一種高cod含細矽粉廢水處理裝置的製造方法

2023-12-05 06:48:21 1

一種高cod含細矽粉廢水處理裝置的製造方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種高COD含細矽粉廢水處理裝置，包括沿水流方向依次連接的調節池(1)、混凝池(2)、斜板沉澱池一(3)、水解酸化池(4)、斜板沉澱池二(5)、分體式MBR(6)以及貯泥池(7)，所述斜板沉澱池一(3)與貯泥池(7)之間通過管道連接；所述斜板沉澱池二(5)與水解酸化池(4)之間設置有回流管道一，且所述斜板沉澱池二(5)與貯泥池(7)之間通過管道連接，本實用新型能夠高效去除細小矽粉顆粒、降解COD，而且裝置處理單元簡單、佔地面積小、出水效果好、膜不易堵塞。
【專利說明】
一種高COD含細矽粉廢水處理裝置
技術領域
[0001 ] 本實用新型涉及一種高C0D含細矽粉廢水處理裝置，屬於工業廢水處理領域。
【背景技術】
[0002] 多晶矽是製造集成電路、光伏太陽能的關鍵基礎材料，是國家信息產業和新能源 產業發展的重要基石。然而在多晶矽產業生產過程中產生大量的成分複雜的工業廢水，目 前大多採取分別收集、分類處理的方法。其中切斷研磨廢水、清洗廢水含有大量的線切割 液、碳化矽和矽粉等，矽粉顆粒非常細小，甚至靜止半年以上也只有少部分大顆粒沉積於底 部，大部分細小顆粒仍懸浮於廢水中，使廢水一直處於渾濁狀態，而且矽粉硬度較大，對後 續的處理設備會產生很大的磨損，嚴重影響設備的穩定運行和使用壽命。這類廢水汙染物 典型，C0D含量較高且難降解，矽粉顆粒細微難以沉澱，處理難度較大。
[0003] 目前，國內比較有效的處理方法為物化沉澱/水解酸化/好氧處理，物化沉澱能夠 將矽粉等細小懸浮物質去除，水解酸化將線切割液中的大分子難降解物質轉化為小分子易 降解的物質，從而提高廢水的可生化性，為後續好氧處理做準備。在好氧處理工藝單元，通 過微生物的降解完成C0D的去除。好氧處理方法中普通活性汙泥和膜生物反應器兩種方法 均有使用。但是傳統的好氧曝氣池汙泥濃度較低，對C0D的去除能力有限，尤其是溫度較低 的時候，出水C0D甚至能夠達到500mg/L。利用膜生物反應器降解C0D時，雖然膜生物反應器 具有汙泥濃度高和出水效果好的優點，能夠有效去除廢水中C0D，但是如果前段單元不能將 矽粉等細顆粒物有效去除，造成膜組件的嚴重阻塞，高硬度的矽粉微粒對膜面也會造成嚴 重損傷，進而影響膜組件的穩定運行和使用壽命。
[0004]混凝-斜板沉澱、水解酸化-斜板沉澱的兩級沉澱方法通過混凝藥劑和水解酸化汙 泥對廢水中細矽粉微粒吸附、包裹以及兩級斜板沉澱的強化沉澱分離作用夠能高效去除廢 水中的細微矽粉顆粒，同時水解酸化將線切割液中大分子難降解有機物轉化為小分子易降 解有機物，提尚廢水的可生化性能，為後續的MBR單兀做充分的準備。分體式MBR的尚效截留 功能利於富集和培養增長緩慢、世代周期長的分解線切割液中有機物的菌落，而且分體式 MBR汙泥濃度高，出水效果好，方便膜組件的清洗和維護。同時加之前段兩級沉澱處理單元 對細矽粉顆粒的有效去除，相對於普通的處理方法分體式MBR具有獨特優勢。 【實用新型內容】
[0005] 為了克服現有處理技術中難以去除細小矽粉顆粒的不足以及C0D降解欠佳的缺 點，本實用新型提供一種高C0D含細矽粉廢水處理裝置，能夠去除細小矽粉顆粒、高效降解 C0D，同時解決了傳統處理單元複雜、佔地面積大、出水效果差、膜堵塞嚴重的問題。
[0006] 本實用新型為解決上述技術問題提出的技術方案是：
