用于光伏、半導體行業氫氟酸廢水回用處理裝置及其工藝的制作方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種廢水處理系統，尤其涉及一種氫氟酸廢水回用系統。
【背景技術】
[0002]光伏、半導體行業近年來飛速發展，是一個朝陽行業，然而這也是一個高耗能、高污染、用水量極大的行業，以I OOMff多晶硅生產線為例，每天用水量在1500噸左右，在所產生的廢水中含氫氟廢水占廢水總量的70%左右，含氫氟廢水是刻蝕工序中產生的，一般PH在2左右，氣尚子含量一般在50-800ppm之間，電導在2000-4000us/cm之間。
[0003]目前，用于光伏、半導體行業的廢水處理系統中對含氟廢水的典型處理方法為沉淀法，其基本原理為:
[0004]Ca2++2F = CaF2I
[0005]如上式，在處理過程中需要向廢水中投加CaCl2或其他鈣鹽，使Ca2+與水中的F反應生成CaF2沉淀，從而使F—從水中去除。該工藝最終能夠將排放水中的氟離子的含量控制在6?10mg/L，以保證達標排放，然而由于源廢水本身成分較為單一，但該沉淀法工藝過程中人為引入了大量鈣、鎂離子等，這不僅大大降低了廢水進一步回用出水的品質，降低了廢水回用的級別，更為該廢水回用增大了難度和風險。
[0006]光伏、半導體行業產生的稀氫氟廢水，具有pH值低、腐蝕性強、電導高的特點，這無疑增加了處理的難度，但稀氫氟廢水具有濁度低、硬度低、廢水中成分相對單一的特性，因此，需要開發一種針對光伏、半導體行業廢水回用的新工藝。
【發明內容】
[0007]針對現有技術中存在的問題，本發明提供一種用于光伏、半導體行業氫氟酸廢水回用處理工藝，將含氟廢水經過本發明工藝后處理后，水質能夠滿足光伏、半導體行業回用，可直接回用于光伏、半導體行業工藝水系統，回用率高，可達60%，降低了廢水排放總量，節約用水成本。而且在處理過程中不會產生廢氣，無二次污染。
[0008]為了解決上述技術問題，本發明提出的一種用于光伏、半導體行業氫氟酸廢水回用處理裝置，包括與氫氟酸廢水來水連接的氫氟酸廢水收集池和氫氟酸廢水處理系統;所述氫氟酸廢水收集池依次連接的廢水栗、預處理水池和原水箱;所述原水箱的出水分兩路:一路依次經低壓栗、多介質過濾器、保安過濾器和一級高壓栗，連接至一級反滲透系統的原水進口，另一路依次經反洗栗連接至所述多介質過濾器的反洗進口，所述多介質過濾器的反洗出口連接至所述氫氟酸廢水處理系統;所述一級反滲透系統包括兩段反滲透單元，所述一級反滲透系統的產水口連接到一級PH調節池，所述一級反滲透系統的濃水口連接到氫氟酸廢水處理系統;所述一級PH調節池的出液口依次連接到二級pH調節池、二級高壓栗后連接到二級反滲透系統的原水進口；所述二級反滲透系統為兩段反滲透結構，所述二級反滲透系統的濃水口連接到氫氟酸廢水處理系統，所述二級反滲透系統的產水口連接到產水箱，所述產水箱的出口通過回用水栗后分別連接到回水管道和氫氟酸廢水收集池;所述預處理水池、所述一級pH調節池、所述二級pH調節池均分別連接有氫氧化鈉自動加藥裝置，每套氫氧化鈉自動加藥裝置配套有攪拌器和PH在線檢測儀;所述保安過濾器的進口管道上連接有阻垢劑自動加藥裝置;各氫氧化鈉自動加藥裝置、阻垢劑自動加藥裝置、多介質過濾器均與一 PLC控制裝置相連;所述氫氟酸廢水收集池、預處理水池、原水箱、一級pH調節池、二級PH調節池和產水箱均分別設有與所述PLC控制裝置連接的液位傳感器;所述一級反滲透系統、二級反滲透系統和回水管道上均各自配套有與所述PLC控制裝置連接的水質監視儀表。
[0009]本發明提出的一種用于光伏、半導體行業氫氟酸廢水回用處理工藝，是利用上述氫氟酸廢水處理回用裝置，其步驟是:氫氟酸廢水來水經氫氟酸廢水收集池、廢水栗進入預處理水池，將預處理水池中廢水的pH值調整到pH= 2.4-2.6;自預處理水池排出的廢水經過多介質過濾器去除其中的懸浮物和有機物后進入一級反滲透系統脫除廢水中的氟硅酸鹽和部分氟離子，一級反滲透系統的出水先經過一級PH值的調整至pH=4-6，再經過二級pH值的調整至pH=8-9后，再經過二級高壓栗增壓后進入二級反滲透系統進行脫氟除鹽處理，與回用水栗出口配套的水質監視儀表對二級反滲透系統的產水進行回用水水質檢測，若不符合回用水標準則通過回水管道上的閥門切換排回到氫氟酸廢水收集池，重新處理;若符合則通過回水管道提供給用戶。
[0010]進一步講，各氫氧化鈉自動加藥裝置內的氫氧化鈉溶液的質量百分比為15-25%。[0011 ] 經過一級反滲透系統處理后的出水的pH = 3?3.5，氟離子含量在180-220ppm，電導在2000?3000us/cm;經過二級反滲透系統處理后的出水的pH = 7，氟離子含量在5ppm以下，電導在20us/cm以下。
[0012]與現有技術相比，本發明的有益效果是:
