廢水處理系統的製作方法
2023-07-18 06:44:46 2
專利名稱：廢水處理系統的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種廢水處理系統，尤其是指對研磨或切割過程衍生的廢水的微細粒子與觸媒行氧化還原反應及凝絮反應涉及的廢水處理系統。
背景技術：
研磨或切割過程衍生的廢水中含多量微細粒子，而廢水中含有的介電膜、穩定劑、 緩衝劑及氧化劑等，往往強化此類微細顆粒間的互斥性，使這些微細粒子具有高穩定分散狀態，而不易沉降，易造成廢水濁度過高，若後續處理不當直接排放，將對環境造成相當程度的汙染。目前對於研磨或切割過程衍生的廢水多採用化學混凝沉澱方式處理，此方式是通過添加混凝藥劑以及膠凝藥劑以進行混凝及膠凝反應，促使廢水中的奈米級微細粒子凝集進而使微細粒子的粒徑變大，再以固液分離方式(如沉澱或浮除等)將此類粒子自水中加以去除，上澄液再排放。另外也有部份業者利用薄膜技術來處理，將薄膜分離處理後的放流水加以回收， 作為冷卻水塔的補充水、洗滌塔清洗水或一般清洗用途等次級用水。但薄膜處理應用在半導體廢水處理亦造成薄膜孔洞阻塞現象，縮短使用年限，故不是很適用在處理研磨或切割過程衍生的廢水。圖1為現有技術的第一種廢水處理系統的示意圖，是以化學混凝沉澱方式處理研磨或切割過程所衍生的廢水中微細粒子。如圖1所繪示，此廢水處理裝置包含混凝反應桶槽10、膠凝反應桶槽20以及固液分離單元30，其中膠凝反應桶槽20系管路連通混凝反應桶槽10，且固液分離單元30系管路連通膠凝反應桶槽20。現有的第一種廢水處理系統系通過混凝藥液輸送設備以分別輸送研磨或切割過程所衍生的廢水以及選定的混凝藥劑(如鋁鹽及鐵鹽等混凝藥劑)至混凝反應桶槽10，並通過單純的混凝反應，使原本表面帶有相同電性而互相排斥的微細粒子轉變成為中性顆粒。之後，將完成混凝反應的混合液，通過管路輸送至膠凝反應桶槽20，並與選定的膠凝藥劑(諸如高分子聚合物等)行膠凝反應以產生顆粒較大的絮凝顆粒，完成膠凝反應的混合液再通過管路輸送至於固液分離單元30，使不溶於水的絮凝顆粒遺留在固液分離單元 30中，且水溶液通過出水管路排出，並與絮凝顆粒分離。此外，在一定時間後將遺留在固液分離單元30中的絮凝顆粒排出系統外，並進行後續汙泥的處理與處置，最終達成將廢水中此類絮凝顆粒去除的目的。然而，因研磨或切割過程衍生廢水中含有的固體微粒、研磨粒子、研磨或切割過程產生的介電膜、穩定劑、緩衝劑及氧化劑等，往往強化此類微細顆粒間的互斥性，而現有廢水處理系統僅單純添加諸如A13+鹽及狗3+鹽等混凝藥劑以及諸如高分子聚合物等膠凝藥齊IJ，往往需要添加大量的混凝藥劑及膠凝藥劑，而超量加入混凝藥劑雖可有效提升去除效率，但產生的大量汙泥仍會增加後續處理負荷，不符合成本效益，而處理後的水溶液內亦含有大量的高分子聚合物，也提高後續回收再利用的難度。圖2為現有的第二種廢水處理系統的示意圖，是以薄膜技術的方式處理研磨或切割過程衍生廢水中微細粒子。如圖2所繪示，此廢水處理裝置主要包含薄膜過濾處理單元 40。研磨或切割過程衍生廢水通過進水管路輸送至薄膜過濾處理單元40，並通過壓力差驅動並過濾而將大量微細粒子留置在薄膜的一端，同時使微細粒子含量較少的水溶液流出至薄膜的另一端，由薄膜過濾出水管路排出，達成廢水中微細粒子去除的目的。薄膜過濾處理單元40中所累積的微細粒子將在一定時間後排出系統外，並進行後續汙泥的處理與處置。 