1.本发明涉及一种单晶硅切片废水资源化处理回用装置与方法,属于水污染防治与资源回收利用领域。
背景技术:
2.单晶硅切片是
光伏电池生产的重要环节,该工序采用近年主流的金刚线切割工艺,切割线径更细,排出的硅粉颗粒也更细,切片清洗工序较多,用水量大,大量含硅废水随之产生;另外在线切割反应过程中,使用的水基型线切割液具有润滑、降温和排硅渣的作用,同时一些金属颗粒、硅屑和水分会被带进切割液中,从而形成切片废水排出机台。
3.切片废水中的污染物主要是悬浮物、有机物、色度、酸碱等。目前切片废水常规工艺思路是除硅,通过加药混凝沉淀法或者压滤法分离废水中的硅颗粒,以达到回收硅的目的,而除硅后的废水则排入综合生产废水处理后再排放。
4.传统的混凝沉淀除硅法存在的问题是:硅粉密度较大,金刚线切割后的硅粉非常细,比表面积增大,不易沉淀,除硅效率低;未除的硅粉流入后续综合废水单元,后端生化工艺容易堵塞;经过加药混凝沉淀后,硅粉的回收利用价值降低。
5.常规压滤除硅法存在的问题是:压滤初期的出水会带出很多硅粉,即通常所说的压滤黑液,通过回流再处理,后期出水会慢慢变清,但增加了滤液回流泵,运行成本高;还有在压滤前段加助滤剂,该方法无法精准控制加药量,反而投药量往往过多导致滤布堵塞,出水太慢,增加滤布清洗频次,处理效率降低;另外,在压滤过程中,因人员操作不当而溅落滴漏,或板框滤布出现破损而渗漏,黒液难免会再出现,发现、排除和检修不及时,黒液又会进入滤液池,硅粉资源随之流失,同时也增加了后段处理难度;而且阶段性停运或检修都会增加更多人工成本,严重会导致停产,造成更大的经济损失。
6.随着废水资源化处理要求的日益迫切,排入后段综合处理的切割液循环利用也逐渐受到重视。但目前切割液的回用技术基本停留在简单过滤、粗略补液的阶段,往往切割液中硅粉去除不彻底,补充的新切割液过多或过少,导致回用生产线的切割液达不到要求,反而降低了硅切片的效率。
7.目前,切片废水处理及回用技术中,存在的主要问题是:加药法除硅效率低,硅粉回收品质不高,压滤黒液频繁出现,滤液出水指标不稳定,后段废水处理负荷高,运行成本高;切割液的回收及循环利用工艺操作复杂,缺乏有效的控制参数和方法,循环液不达标,生产效率低等。
技术实现要素:
8.发明目的:为了克服现有技术中存在的不足,本发明提供一种切片废水资源化处理回用装置及方法,本发明可以自动控制,精准加药,快速、准确定位黒液源头,无需滤液回流设备,晶硅回收率高,操作简单,运行费用低。
9.技术方案:为实现上述目的,本发明采用的技术方案为:
10.一种切片废水资源化处理回用装置,包括硅资源回收系统和水资源回用系统,所述硅资源回收系统包括切片废水调节单元、切片废水调质单元以及双槽压滤单元,其中:
11.所述切片废水调节单元用于对切片废水原水、uv消毒调配液、外槽压滤液进行搅拌,得到搅拌后的切片废水。
12.所述切片废水调质单元用于先对搅拌后的切片废水进行ph调节,得到ph调节后的切片废水。然后对ph调节后的切片废水进行浊度调质,得到浊度调质后的切片废水。
13.所述双槽压滤单元用于对浊度调质后的切片废水进行压滤,浊度调质后的切片废水中的颗粒悬浮物被滤布拦截得到硅泥、内槽压滤液和外槽压滤液。而硅泥排到硅泥仓内,内槽压滤液返回到切片废水调节单元,外槽压滤液进入到水资源回用系统。
14.所述水资源回用系统包括调配单元和回用单元,其中:
15.所述调配单元用于对外槽压滤液进行ro补水、新切割液调配得到调配液。
16.所述回用单元用于将得到的调配液进行uv消毒,得到uv消毒调配液。
17.优选的:所述双槽压滤单元包括反吹模块,所述反吹模块用于通入压缩空气,高压的空气通过滤饼,将滤饼之中的水分进一步分离得到反吹回流液,反吹回流液回流到切片废水调节单元。所述切片废水调节单元用于对切片废水原水、uv消毒调配液、外槽压滤液、反吹回流液进行搅拌,得到搅拌后的切片废水。
18.优选的:所述双槽压滤单元包括压榨模块,所述压榨模块用于进料结束时,将作为压榨介质的高压自来水注入滤布和滤板之间的弹性膜板中,使得滤布膨胀变形,滤饼由于压榨而进一步脱水,压榨完成后水再回流至自来水储水系统。