[0013]本發明回用工藝將氫氟酸廢水來水通過調節PH，再經過耐腐蝕的多介質過濾器過濾及兩級反滲透工藝處理，且在兩級反滲透系統之間連續進行兩次Ph值的調整，逐步將pH由3左右調制至4?6后在達到8?9，最終不僅能夠將約60%的氫氟酸廢水回用，而且pH值可以穩定在7-8，氟離子含量穩定在5ppm以下，電導穩定在20us/cm以下，直接回用給用戶的工藝水系統，使回用處理后的廢水在廠區中循環使用的。另一方面，經過反滲透工藝濃縮后的氫氟酸廢水進入廠區中原有的氫氟酸廢水處理系統，由于進入到氫氟酸廢水處理系統的廢水濃度增減，從而可以減少氫氟酸廢水處理系統中所需處理藥品的投加量，節省了成本，減少了設備投資，操作更加簡單。
【附圖說明】
[0014]圖1是實施例氫氟酸廢水回用工藝的結構流程圖。
[0015]圖中:1-氫氟酸廢水收集池，2-廢水栗，3-預處理水池，4、14、16-氫氧化鈉自動加藥裝置，5-原水箱，6-低壓栗，7-多介質過濾器，8-反洗栗，9-阻垢劑自動加藥裝置，10-保安過濾器，11-一級高壓栗，12-—級反滲透系統，13-—級pH調節池，15-二級pH調節池，17-二級高壓栗，18-二級反滲透，19-產水箱，20-回用水栗。
【具體實施方式】
[0016]下面結合附圖和具體實施例對本發明技術方案作進一步詳細描述，所描述的具體實施例僅對本發明進行解釋說明，并不用以限制本發明。
[0017]本發明工藝的設計思路是；由于光伏、半導體行業產生的氫氟酸廢水具有pH值低、腐蝕性強、電導高的特點，因此，在整個回用處理過程中，經過PH預調節、過濾去除懸浮物、一級反滲透在低PH值下對氟離子的去除率較低，然而對于水中所存在的氟硅酸鹽去除率非常高，經過一級反滲透能夠有效去除水中的氟硅酸鹽以和部分氟離子，經過兩級調整將廢水的PH值提高并穩定在8?9，然后經過二級反滲透系統進一步脫氟除鹽，使最終的產水的pH穩定在7左右，氟離子含量穩定在5ppm以下，電導穩定在20us/cm以下，其水質優于自來水，不但可直接回用于光伏、半導體行業的工藝水，而且還可以回用于純水制備系統，從而使光伏、半導體行業廠區內的水循環使用，降低廢水排放總量，節約用水成本。
[0018]如圖1所示，本發明一種用于光伏、半導體行業氫氟酸廢水回用處理裝置，包括與氫氟酸廢水來水連接的氫氟酸廢水收集池I和氫氟酸廢水處理系統，通常光伏、半導體行業企業均有該氫氟酸廢水處理系統。
[0019]所述氫氟酸廢水收集池I依次連接的廢水栗2、預處理水池3和原水箱5;所述原水箱5的出水分兩路:一路依次經低壓栗6、多介質過濾器7、保安過濾器10和一級高壓栗11，連接至一級反滲透系統12的原水進口，另一路依次經反洗栗8連接至所述多介質過濾器7的反洗進口，所述多介質過濾器7的反洗出口連接至所述氫氟酸廢水處理系統。
[0020]所述一級反滲透系統12包括兩段反滲透單元，所述一級反滲透系統12的產水口連接到一級PH調節池13，所述一級反滲透系統12的濃水口連接到氫氟酸廢水處理系統;其特征在于:所述一級pH調節池13的出液口依次連接到二級pH調節池15、二級高壓栗17后連接到二級反滲透系統18的原水進口；所述二級反滲透系統18為兩段反滲透結構，所述二級反滲透系統18的濃水口連接到氫氟酸廢水處理系統，所述二級反滲透系統18的產水口連接到產水箱19，所述產水箱19的出口通過回用水栗20后分別連接到回水管道和氫氟酸廢水收集池I O
[0021]所述預處理水池3、所述一級pH調節池13、所述二級pH調節池15均分別連接有氫氧化鈉自動加藥裝置，每套氫氧化鈉自動加藥裝置配套有攪拌器和PH在線檢測儀;所述保安過濾器10的進口管道上連接有阻垢劑自動加藥裝置9;各氫氧化鈉自動加藥裝置、阻垢劑自動加藥裝置9、多介質過濾器7均與一 PLC控制裝置相連;所述氫氟酸廢水收集池1、預處理水池3、原水箱5、一級pH調節池13、二級pH調節池15和產水箱19均分別設有與所述PLC控制裝置連接的液位傳感器;所述一級反滲透系統12、二級反滲透系統18和回水管道上均各自配套有與所述PLC控制裝置連接的水質監視儀表。
[0022]利用如圖1所示用于光伏、半導體行業氫氟酸廢水回用處理裝置實現光伏、半導體行業氫氟酸廢水回用處理工藝，包括:
[0023]水質水量調節步驟:含氫氟廢水是刻蝕工序中產生的，由于生產的特殊性，來水的水質和水量變化較大，利用氫氟酸廢水收集池I進行調質和調量，氫氟酸廢水收集池I內水質達到:PH2左右，氟離子含量一般在400ppm左右，電導在20000-40000us/cm之間。
[0024]預處理水池pH調節步驟:氫氟酸廢水來水經氫氟酸廢水收集池1、廢水栗2進入預處理水池3，其中，氫氟酸廢水中含有F—、SiF62—、Na+、K+和H+，如果pH偏低，氫氟酸會對設備產生嚴重的腐蝕，如果pH偏高，而Na2SiF6和K2SiF6溶解度較低，會在后續工藝過程的一級反