薄膜過濾處理單元40則定期利用薄膜反洗管路或薄膜藥洗管路，將反洗水或藥洗水以反方向方式打至薄膜過濾處理單元40，舒緩薄膜的阻塞程度。儘管薄膜技術可快速將大量微細粒子自廢水中濾除，但因為研磨或切割過程衍生的廢水中所含有的微細粒子粒徑非常小，為避免因為部分微細粒子被卡在薄膜間的孔隙， 而造成產水量的下降幅度，或部分微細粒子穿透薄膜而影響過濾後水質，所選用的過濾薄膜平均孔隙必需非常小，而使成本較高，且亦無形中增加了薄膜阻塞的頻率與風險，更甚者，若薄膜破損，則部分微細粒子將流出至系統外，降低出流水水質。
實用新型內容有鑑於此，本實用新型的目的就是提供一種廢水處理系統，以改善上述現有技術的問題。本實用新型的主要目的在於提供一種結構簡化且能確實加速促成研磨或切割過程衍生的廢水中微細粒子的化學反應與凝絮反應涉及的廢水處理系統。該廢水處理系統，至少包含一化學反應桶槽；一絮凝反應桶槽，管路連通該化學反應桶槽；以及一固液分離單元，管路連通該絮凝反應桶槽，其中，一廢水與一亞鐵系觸媒化合物在該化學反應桶槽內進行一氧化還原反應， 並在該氧化還原反應後輸送至該絮凝反應桶槽內與一絮凝藥劑進行一絮凝反應，並在該絮凝反應後輸送至該固液分離單元以分離出該廢水中的水溶液並排出該水溶液。上述廢水處理系統的處理流程和原理如下先將本實用新型的化學反應藥劑(優選亞鐵系觸媒化合物，更優選烯二酸亞鐵、甘胺酸亞鐵、亞鐵氰化鉀、氯化亞鐵、硫酸亞鐵、 亞鐵烯醛、草酸亞鐵單一性觸媒或複合性合成觸媒。)輸送至內含研磨或切割過程衍生含有大量微細粒子廢水中的化學反應桶槽，通過本實用新型的化學反應藥劑(亞鐵系觸媒化合物)與微細粒子產生觸媒氧化還原反應，使原本互相排斥的微細粒子轉變成為穩定顆粒並輸送至絮凝反應桶槽，再通過絮凝反應桶槽進行絮凝反應並產生顆粒較大的絮凝顆粒，再於後續固液分離單元與水溶液分離，最終達成廢水中此類絮凝顆粒去除的目的。藉此，本實用新型所提供加速促成研磨或切割過程衍生的廢水中微細粒子的化學反應與凝絮反應涉及的廢水處理系統，能夠有效確實地進行廢水中研磨或切割過程衍生的廢水中微細粒子去除，且兼具有單純簡化的特色。此外，本實用新型的廢水處理系統更可搭配離子交換單元或逆滲透處理單元，對由固液分離單元排出的水溶液中的微細粒子和重金屬離子作更進一步的去除，以利水溶液的回收或排放，其具體技術方案分別如下一種廢水處理系統，至少包含[0020]一化學反應桶槽；一固液分離單元，管路連通該化學反應桶槽；以及一離子交換單元，管路連通該固液分離單元，其中，一廢水與一亞鐵系觸媒化合物在該化學反應桶槽內進行一氧化還原反應， 並在該氧化還原反應後輸送至該固液分離單元以分離出該廢水中的水溶液，該水溶液經由該離子交換單元進行一離子交換反應並於該離子交換反應後被排出該離子交換單元。優選地，所述亞鐵系觸媒化合物為含有亞鐵離子的化學反應藥劑。更優地，所述亞鐵系觸媒化合物為烯二酸亞鐵、甘胺酸亞鐵、亞鐵氰化鉀、氯化亞鐵、硫酸亞鐵、亞鐵烯醛、草酸亞鐵單一性觸媒或複合性合成觸媒。一種廢水處理系統，至少包含一化學反應桶槽；一固液分離單元，管路連通該化學反應桶槽；以及一逆滲透處理單元，管路連通該固液分離單元，其中，一廢水與一亞鐵系觸媒化合物在該化學反應桶槽內進行一氧化還原反應， 並在該氧化還原反應後輸送至該固液分離單元以分離出該廢水中的水溶液，該水溶液經由該逆滲透處理單元以進行過濾並被排出該逆滲透處理單元。優選地，所述亞鐵系觸媒化合物為含有亞鐵離子的化學反應藥劑。更優地，所述亞鐵系觸媒化合物係為烯二酸亞鐵、甘胺酸亞鐵、亞鐵氰化鉀、氯化亞鐵、硫酸亞鐵、亞鐵烯醛、草酸亞鐵單一性觸媒或複合性合成觸媒。為讓本實用新型的上述和其它目的、特徵和優點能更明顯易懂，下文特舉優選實施例，並配合所附圖式，作詳細說明如下。