19.优选的:所述调配单元的调配公式:
[0020][0021][0022]
其中:q
ro
表示ro补水量,q
cn
表示新切割液补水量,q
cw
表示进入调配单元的液体流量,ks表示双槽压滤单元的污泥水损系数,p表示双槽压滤单元的压滤污泥含水率,qf表示切片废水原水流量,cf表示切片废水原水悬浮物浓度,cr表示外槽压滤液悬浮物浓度,k
du
表示新切割液的稀释系数,ph1表示进入调配单元的液体的ph值,ph2表示调配单元调配好的调配液ph值,e1表示进入调配单元的液体导电率,e2表示调配单元调配好的调配液导电率,t
b1
表示外槽压滤液浊度,t
b2
表示调配单元调配好的调配液浊度。
[0023]
优选的:所述切片废水调节单元包括调节池,所述切片废水调质单元包括调质罐,所述双槽压滤单元包括隔膜压滤机,其中:
[0024]
所述调节池上设置有进水管路,所述调节池与调质罐之间通过调质罐进水管连通,所述调质罐进水管上设置有调节池提升泵。
[0025]
所述调质罐上设置有投加管a,所述投加管a上设置有投加自动阀。所述调质罐内设置有调质罐ph计。所述调质罐与隔膜压滤机的进料回料口通过调质进料管连通。所述调质进料管沿水流方向上依次设置有调质进料泵和第一阀门。所述调质进料泵与第一阀门之间的调质进料管与反吹回料管的一端连通,反吹回料管的另一端与调节池连通。
[0026]
所述隔膜压滤机通过内槽汇合管与调节池连通,所述隔膜压滤机通过外槽排放管
与中间池连通,所述外槽排放管上设置有外槽浊度计、外槽排放阀。所述外槽浊度计与外槽排放阀之间的外槽排放管上连接外槽回流管的一端,外槽回流管的另一端与内槽汇合管连通,所述外槽回流管上设置有外槽回流阀。
[0027]
优选的:包括中间池,所述中间池上设置有中间池出水管,所述中间池出水管靠近中间池的一端设置有中间池提升泵,所述中间池出水管远离中间池的一端设置有中间池流量计、中间池ph计、中间池电导仪。所述中间池出水管的出水端连接有系统排放管,所述系统排放管上设置有系统排放阀。
[0028]
优选的:所述调配单元包括调配前滤罐、调配罐、调配后滤罐,所述回用单元包括回用池、uv消毒器、回用过滤罐、机台用水点。
[0029]
所述调配前滤罐上设置有调配前滤罐进水管、前滤罐冲洗口、前滤罐排放口,所述调配前滤罐进水管与中间池出水管的出水端连通。所述前滤罐排放口与冲洗排放管连通,所述冲洗排放管与内槽汇合管连通。
[0030]
所述调配罐上设置有ro补水管、新切割液投配管、调配罐进水管、调配罐出水管,所述调配罐进水管与调配前滤罐的出料口连通。所述调配罐出水管靠近调配罐的一端设置有调配罐提升泵,所述调配罐出水管远离调配罐的一端设置有调配罐出水ph计、调配罐出水电导仪、调配罐出水浊度计,所述调配罐出水管上设置有调配罐旁管,所述调配罐旁管上设置有调配罐旁通阀。所述调配罐出水管上设置有调配罐回流管,所述调配罐回流管上设置有调配罐回流阀,且所述调配罐回流管的出水口与调配罐连通。
[0031]
所述调配后滤罐上设置有后滤罐进口、后滤罐冲洗口、后滤罐排放口、后滤罐出料口,所述后滤罐进口与调配罐出水管连通,且所述后滤罐进口上设置有后滤罐进水阀,所述后滤罐排放口与冲洗排放管连通。
[0032]
所述回用池上设置有回用池进水管、回用池出水管、用水点回流管,所述回用池进水管与调配后滤罐的后滤罐出料口连通,所述用水点回流管与机台用水点连通,所述用水点回流管上设置有回流管背压阀。所述回用池出水管靠近回用池的一端设置有回用池提升泵。
[0033]
所述uv消毒器上设置有消毒器进液管和消毒器出液管,所述消毒器进液管与回用池出水管连通,所述消毒器进液管上设置有消毒器进液阀,所述消毒器出液管上设置有消毒器出液阀。
[0034]
所述回用过滤罐上设置有回用过滤罐进水管和回用过滤罐出水管,所述回用过滤罐进水管分别与消毒器出液管、回用池出水管连通。
[0035]