[0007] -種高⑶D含細矽粉廢水處理裝置，包括沿水流方向依次連接的調節池（1 )、混凝 池（2)、斜板沉澱池一（3)、水解酸化池（4)、斜板沉澱池二（5)、分體式MBR(6)以及貯泥池 (7)，所述斜板沉澱池一 (3)與貯泥池(7)之間通過管道連接;所述斜板沉澱池二(5)與水解 酸化池(4)之間設置有回流管道一，且所述斜板沉澱池二(5)與貯泥池(7)通過管道連接。
[0008] 進一步地:所述調節池（1)與混凝池（2)之間設置有提升慄一（14)，通過提升慄一 (14)將調節池(1)內的廢水慄入混凝池(2)內。
[0009] 優選的：所述混凝池(2)內部沿水流方向依次設置有PAC加藥混合區（8)、PAM加藥 混合區（9)和混凝反應區（10)。
[0010] 進一步地:所述斜板沉澱池一（3)與貯泥池（7)之間設置有汙泥慄一（16);所述汙 泥慄一（16)將斜板沉澱池一(3)內的混凝反應汙泥慄入貯泥池(7)。
[0011] 進一步地:所述回流管道一上設置有汙泥慄二（17)，所述汙泥慄二（17)將斜板沉 澱池二(5)的汙泥回流至水解酸化池(4)內，且將剩餘汙泥排至貯泥池(7)中。
[0012] 優選的：所述分體式MBR(6)包括沿水流方向依次設置的主反應池（11)和膜反應池 (12) ，所述主反應池（11)和膜反應池（12)之間設置有鼓風機（19)，所述主反應池（11)進口 與斜板沉澱池二（5)相連，出口與膜反應池（12)相連;所述膜反應池（12)中設置有膜組件 (13) ，所述膜組件（13)設置有MBR抽吸慄（15);所述鼓風機（19)設置有兩個出風口，其中一 個出風口設置於主反應池（11)內，另一個出風口設置於膜反應池（12)內。
[0013] 進一步地:所述分體式MBR(6)出□端設置有汙泥慄三（18)，汙泥慄三（18)將膜反 應池（12)內汙泥回流至主反應池（11)以維持主反應池較高的汙泥濃度，將剩餘汙泥慄入貯 泥池(7)中。 (0014) 一種高⑶D含細矽粉廢水處理方法，廢水首先進入調節池（1)，以調節流量以及汙 染物含量，廢水在調節池（1)中通過潛水攪拌機攪拌均勻;接下來通過提升慄一（14)將調節 池（1)中的廢水慄入混凝池（2)，廢水依次經過混凝池(2)中的PAC加藥混合區（8)、PAM加藥 混合區（9)和混凝反應區（10)，通過PAC加藥混合區（8)往廢水中按照每升廢水投加100-150mg濃度為10%的PAC溶液，使得PAC或其水解產物以及廢水中懸浮物質開始凝聚形成微 絮粒;通過PAM加藥混合區（9)往廢水中按照每升汙水投加4-6mg濃度為0.10 %的PAM溶液， 使得通過PAM促使微絮粒進一步增大;在混凝反應區（10)廢水完成絮凝過程，形成更大的絮 體;廢水和絮體的混合液體進入到斜板沉澱池一 (3 )，在斜板沉澱池一 (3)完成絮體與廢水 的分離過程，汙泥慄一（16)將混合液體中分離出的混凝反應汙泥慄入貯泥池(7);分離後的 廢水進入水解酸化池(4 )，此時廢水PH在6-9，有效停留時間8h，水解酸化後產生的汙水進入 到斜板沉澱池二(5)，在斜板沉澱池二(5)完成泥水分離，汙泥慄二（17)將分離出來的部分 汙泥回流至水解酸化池(4)，而將另一部分汙泥排至貯泥池(7);斜板沉澱池二(5)分離出來 的廢水進入到分體式MBR(6)中；廢水依次進入主反應池（11)和膜反應池（12)中，通過鼓風 機（19)為主反應池（11)和膜反應池（12)鼓風曝氣，使得在主反應池（11)和膜反應池（12)中 的氣水比為18-22:1，通過MBR抽吸慄（15)抽吸膜組件（13)出水;通過汙泥慄三（18)將膜反 應池（12)內部分汙泥回流至主反應池（11)內以維持主反應池（11)較高的汙泥濃度，將剩餘 汙泥慄入貯泥池(7)內。
