O 2. 5，旋轉漿板的轉速控制在5-10r/min。
4.如權利要求3所述的一種廢水中超細SiC粉未回收的方法，其特徵在於所述的濾布濾池，其濾布面積水力負荷5-15m3/ (m2 · h)，濾布採用O. 5Mm過濾精度PP針刺氈濾料。
5.如權利要求4所述的一種廢水中超細SiC粉未回收的方法，其特徵在於所述的集水池的容量為容納濾布濾池反衝洗2-3次衝洗水量。
全文摘要
本發明公開了一種廢水中超細SiC粉未的回收方法所用的裝置及其應用，屬環保技術領域。所述的一種廢水中超細SiC粉未回收方法所用的裝置包括廢水調節池、pH調節槽、旋流沉砂池、濾布濾池、集水池和離心沉降機、砂水分離器，所述的調節池經管道依次與pH調節槽、旋流沉砂池、濾布濾池、集水池和離心沉降機連接；所述的離心沉降機上設一迴路經管道與調節池連接；所述的旋流沉砂池上設置一管道旁路與砂水分離器連接，砂水分離器再與調節池連接。利用所述的裝置可使廢水中粒徑為1-1000μm的超細SiC粉未回收率達80%以上，具有回收效率高、能耗低、回收工藝簡單、回收過程不使用添加劑、回收物成份單一等優點。
文檔編號C02F9/04GK102583837SQ20121007148
公開日2012年7月18日 申請日期2012年3月19日 優先權日2012年3月19日
發明者何慧紅, 夏衛紅, 畢東蘇 申請人:上海應用技術學院