所述机台用水点上设置有用水点进水管、用水点回流口和进水管口,所述用水点进水管与回用过滤罐的回用过滤罐出水管连通,所述用水点回流口与用水点回流管连通,所述进水管口与进水管路连通。
[0036]
优选的:所述隔膜压滤机包括左侧压滤结构和右侧压滤结构,所述左侧压滤结构包括左侧外槽水嘴阀、左侧内槽水嘴阀、左侧外槽、左侧内槽、左侧外槽接液管、左侧内槽接液管,所述左侧外槽水嘴阀接入左侧外槽,所述左侧内槽水嘴阀接入左侧内槽,所述左侧外槽接液管设置于左侧外槽上,所述左侧内槽接液管设置于左侧内槽上。所述左侧外槽接液管与外槽汇合管相连通,所述外槽汇合管与外槽排放管相连通,所述左侧内槽接液管与内槽汇合管连通。所述右侧压滤结构包括右侧外槽水嘴阀、右侧内槽水嘴阀、右侧外槽、右侧
内槽、右侧外槽接液管、右侧内槽接液管,所述右侧外槽水嘴阀接入右侧外槽,所述右侧内槽水嘴阀接入右侧内槽,所述右侧外槽接液管设置于右侧外槽上,所述右侧内槽接液管设置于右侧内槽上。所述右侧外槽接液管与外槽汇合管相连通,所述外槽汇合管与外槽排放管相连通,所述右侧内槽接液管与内槽汇合管连通。
[0037]
一种切片废水资源化的回用方法,包括以下步骤:
[0038]
步骤1,将带硅粉颗粒的切片废水通过进水管道排入调节池,池内设置搅拌机,通过搅拌机对切片废水进行搅拌,再由调节池提升泵将切片废水抽入调质罐进行ph调节,通过投加管a投加ph调质剂a,调质罐ph计与投加自动阀联动,控制罐内ph值不超过6.5。通过投加管b投加浊度调质剂b,对ph调节后的切片废水进行浊度调质,得到浊度调质后的切片废水。
[0039]
步骤2,将浊度调质后的切片废水用调质进料泵打入隔膜压滤机进行初滤,同时,根据进水ss浓度控制投加管b连接的计量泵开启度以控制投加量大小,打开隔膜压滤机两侧内槽水嘴阀,压滤液从内槽由内槽接液管排出到内槽汇合管,通过内槽汇合管回到调节池。
[0040]
步骤3,调质后的切片废水通过调质进料泵进入压滤机进料口,滤板在压力作用下被紧密排成一列,滤板之间形成滤室,废水压入滤室,其中固体颗粒及悬浮物部分被滤布截留而成滤饼,液体部分以压滤液排出滤室。压榨口接自来水系统,进一步挤压滤饼水分后,压榨水再循环排入到自来水系统。反吹口接压缩空气对滤饼进一步风吹脱水,反吹液通过回料口排入调节池。脱水完成后,解除滤板压紧力,自动逐一拉开滤板,分别敞开滤室进行卸泥。
[0041]
步骤4,除硅后的压滤液进入中间池,依次进入调配前滤罐、调配罐和调配后滤罐。通过监测外槽浊度计以及中间池出水管的ph、电导率和流量值补充切割液损耗量:
[0042][0043][0044]
其中:q
ro
表示ro补水量,q
cn
表示新切割液补水量,q
cw
表示进入调配单元的液体流量,ks表示双槽压滤单元的污泥水损系数,p表示双槽压滤单元的压滤污泥含水率,qf表示切片废水原水流量,cf表示切片废水原水悬浮物浓度,cr表示外槽压滤液悬浮物浓度,k
du
表示新切割液的稀释系数,ph1表示进入调配单元的液体的ph值,ph2表示调配单元调配好的调配液ph值,e1表示进入调配单元的液体导电率,e2表示调配单元调配好的调配液导电率,t
b1
表示外槽压滤液浊度,t
b2
表示调配单元调配好的调配液浊度。
[0045]
根据公式(1)实时得到ro补水量(损耗水量大小),采用废水站中水回用的二级ro浓水作为补充水,ro补水量q
ro
与ro补水管系统关联控制,根据公式(2)控制新切割液的补充量q
cn
,打开调配罐提升泵,控制泵后阀门,开启调配罐回流阀,关闭后滤罐进水阀和调配罐旁通阀,控制新切割液的补充量,开启新切割液投配管,同时,关闭调配罐回流管路,打开后滤罐进水阀,调配完成得到调配液。
[0046]
步骤5,调配液经过调配后滤罐过滤后排入回用池备用,通过回用池提升泵将回用水泵入uv消毒器,再流经回用过滤罐后到机台用水点回用。
[0047]
优选的:所述ph调质剂a为10-15%的柠檬酸。所述浊度调质剂b包括硅铝氧化物的溶液。
[0048]
本发明相比现有技术,具有以下有益效果:
[0049]