[0015]優選的：廢水在調節池（1)中的攪拌時間在7-9h;廢水進入混凝池⑵的PH在6-9， 在混凝池（2)中停留時間30-50min;混合液體在斜板沉澱池一（3)有效停留時間2.5-3.5h; 廢水在分體式MBR( 6)中總停留時間為18-22h。
[0016] 優選的：進入分體式MBR(6)中的廢水的MLSS濃度為8000mg/L，C0D負荷為 0.1kgC0D/(kg MLSS · d)。
[0017] 本實用新型的一種高COD含細矽粉廢水處理裝置，相比現有技術，具有以下有益效 果：
[0018] 採用混凝-斜板沉澱、水解酸化-斜板沉澱的兩級沉澱方法，具有細小矽粉顆粒的 去除速度快，效果好的優點，可以避免細小矽粉顆粒對後續膜組件的堵塞和磨損，同時可以 提高廢水可生化性，為分體式MBR處理單元做充分準備;採用分體式MBR，通過高汙泥濃度強 化生物處理，實現高濃度⑶D有效降解，而且分體式便於膜組件的清洗與維護;裝置最終通 過膜組件實現高效泥水分離，出水水質好，因此能夠有效去除細小矽粉顆粒，高效降解C0D， 而且單元簡單、佔地面積小、出水效果好、膜不易堵塞。
【附圖說明】

[0019] 圖1是本實用新型的一種高C0D含細矽粉廢水處理裝置的結構示意圖。
[0020] 圖中：1、調節池；2、混凝池；3、斜板沉澱池一;4、水解酸化池；5、斜板沉澱池二;6、 分體式MBR;7、貯泥池;8、PAC加藥混合區；9、PAM加藥混合區；10、混凝反應區；11、主反應池； 12、膜反應池；13、膜組件；14、提升慄一；15、MBR抽吸慄；16、汙泥慄一；17、汙泥慄二；18、汙 泥慄三;19、鼓風機。
【具體實施方式】
[0021] 附圖非限制性地公開了本實用新型一個優選實施例的結構示意圖，以下將結合附 圖詳細地說明本實用新型的技術方案。
[0022] 實施例1
[0023]本實施例的一種高C0D含細矽粉廢水處理裝置，如圖1所示，包括沿水流方向依次 連接的調節池1、混凝池2、斜板沉澱池一 3、水解酸化池4、斜板沉澱池二5、分體式MBR6以及 貯泥池7,所述調節池1與混凝池2之間設置有提升慄一 14,通過提升慄一 14將調節池1內的 廢水慄入混凝池2內。
[0024] 所述混凝池2內部沿水流方向依次設置有PAC加藥混合區8、PAM加藥混合區9和混 凝反應區10。
[0025] 所述斜板沉澱池一 3與貯泥池7之間通過管道連接，所述斜板沉澱池一 3與貯泥池7 之間設置有汙泥慄一 16。所述汙泥慄一 16將斜板沉澱池一 3內的混凝反應汙泥慄入貯泥池 7〇
[0026] 所述斜板沉澱池二5與水解酸化池4之間設置有回流管道一，且所述斜板沉澱池二 5與貯泥池7通過管道連接。所述回流管道一上設置有汙泥慄二17,所述汙泥慄二17將斜板 沉澱池二5的汙泥回流至水解酸化池4內，且將剩餘汙泥排至貯泥池7中。
[0027] 所述分體式MBR6包括沿水流方向依次設置的主反應池11和膜反應池12,所述主反 應池11和膜反應池12之間設置有鼓風機19，所述主反應池11進口與斜板沉澱池二5相連，出 口與膜反應池12相連;所述膜反應池12中設置有膜組件13,所述膜組件13設置有MBR抽吸慄 15;所述鼓風機19設置有兩個出風口，其中一個出風口設置於主反應池11內，另一個出風口 設置於膜反應池12內。
[0028] 所述分體式MBR6出口端設置有汙泥慄三18,汙泥慄三18將膜反應池12內汙泥回流 至主反應池11以維持主反應池較高的汙泥濃度，將剩餘汙泥慄入貯泥池7中。