圖1為現有技術的第一種廢水處理系統的示意圖。圖2為現有技術的第二種廢水處理系統的示意圖。圖3為本實用新型的廢水處理系統的第一種實施例的示意圖。圖4為本實用新型的廢水處理系統的第二種實施例的示意圖。圖5為本實用新型的廢水處理系統的第三種實施例的示意圖。主要組件符號說明10混凝反應桶槽110,210,310化學反應桶槽120:絮凝反應桶槽20:膠凝反應桶槽250離子交換單元30、130、230、330 固液分離單元360逆滲透處理單元40薄膜過濾處理單元
具體實施方式
5[0048]以下將參照相關圖式，說明依本實用新型優選實施例的廢水處理系統，為使便於理解，下述實施例中的相同組件系以相同的符號標示來說明。請參閱圖3，其中圖3為本實用新型的廢水處理系統的第一種實施例的示意圖，如圖3所繪示，本實施例的廢水處理系統包含化學反應桶槽110、絮凝反應桶槽120以及固液分離單元130，其中絮凝反應桶槽120系管路連通化學反應桶槽110，且固液分離單元130 系管路連通絮凝反應桶槽120。本實施例通過化學反應藥液輸送設備以分別輸送研磨或切割過程所衍生的廢水以及本實施例的化學反應藥劑(此化學反應藥劑為亞鐵系觸媒化合物，例如烯二酸亞鐵、甘胺酸亞鐵、亞鐵氰化鉀、氯化亞鐵、硫酸亞鐵、亞鐵烯醛、草酸亞鐵單一性觸媒或複合性合成觸媒)至化學反應桶槽110，並通過化學反應，與廢水中含有的介電膜、穩定劑、緩衝劑及氧化劑等反應，降低此類微細顆粒間的互斥性。之後，將完成化學反應的混合液，通過管路輸送至絮凝反應桶槽120，並與絮凝藥劑進行絮凝反應，以產生較大的絮凝顆粒。完成絮凝反應的混合液再通過管路輸送至在固液分離單元130，使不溶於水的絮凝顆粒遺留在固液分離單元130中，且水溶液通過出水管路排出，並與絮凝顆粒分離。此外，在一定時間後將遺留在固液分離單元130中的絮凝顆粒排出系統外，並進行後續汙泥的處理與處置，最終達成廢水中微細粒子去除的目的。此外，本實用新型更揭露一種廢水處理系統以有效處理廢水中的重金屬離子。圖 4為本實用新型的廢水處理系統的第二種實施例的示意圖，如圖4所繪示，本實施例的廢水處理系統包含化學反應桶槽210、固液分離單元230以及離子交換單元250，其中固液分離單元230系管路連通化學反應桶槽210，且離子交換單元250系管路連通固液分離單元 230。本實施例是通過化學反應藥液輸送設備以分別輸送研磨或切割過程所衍生的廢水以及本實施例的化學反應藥劑(此化學反應藥劑為亞鐵系觸媒化合物，例如烯二酸亞鐵、甘胺酸亞鐵、亞鐵氰化鉀、氯化亞鐵、硫酸亞鐵、亞鐵烯醛、草酸亞鐵單一性觸媒或複合性合成觸媒)至化學反應桶槽210，並通過化學反應，與廢水中含有的介電膜、穩定劑、緩衝劑及氧化劑等反應，降低此類微細顆粒間的互斥性，以利後續絮凝成較大的顆粒。之後，將完成化學反應的混合液，通過管路輸送至固液分離單元230，使不溶於水的中性顆粒遺留在固液分離單元230中，且水溶液通過出水管路排出，並與中性顆粒分離。 由固液分離單元230排出的水溶液經離子交換單元250進行離子交換反應，以去除水溶液中的重金屬離子。此外，在一定時間後將遺留在固液分離單元230中的中性顆粒排出系統夕卜，並進行後續汙泥的處理與處置，最終達成廢水中微細粒子與重金屬離子去除的目的。