1.改进了压滤清液出流控制方式,采用了压滤双槽结构,双槽结构简单实用、安装方便,优化控制方式,可实现精准加药,快速、准确排除滤布漏点,及时发现和排除压滤黒液;外槽根据浊度值自动控制为正常运行出液或异常时回流,冲洗段控制为回流;内槽则为初期、异常时的排查、应急、维修、冲洗段的黒液出水;硅粉回收率高,滤液出水指标稳定,系统操作简单,运行费用低。
[0050]
2.回用段采用多级精细过滤,结合双槽控制冲洗程序以全方位的提高硅粉回收率,并通过在线监测水质参数和精确计算,自动控制回用系统调配剂的投加补充量。
[0051]
3.本发明硅回收部分除调质ph加药,其他不添加化学药剂,硅粉的回收品质高;切割液除硅后再调配新切割液进入回用处理后,回到机台用水点达到循环使用,废水实现近零排放。本发明适用范围广,操作简单,在水污染治理的同时,也实现了资源最大化,环境和社会效益明显。
[0052]
4.反应速度快,可预防和排除压滤黒液,硅粉回收效率高,自动化程度高,压滤出的污泥含固量高,硅资源回收品质高;经系统处理后的压滤清液经过调配、过滤、消毒等深度处理以循环回用,回用系统可精准控制补液量,满足切片循环回用要求。可应用于其他工业废水的压滤和回用资源化处理,本发明不但可以避免压滤初期的浊液,而且通过自动程序的控制,及时监控和应对压滤过程中影响清液出流的各种异常情况。
附图说明
[0053]
图1为实施例硅资源回收工艺流程图。
[0054]
图2为水资源回用工艺流程图。
[0055]
图3为压滤机双槽部分示意图。
[0056]
附图标记说明:
[0057]
1、调节池,12、调节池提升泵,121、调质罐进水管,21、进水管路。
[0058]
2、调质罐,13、调质进料泵,17、投加管a,171、投加自动阀,18、投加管b,201、调质罐ph计,22、调质进料管,221、反吹回料管。
[0059]
3、隔膜压滤机,23、外槽汇合管,231、外槽浊度计,24、内槽汇合管,25、外槽排放管,251、外槽排放阀,26、外槽回流管,261、外槽回流阀,301、进料回料口,302、压榨口,3031、翻板出液口1,3032、翻板出液口2,3033、翻板出液管,310、高压清洗口,311、反吹口,3041、左侧外槽水嘴阀,3042、右侧外槽水嘴阀,3051、左侧内槽水嘴阀,3052、右侧内槽水嘴阀,3061、左侧外槽,3062、右侧外槽,3071、左侧内槽,3072、右侧内槽,3081、左侧外槽接液管,3082、右侧外槽接液管,3091、左侧内槽接液管,3092、右侧内槽接液管。
[0060]
4、中间池,14、中间池提升泵,27、中间池出水管,271、中间池流量计,272、中间池ph计,273、中间池电导仪,281、系统排放管,2811、系统排放阀。
[0061]
5、调配前滤罐,241、冲洗排放管,28、调配前滤罐进水管,51、前滤罐冲洗口,52、前滤罐排放口。
[0062]
6、调配罐,15、调配罐提升泵,19、ro补水管,20、新切割液投配管,29、调配罐进水
管,30、调配罐出水管,3001、调配罐出水ph计,3002、调配罐出水电导仪,3003、调配罐出水浊度计,3004、调配罐回流阀,3005、后滤罐进水阀,3006、调配罐旁通阀。
[0063]
7、调配后滤罐,71、后滤罐冲洗口,72、后滤罐排放口。
[0064]
8、回用池,16、回用池提升泵,31、回用池进水管,32、回用池出水管,351、回流管背压阀,35、用水点回流管。
[0065]
9、uv消毒器。
[0066]
10、回用过滤罐,33、回用过滤罐进水管。
[0067]
11、机台用水点,34、用水点进水管。
具体实施方式
[0068]
下面结合附图和具体实施例,进一步阐明本发明,应理解这些实例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围,在阅读了本发明之后,本领域技术人员对本发明的各种等价形式的修改均落于本技术所附权利要求所限定的范围。
[0069]