[0029] 一種高COD含細矽粉廢水處理方法，可採用連續方式運行。如圖1所示，廢水首先進 入調節池1，以調節流量以及汙染物含量。接下來通過提升慄一 14將調節池1中的廢水慄入 混凝池2,混凝池2設有PAC加藥混合區8、PAM加藥混合區9和混凝反應區10。廢水進入混凝池 2的PAC加藥混合區8，PAC或其水解產物以及廢水中懸浮物質(主要是細小矽粉顆粒)開始凝 聚形成微絮粒;在PAM加藥混合區9，高分子絮凝劑促使微絮體進一步增大;在混凝反應區10 廢水完成絮凝過程，形成更大的絮體。在斜板沉澱池一 3完成絮體與廢水的分離過程，汙泥 慄一 16將混凝反應汙泥慄入貯泥池7。在一級混凝-斜板沉澱過程中，通過藥劑的吸附、包 裹，以及斜板沉澱池的高效分離，去除了大部分細小矽粉顆粒。廢水自流進入水解酸化池4， 水解酸化後的汙水在斜板沉澱池二5完成泥水分離，汙泥慄二17將汙泥回流至水解酸化池 4,將剩餘汙泥排至貯泥池7。在二級水解酸化-斜板沉澱過程中，汙泥絮體將廢水中的顆粒 物質和膠體物質進一步截留和吸附，進一步去除殘餘細小矽粉顆粒物質。分體式MBR 6包括 主反應池11和膜反應池12，膜反應池12中設置有膜組件13。在分體式MBR中廢水中有機物完 成降解和去除，這是廢水中有機物被去除的主要階段。分體式MBR通過MBR抽吸慄15抽吸膜 組件13出水。膜反應池12設有汙泥慄三18將膜反應池內汙泥回流至主反應池11以維持主反 應池較高的汙泥濃度，將剩餘汙泥慄入貯泥池7，通過鼓風機19為分體式MBR 6鼓風曝氣，提 供微生物降解代謝所需要的氧氣。採用混凝-斜板沉澱、水解酸化-斜板沉澱的兩級沉澱方 法，具有細小矽粉顆粒去除速度快，效果好的優點，可以避免細小矽粉顆粒對後續膜組件的 堵塞和磨損，同時可以提高廢水可生化性，為分體式MBR處理單元做充分準備;採用分體式 MBR，通過高汙泥濃度強化生物處理，實現高濃度C0D有效降解，而且分體式便於膜組件的清 洗與維護;裝置最終通過膜組件實現高效泥水分離，出水水質好，因此處理單元簡單、佔地 面積小、出水效果好、膜不易堵塞，同時能夠去除細小矽粉顆粒，且C0D降解效果好。
[0030] 實例主要處理單元與設備參數如下：
[0031] 調節池1有效停留時間8h，主要配置設備包括廢水提升慄（12m，60m3/h)，超聲波液 位計(〇-8m)，電磁流量計，潛水攪拌機(5kw)。
[0032] 混凝池2設有PAC加藥混合區8、PAM加藥混合區9和混凝反應區10，進水PH在6-9，總 停留時間^miruPAC加藥混合區8投加濃度10%的PAC溶液，根據需要，按照每升汙水投加 100-150mgPAC藥劑的量進行投加。裝置設置有完善的PAC投加系統，包括溶/貯藥罐(5m 3)、 計量慄（2臺，600L/h)，PAC加藥混合區8配備攪拌機（136r/min,可手動調節）jAM加藥混合 區9投加0.10%的PAM溶液，根據需要，按照每升汙水投加5mgPAM藥劑的量進行投加。裝置配 備PAC投加系統，包括計量慄(0.3Mpa，1200L/h)，攪拌機(50r/min，可手動調節）。
[0033]斜板沉澱池一3表面負荷0.77m3/(m2 · h)，有效停留時間3h，斜板傾角60度，配備有 排泥慄（15m，15m3/h)。
[0034] 水解酸化池4有效停留時間8h，進水PH在6-9,設置有潛水攪拌機(2臺，4kw)，水解 酸化池內放置填料，填充率50 %。
[0035] 斜板沉澱池二5表面負荷1.16m3/(m2 · h)，有效停留時間2h，斜板傾角60度，配備有 汙泥回流慄（1 〇m，50m3/h)。
