多晶硅生產(chǎn)廢水處理工藝解析
多晶硅、單晶硅生產(chǎn)廢水在電子半導(dǎo)體工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程產(chǎn)生的廢水。多晶硅生產(chǎn)和研磨過(guò)程中產(chǎn)生的廢水水量較大、傳統(tǒng)方法處理后出水的有毒有害金屬離子、氟等不能穩(wěn)定達(dá)標(biāo)，對(duì)水資源環(huán)境造成的污染日益嚴(yán)重，同時(shí)由于我國(guó)水資源時(shí)空分布很不均勻，隨著城市用水量的逐漸增大，水資源短缺越來(lái)越嚴(yán)重，如處理后水直接排放，浪費(fèi)了寶貴的水資源.水回用勢(shì)在必行，水回用具有較高的社會(huì)效益和環(huán)境效益，它一方面可以減少環(huán)境排污量，減少環(huán)境污染。未回收利用的氯硅烷低沸物和氯化氫、提純分離塔的不凝氣體、還原爐開(kāi)停爐置換尾氣、各系統(tǒng)檢修時(shí)的置換尾氣等工藝廢氣經(jīng)尾氣淋洗塔淋洗處理產(chǎn)生的酸性廢水，其水量與工藝廢氣的排放量、氯硅烷和氯化氫的濃度有直接關(guān)系。為確保處理后的廢氣達(dá)標(biāo)排放，工藝廢氣的排放量或其中的氯硅烷、氯化氫濃度越大，產(chǎn)生的廢水量越大。這部分廢水是多晶硅生產(chǎn)廢水的主要組成部分，一般占多晶硅生產(chǎn)廢水總量的90%以上，其主要污染物為鹽酸和氯硅烷水解產(chǎn)生的si02等，經(jīng)人工或機(jī)械刮撈后的酸性廢水沿地溝或管道排入廢水站調(diào)節(jié)池。
1、藥劑配制
(1)石灰乳的配制。石灰乳攪拌槽注入一定容積的回用水，緩慢加入ca(oh)2含量大于70%的200目石灰粉并不斷攪拌，配制成20%的石灰乳溶液。兩組石灰乳攪拌槽，一套配制一套使用，相互交替運(yùn)行。
(2)pac溶液的配制。a120，含量>30%、鹽基度>80%的pac按比例緩慢投加到用回用水定容的pac溶解配置攪拌槽中，不斷攪拌配制成5%的pac溶液，打開(kāi)放液閥，使配制好的pac溶液進(jìn)入溶液槽中供處理系統(tǒng)使用，兩組溶液槽一組配制一組使用。
(3)pam溶液的配制。向pam配制攪拌槽注入一定量回用水，啟動(dòng)攪拌機(jī)，人工緩緩向槽內(nèi)投加分子量>l 200萬(wàn)的陽(yáng)離子高效絮凝劑pam，充分?jǐn)嚢枋蛊淙芙馀渲瞥?%o的pam溶液，打開(kāi)放液閥，分別向兩個(gè)溶液槽注入一定量的5%opam溶液，啟動(dòng)溶液槽攪拌機(jī)，向溶液槽內(nèi)加回用水并充分?jǐn)嚢?溶解配制成0.5‰的藥液，兩組pam溶液槽，一組使用一組配制，交替運(yùn)行。在藥劑的配制和使用過(guò)程中，為避免藥液沉淀或結(jié)膠，要保持?jǐn)嚢铏C(jī)連續(xù)運(yùn)行。
2、中和
酸性廢水由提升泵輸送至中和槽與石灰乳發(fā)生中和反應(yīng)，由于反應(yīng)需要一定的時(shí)間，控制不好易造成出水ph不能滿(mǎn)足工藝要求。為保證處理系統(tǒng)連續(xù)穩(wěn)定運(yùn)行，本工藝采用兩級(jí)中和槽串聯(lián)進(jìn)行中和反應(yīng)，即酸性廢水自一級(jí)中和槽下部進(jìn)入，通過(guò)上部溢流沿管道自二級(jí)中和槽下部進(jìn)入，廢水在中和槽升流過(guò)程中與通人中和槽中下部的石灰乳混合，在攪拌作用下快速反應(yīng)。通過(guò)調(diào)整兩級(jí)中和槽的石灰乳投加量，同時(shí)控制兩級(jí)中和槽的攪拌速率，使一級(jí)中和槽出水ph達(dá)到4—5，二級(jí)中和槽出水ph達(dá)到7—8。
3、混合
混合的實(shí)質(zhì)是混凝荊水解產(chǎn)物在水中的擴(kuò)散問(wèn)題，使水中膠體顆粒同時(shí)脫穩(wěn)產(chǎn)生凝聚，為取得好的絮凝效果創(chuàng)造條件，也是節(jié)省投藥量的關(guān)鍵。本工藝采用管式微渦管道混合器作為混合設(shè)備，且pac溶液在輸送泵前加入，pam溶液在輸送泵后加入，利用湍流微渦旋和離心慣性效應(yīng)，實(shí)現(xiàn)了pac、pam水解產(chǎn)物在廢水中的充分?jǐn)U散，使廢水中形成的膠體顆粒得到了更好的脫穩(wěn)。加藥量是根據(jù)絮凝沉淀系統(tǒng)出水水質(zhì)進(jìn)行調(diào)整的，一般控制每立方米廢水投加5%pac藥液6一10 l，投加0.5‰
4、絮凝沉淀
本工藝采用了集成式廢水凈化器，將直流混凝、微絮凝、重力沉降、離心分離、動(dòng)態(tài)過(guò)濾、污泥濃縮等處理技術(shù)有機(jī)地結(jié)合集成在一套設(shè)備中。充分地利用混合液在凈化器內(nèi)慣性效應(yīng)和湍流剪切力，使廢水沿切線方向高速進(jìn)入凈化器后在凈化器內(nèi)部的特殊結(jié)構(gòu)下通過(guò)壓縮雙電層、吸附電中和、吸附架橋、沉淀和網(wǎng)捕等作用，快速形成密實(shí)的礬花和較大的絮體，在霞力和離心力作用下，密實(shí)的礬花和較大的絮體顆?；藉F形污泥濃縮區(qū)濃縮，廢水沿罐壁向下懸流到一定程度后向中心靠攏，形成向上的懸流繼續(xù)上升進(jìn)入動(dòng)態(tài)過(guò)濾區(qū)深處理，過(guò)濾后的合格廢水自清水管道進(jìn)入回用池回用或外排。
5、污泥處理
根據(jù)集成式廢水凈化器監(jiān)控取樣情況合理安排排泥周期，將集成式廢水凈化器污泥濃縮區(qū)的污泥排到污泥水箱，開(kāi)啟污泥輸送泵和板框壓濾機(jī)處理污泥，噩濾水返回中間水箱再處理，當(dāng)板框壓濾機(jī)不再進(jìn)水時(shí)，停止污泥輸送泵或?qū)⑽勰鄬?dǎo)入另一臺(tái)板框壓濾機(jī)，按板框壓濾機(jī)操作程序自動(dòng)卸渣，濾渣經(jīng)皮帶輸送機(jī)輸送到渣場(chǎng)，定期外運(yùn)處置。