一种切片废水资源化处理回用装置,如图1和2所示,包括硅资源回收系统和水资源回用系统,所述硅资源回收系统包括切片废水调节单元、切片废水调质单元以及双槽压滤单元,其中:
[0070]
所述切片废水调节单元用于对切片废水原水、uv消毒调配液、外槽压滤液进行搅拌,得到搅拌后的切片废水。
[0071]
所述切片废水调质单元用于先对搅拌后的切片废水进行ph调节,得到ph调节后的切片废水。然后对ph调节后的切片废水进行浊度调质,得到浊度调质后的切片废水。
[0072]
所述双槽压滤单元用于对浊度调质后的切片废水进行压滤,浊度调质后的切片废水中的颗粒悬浮物被滤布拦截得到硅泥、内槽压滤液和外槽压滤液。而硅泥排到硅泥仓内,内槽压滤液返回到切片废水调节单元,外槽压滤液进入到水资源回用系统。
[0073]
所述切片废水调节单元包括调节池1,所述切片废水调质单元包括调质罐2,所述双槽压滤单元包括隔膜压滤机3,其中:
[0074]
所述调节池1上设置有进水管路21,所述调节池1与调质罐2之间通过调质罐进水管121连通,所述调质罐进水管121上设置有调节池提升泵12。
[0075]
所述调质罐2上设置有投加管a17,所述投加管a17上设置有投加自动阀171。所述调质罐2内设置有调质罐ph计201。所述调质罐2与隔膜压滤机3的进料回料口301通过调质进料管22连通。所述调质进料管22沿水流方向上依次设置有调质进料泵13和第一阀门。所述调质进料泵13与第一阀门之间的调质进料管22与反吹回料管221的一端连通,反吹回料管221的另一端与调节池1连通。
[0076]
所述隔膜压滤机3设有6个法兰接口,包括进料和反吹回料口,连接高压自来水循环系统的压榨口,连接高压清洗系统的清洗口,连接压缩空气系统的反吹口,连通翻板出液管的翻板出液口,翻板出液与内槽汇合管接通,所述隔膜压滤机3通过内槽汇合管24与调节池1连通,所述隔膜压滤机3通过外槽排放管25与中间池4连通,所述外槽排放管25上设置有外槽浊度计231、外槽排放阀251。所述外槽浊度计231与外槽排放阀251之间的外槽排放管25上连接外槽回流管26的一端,外槽回流管26的另一端与内槽汇合管24连通,所述外槽回流管26上设置有外槽回流阀261。隔膜压滤机采用的自动水洗高压隔膜压滤机,带自动拉
板、自动接液翻板,可自动冲洗滤布,压滤机各接口设带颈法兰。隔膜压滤机的滤板底部两侧设置内外两条接液槽,内外槽宽度比为2:3,总宽1000mm,材质为不锈钢。压滤接液双槽沿机架长度方向设置一定的坡度,起始端槽深为300mm,末端槽深350~400mm;双槽末端设置接液管,双槽两侧接液管连通汇合后再排放或回流。内槽顶部设置第一移动盖板,外槽顶部设置第二移动盖板,可手自一体,控制盖板的移动开合。隔膜压滤机设置双水嘴出液,位于双槽之上,外层水嘴接入外槽,内层水嘴接入内槽;其中内槽水嘴阀常闭,外槽水嘴阀常开,且外槽排放管上设置有外槽浊度计自动控制外槽出液的去向。压滤冲洗系统的冲刷溅落液可从内槽排出,翻板接液与内槽排液汇合排出。
[0077]
所述双槽压滤单元包括压榨模块和反吹模块,所述反吹模块用于通入压缩空气,高压的空气通过滤饼,将滤饼之中的水分进一步分离得到反吹回流液,反吹回流液回流到切片废水调节单元。所述切片废水调节单元用于对切片废水原水、uv消毒调配液、外槽压滤液、反吹回流液进行搅拌,得到搅拌后的切片废水。所述压榨模块用于进料结束时,将作为压榨介质的高压自来水注入滤布和滤板之间的弹性膜板中,使得滤布膨胀变形,滤饼由于压榨而进一步脱水,压榨完成后水再回流至自来水储水系统。
[0078]