此外，本實用新型更揭露一種廢水處理系統以進一步處理廢水中的重金屬離子或微細粒子。圖5為本實用新型的廢水處理系統的第三種實施例的示意圖，如圖5所繪示， 本實施例的廢水處理系統包含化學反應桶槽310、固液分離單元330以及逆滲透處理單元 360，其中固液分離單元330系管路連通化學反應桶槽310，且逆滲透處理單元360系管路連通固液分離單元330。本實施例是通過化學反應藥液輸送設備以分別輸送研磨或切割過程所衍生的廢水以及本實施例的化學反應藥劑(此化學反應藥劑為亞鐵系觸媒化合物，例如烯二酸亞鐵、甘胺酸亞鐵、亞鐵氰化鉀、氯化亞鐵、硫酸亞鐵、亞鐵烯醛、草酸亞鐵單一性觸媒或複合性合成觸媒)至化學反應桶槽310，並通過化學反應，與廢水中含有的介電膜、 穩定劑、緩衝劑及氧化劑等反應，降低此類微細顆粒間的互斥性，以利後續絮凝成較大的顆粒。
6[0054]之後，將完成化學反應的混合液，通過管路輸送至固液分離單元330，使不溶於水的中性顆粒遺留在固液分離單元330中，且水溶液通過出水管路排出，並與中性顆粒分離。 由固液分離單元330排出的水溶液經逆滲透處理單元360進行過濾，以去除水溶液中的重金屬離子以及剩餘的微細粒子。此外，在一定時間後將遺留在固液分離單元330中的中性顆粒排出系統外，並進行後續汙泥的處理與處置，最終達成廢水中微細粒子與重金屬離子去除的目的。以上內容是結合具體的優選實施方式對本實用新型所作的進一步詳細說明，不能認定本實用新型的具體實施只局限在這些說明。對於本實用新型所屬技術領域的技術人員來說，在不脫離本實用新型構思的前提下，還可以做出若干等同替代或明顯變型，而且性能或用途相同，都應當視為屬於本實用新型的保護範圍。
權利要求1.一種廢水處理系統，其特徵在於至少包含 一化學反應桶槽；一絮凝反應桶槽，管路連通該化學反應桶槽；以及一固液分離單元，管路連通該絮凝反應桶槽。
2.如權利要求1所述的廢水處理系統，其特徵在於所述化學反應桶槽含有亞鐵離子的化學反應藥劑。
3.一種廢水處理系統，其特徵在於至少包含 一化學反應桶槽；一固液分離單元，管路連通該化學反應桶槽；以及一離子交換單元，管路連通該固液分離單元。
4.如權利要求3所述的廢水處理系統，其特徵在於該化學反應桶槽含有亞鐵離子的化學反應藥劑。
5.一種廢水處理系統，其特徵在於至少包含 一化學反應桶槽；一固液分離單元，管路連通該化學反應桶槽；以及一逆滲透處理單元，管路連通該固液分離單元。
6.如權利要求5項所述的廢水處理系統，其特徵在於所述化學反應桶槽含有亞鐵離子的化學反應藥劑。
專利摘要本實用新型揭露一種廢水處理系統，尤其是指對研磨或切割過程衍生的廢水的微細粒子與觸媒行氧化還原反應與凝絮反應涉及的廢水處理系統。至少包含一化學反應桶槽；一絮凝反應桶槽，管路連通該化學反應桶槽；以及一固液分離單元，管路連通該絮凝反應桶槽，本實用新型以亞鐵系觸媒化合物取代常規使用的混凝藥劑(如鋁鹽及鐵鹽等混凝藥劑)與廢水中的介電膜、穩定劑、緩衝劑及氧化劑等反應，並使原本互相排斥的微細粒子轉變成為中性顆粒，以利後續進行絮凝反應並產生顆粒較大的絮凝顆粒，最終通過固液分離單元收集絮凝顆粒並排出水溶液，達成廢水中微細粒子去除的目的。
文檔編號C02F1/52GK202220106SQ20112008499
公開日2012年5月16日 申請日期2011年3月28日 優先權日2011年3月28日
發明者周坤琳, 謝奇旭, 譚發祥 申請人:崇越科技股份有限公司