[0036] 分體式MBR 6包括主反應池11和膜反應池12，總停留時間為20h，MLSS濃度8000mg/ L，C0D負荷0.1kgC0D/(kg MLSS · d)。配置鼓風機(7m，19.6m3/min)，氣水比為20:1，設置MBR 抽吸慄（12m，40m3/h，抽/停比為9min/lmin)，汙泥回流慄(8m，80m3/h)。
[0037] 實施例2
[0038] 本實施例與實施例1的區別之處在於:廢水在調節池1中的攪拌時間在7h;廢水進 入混凝池2的PH在6，在混凝池2中停留時間30min;混合液體在斜板沉澱池一3有效停留時間 2.5h;廢水在分體式MBR 6中總停留時間為18h。
[0039] 實施例3
[0040]本實施例與實施例1的區別之處在於:廢水在調節池 1中的攪拌時間在9h;廢水進 入混凝池2的PH在9，在混凝池2中停留時間50min;混合液體在斜板沉澱池一3有效停留時間 3.5h;廢水在分體式MBR 6中總停留時間為22h。
[0041 ] 處理效果：
[0044]上面結合附圖所描述的本實用新型優選具體實施例僅用於說明本實用新型的實 施方式，而不是作為對前述實用新型目的和所附權利要求內容和範圍的限制，凡是依據本 實用新型的技術實質對以上實施例所做的任何簡單修改、等同變化與修飾，均仍屬本實用 新型技術和權利保護範疇。
【主權項】
1. 一種高COD含細矽粉廢水處理裝置，其特徵在於:包括沿水流方向依次連接的調節池 (1)、混凝池（2)、斜板沉澱池一 (3)、水解酸化池(4)、斜板沉澱池二(5)、分體式MBR( 6)以及 貯泥池(7)，所述斜板沉澱池一（3)與貯泥池(7)之間通過管道連接;所述斜板沉澱池二（5) 與水解酸化池(4)之間設置有回流管道一，且所述斜板沉澱池二（5)與貯泥池(7)之間通過 管道連接。2. 根據權利要求1所述的高COD含細矽粉廢水處理裝置，其特徵在於:所述調節池（1)與 混凝池(2)之間設置有將調節池（1)內的廢水慄入混凝池(2)內的提升慄一（14)。3. 根據權利要求1所述的高COD含細矽粉廢水處理裝置，其特徵在於:所述混凝池(2)內 部沿水流方向依次設置有PAC加藥混合區（8)、PAM加藥混合區（9)和混凝反應區（10)。4. 根據權利要求1所述的高COD含細矽粉廢水處理裝置，其特徵在於:所述斜板沉澱池 一(3)與貯泥池(7)之間設置有將斜板沉澱池一(3)內的混凝反應汙泥慄入貯泥池(7)的汙 泥慄一（16)。5. 根據權利要求1所述的高COD含細矽粉廢水處理裝置，其特徵在於:所述回流管道一 上設置有將斜板沉澱池二(5)的汙泥回流至水解酸化池(4)內且將剩餘汙泥排至貯泥池(7) 中的汙泥慄二(17)。6. 根據權利要求1所述的高COD含細矽粉廢水處理裝置，其特徵在於：所述分體式MBR (6)包括沿水流方向依次設置的主反應池（11)和膜反應池（12)，所述主反應池（11)和膜反 應池（12)之間設置有鼓風機（19 )，所述主反應池（11)進口與斜板沉澱池二(5)相連，出口與 膜反應池（12)相連;所述膜反應池（12)中設置有膜組件（13 )，所述膜組件（13)設置有MBR抽 吸慄（15);所述鼓風機（19)設置有兩個出風口，其中一個出風口設置於主反應池（11)內，另 一個出風口設置於膜反應池（12)內。7. 根據權利要求6所述的高COD含細矽粉廢水處理裝置，其特徵在於：所述分體式MBR (6) 出口端設置有將膜反應池（12)內汙泥回流至主反應池（11)且將剩餘汙泥慄入貯泥池 (7) 中的汙泥慄三(18)。
【文檔編號】C02F9/14GK205710338SQ201620641824
【公開日】2016年11月23日
【申請日】2016年6月24日
【發明人】張子種, 戴美新, 吳啟威
【申請人】江蘇中宜金大環保產業技術研究院有限公司