如图3所示,所述隔膜压滤机3包括左侧压滤结构和右侧压滤结构,所述左侧压滤结构包括左侧外槽水嘴阀3041、左侧内槽水嘴阀3051、左侧外槽3061、左侧内槽3071、左侧外槽接液管3081、左侧内槽接液管3091,所述左侧外槽水嘴阀3041接入左侧外槽3061,所述左侧内槽水嘴阀3051接入左侧内槽3071,所述左侧外槽接液管3081设置于左侧外槽3061上,所述左侧内槽接液管3091设置于左侧内槽3071上。所述左侧外槽接液管3081与外槽汇合管23相连通,所述外槽汇合管23与外槽排放管25相连通,所述左侧内槽接液管3091与内槽汇合管24连通。所述右侧压滤结构包括右侧外槽水嘴阀3042、右侧内槽水嘴阀3052、右侧外槽3062、右侧内槽3072、右侧外槽接液管3082、右侧内槽接液管3092,所述右侧外槽水嘴阀3042接入右侧外槽3062,所述右侧内槽水嘴阀3052接入右侧内槽3072,所述右侧外槽接液管3082设置于右侧外槽3062上,所述右侧内槽接液管3092设置于右侧内槽3072上。所述右侧外槽接液管3082与外槽汇合管23相连通,所述外槽汇合管23与外槽排放管25相连通,所述右侧内槽接液管3092与内槽汇合管24连通。
[0079]
如图1所示,中间池上端进水连接外槽排放管,下端与中间池提升泵相连;所述中间池出水管上连接各个功能监测仪表后,出水分为2路,一路为系统排放管排放至废水站,一路出水连接调配前滤罐进水管进入后段水资源回用系统。具体的,中间池4上设置有中间池出水管27,所述中间池出水管27靠近中间池4的一端设置有中间池提升泵14,所述中间池出水管27远离中间池4的一端设置有中间池流量计271、中间池ph计272、中间池电导仪273。所述中间池出水管27的出水端连接有系统排放管281,所述系统排放管281上设置有系统排放阀2811。系统排放阀2811为气动蝶阀,与中间池ph计和电导率仪联动控制系统的排放水。
[0080]
所述水资源回用系统包括调配单元和回用单元,其中:
[0081]
所述调配单元用于对外槽压滤液进行ro补水、新切割液调配得到调配液。
[0082]
所述回用单元用于将得到的调配液进行uv消毒,得到uv消毒调配液。
[0083]
所述调配单元包括调配前滤罐5、调配罐6、调配后滤罐7,所述回用单元包括回用池8、uv消毒器9、回用过滤罐10、机台用水点11。
[0084]
所述调配前滤罐5上设置有调配前滤罐进水管28、前滤罐冲洗口51、前滤罐排放口
52,所述调配前滤罐进水管28与中间池出水管27的出水端连通。所述前滤罐排放口52与冲洗排放管241连通,所述冲洗排放管241与内槽汇合管24连通。
[0085]
所述调配罐6上设置有ro补水管19、新切割液投配管20、调配罐进水管29、调配罐出水管30,所述调配罐进水管29与调配前滤罐5的出料口连通。所述调配罐出水管30靠近调配罐6的一端设置有调配罐提升泵15,所述调配罐出水管30远离调配罐6的一端设置有调配罐出水ph计3001、调配罐出水电导仪3002、调配罐出水浊度计3003,所述调配罐出水管30上设置有调配罐旁管,所述调配罐旁管上设置有调配罐旁通阀3006。所述调配罐出水管30上设置有调配罐回流管,所述调配罐回流管上设置有调配罐回流阀3004,且所述调配罐回流管的出水口与调配罐6连通。
[0086]
所述调配后滤罐7上设置有后滤罐进口、后滤罐冲洗口71、后滤罐排放口72、后滤罐出料口,所述后滤罐进口与调配罐出水管30连通,且所述后滤罐进口上设置有后滤罐进水阀3005,所述后滤罐排放口72与冲洗排放管241连通。调配前、后滤罐采用的是不锈钢滤芯,可反复人工或自动冲洗,过滤精度分别为10μm和3μm。
[0087]
所述回用池8上设置有回用池进水管31、回用池出水管32、用水点回流管35,所述回用池进水管31与调配后滤罐7的后滤罐出料口连通,所述用水点回流管35与机台用水点11连通,所述用水点回流管35上设置有回流管背压阀351。所述回用池出水管32靠近回用池8的一端设置有回用池提升泵16。
[0088]
所述uv消毒器9上设置有消毒器进液管和消毒器出液管,所述消毒器进液管与回用池出水管32连通,所述消毒器进液管上设置有消毒器进液阀,所述消毒器出液管上设置有消毒器出液阀。
[0089]
所述回用过滤罐10上设置有回用过滤罐进水管33和回用过滤罐出水管,所述回用过滤罐进水管33分别与消毒器出液管、回用池出水管32连通。
[0090]
所述机台用水点上设置有用水点进水管34、用水点回流口和进水管口,所述用水点进水管34与回用过滤罐10的回用过滤罐出水管连通,所述用水点回流口与用水点回流管35连通,所述进水管口与进水管路21连通。
[0091]
切片废水经管道流入调节池进行匀质匀量,再进入调质罐进行调质后压滤。系统自动控制调质剂的投加量和时间,压滤机前期初滤水通过压滤改造结构之内槽回到调节池,正常运行阶段废水通过高压隔膜板框压滤,硅粉等悬浮物被滤布有效拦截,形成硅泥被回收,清液则流入中间池以备回用。回用段优化多级过滤,通过在线监测水质参数和精确计算,自动控制调配剂的投加补充量。本发明改进了压滤清液出流控制方式,采用了压滤双槽结构,外槽根据浊度值自动控制为正常运行出液或异常时回流,冲洗段控制为回流;内槽则为初期、异常时的排查、应急、维修、冲洗段的黒液出水。
[0092]
一种切片废水资源化的控制系统,包括调质、运行、排查、应急、维修、冲洗、调配和回用8段控制程序,可以避免压滤黒液,最大化回收和利用硅粉及切割液资源,具体程序控制步骤如下:
[0093]
(1)调质段:内槽开
[0094]
切片废水由进水管路排入调节池,开启调节池提升泵和调质罐进水管路,启动投配系统,根据调质罐实测的ph值大小,自动控制柠檬酸投加计量泵的开停时间,保持ph值为6.0-6.5。将浓度为20%-30%的调质剂b溶液用机械隔膜计量泵定时定量投入调质进料管,
开启调质进料泵,进行压滤机初滤。该控制段,外槽水嘴阀关闭,内槽水嘴阀开启,且外槽盖板全部关闭,内槽盖板全开。调质剂b投加量由进水悬浮物浓度大小决定,投加时间为3min,程序控制原则如下:ss《15000,投加量取值0.5-1.5%;15000《ss《25000,投加量取值1.5-2.0%。浊度调质剂b投加方式为管道混合式,w浓度为20~30%,根据时间设定控制由计量泵的投加;调质剂w的投加量为切片废水体积流量的0.5~2.0%,投配时间3min,切片废水ss含量控制w的投加浓度。
[0095]
(2)运行段:外槽排开
[0096]
关闭调质剂b的投加管路,内槽水嘴阀关,外槽水嘴阀开,正常压滤出液,外槽浊度计正常显示值在60-80,此阶段外槽排放阀打开,回流管阀关闭。运行段的内槽盖板全部关闭,外槽盖板全开。
[0097]
(3)排查段:问题滤布内槽开,外回开
[0098]
当外槽浊度计的值ntu>100,外槽排放阀自动关闭,外槽回流阀开启;人工排查压滤机异常出液的水嘴,找出问题滤布,关闭该处外槽水嘴阀,打开内槽水嘴阀,同时,关闭该处水嘴对应的外槽盖板,打开内槽水嘴对应的内槽盖板,每块盖板长1m,每两块一组,分为上下层,手自一体,可手拉滑板或相应组盖板按钮箱自动操作。排查段,不合格压滤液通过外槽回流管与内槽压滤黒液经内槽汇合管回流到调节池。
[0099]
(4)应急段:
[0100]
排查程序后,压滤机个别问题滤布出黑液从内槽回流到调节池,其它滤布应急出液到外槽,待外槽浊度计恢复正常值后,外槽回流阀关闭,外槽排放阀自动打开,外槽正常出水到中间池。
[0101]
(5)维修段:新滤布外槽开,外排开
[0102]
维修程序段,用新滤布更换有漏点的滤布,更换前,先停止调质进料泵,将新换滤布的水嘴阀切换到外槽开,内槽关。此阶段,双槽盖板全部打开,待双槽内水流净,观察底部积泥情况。
[0103]
(6)冲洗段:
[0104]
冲洗段包括冲洗ⅰ、冲洗ⅱ和冲洗ⅲ三个程序,冲洗ⅰ程序在正常运行段(2)之后:
[0105]
压滤机正常运行周期包括调质、进料、保压、压榨、反吹、泄压、卸泥全套过程,压滤机正常运行2-3个周期,卸泥完成后,开启冲洗ⅰ程序,开启高压冲洗柱塞水泵,根据滤板一侧安装的限位开关实现滤板滤布的逐一自动清洗。冲洗ⅰ程序段,内槽盖板全开,外槽盖板全关。冲洗溅落液由内槽回流至调节池,而冲洗排放液则由翻板出液管路排入调节池。
[0106]
冲洗ⅱ程序在维修段(5)之后:
[0107]
个别问题滤布换好之后,排干双槽,观察内外槽底,若有较多积泥,则开启冲洗ⅱ程序。内槽盖板正常运行为全闭,压滤过程中,难免会有滤布溅落的少量黒液或泥块被拦截在盖板上,冲洗ⅱ阶段可针对各组盖板逐个冲洗,冲洗液流入内槽,回流到调节池。同时,用自来水冲洗双槽底部,关闭外槽排放阀,打开回流阀,排出冲洗液至调节池。冲洗结束后,再进入运行段,再次打开调节池提升泵和调质进料泵,进行正常压滤和出泥出水。
[0108]
一个压滤周期内出现了维修段,冲洗ⅱ程序的压滤周期完成,可开启一次冲洗ⅰ程序,保证高效除硅,延长滤布使用寿命。
[0109]
冲洗ⅲ程序为调配段的过滤设备所设,冲洗ⅲ分为手动和自动冲洗两种方式。手
动冲洗在系统运行5-6个周期以内,人工观察调配前滤罐和调配后滤罐的压力表,若两表压力差达到限值,则打开过滤罐的顶盖,拆出不锈钢滤芯,人工打开压滤机内槽盖板2-4块,将滤芯放入打开的内槽中,进行人工冲洗;自动冲洗程序在系统运行6个周期以上,根据时间设定,自动打开滤罐的冲洗口和排放口阀门,冲洗后的水排入内槽汇合管再进入调节池。
[0110]
3个阶段使得冲洗排液与压滤双槽结构巧妙结合,可多重保证系统硅粉的高效回收。
[0111]
(7)调配段
[0112]
中间池提升泵打开,自动监测中间池出水管水质参数,开启调配罐搅拌机,根据公式(1)计算压滤后污泥的水分数据,控制ro相应补水量,开启ro补水管阀,进行切割液调配。打开调配罐提升泵,控制泵后阀门,开启调配罐回流阀,关闭后滤罐进水阀和旁通阀,回流自动控制时间1-2min,监测调配后滤罐的进水水质参数,根据公式(2)计算结果,控制新切割液的补充量,开启新切割液投配管路,同时,关闭调配罐回流管路,打开后滤罐进水阀,调配完成。系统控制原理公式如下:
[0113][0114][0115]
其中:q
ro
表示ro补水量,通过ro补水管19进入到调配罐6,q
cn
表示新切割液补水量,通过新切割液投配管20进入到调配罐6,q
cw
表示进入调配单元的液体流量,由中间池流量计271检测得到,ks表示双槽压滤单元的污泥水损系数,p表示双槽压滤单元的压滤污泥含水率,qf表示切片废水原水流量,cf表示切片废水原水悬浮物浓度,cr表示外槽压滤液悬浮物浓度,可由便携式污泥浓度计测得,k
du
表示新切割液的稀释系数,本发明使用值为300~350,ph1表示进入调配单元的液体的ph值,由中间池ph计272检测得到,ph2表示调配单元调配好的调配液ph值,由调配罐出水ph计3001检测得到,e1表示进入调配单元的液体导电率,由中间池电导仪273检测得到,e2表示调配单元调配好的调配液导电率,由调配罐出水电导仪3002检测得到,t
b1
表示外槽压滤液浊度,通过外槽浊度计231检测得到,t
b2
表示调配单元调配好的调配液浊度,由调配罐出水浊度计3003检测得到。由此,根据公式(1)可以控制ro补水量,根据公式(2)可以控制q
cn
新切割液的补充量。
[0116]
切片废水排入调节池的流量和悬浮物浓度由原水水质数据可得,实测中间水池悬浮物浓度,压滤污泥含水率根据压滤机性能参数可得,考虑污泥水损,根据公式(1)可以实时控制ro补水量。另外,中间池出水水质参数由在线仪表所得,分别为浊度tb1,电导率e1,流量qcw和ph1。根据投配初期1-2min的程序,通过在线仪表,测得调配罐出水水质参数电导率e2,浊度tb2和ph2,k
du
切根据使用新切割液的特性可得,由此,根据公式(2)可以控制q
cn
新切割液的补充量。
[0117]
调配程序设定了泵后回流,通过调配罐前后水质参数变化,系统可准确控制补充液的投加量。
[0118]
(8)回用段:
[0119]
开启回用池提升泵,打开uv消毒器的进出口阀门,回用水经过回用过滤罐终端过滤后,进入切片车间机台用水点。用水点富余回用水回流到回用池,用水点的排水则排入前
端调节池重新处理,以此完成一个大循环。系统循环一定时间,根据中间池电导值和ph值,超过限值,系统会自动开启系统排放阀,废水排入后段废水站处理。回用段采用了uv消毒器和pp滤芯终端过滤,回用罐的滤芯的过滤精度为1μm。机台用水点设置了富余水回流控制,在排入回用池管路上设置了背压阀,可保证用水点的水压稳定。
[0120]
调节池中ss浓度在12000-30000mg/l,经过硅资源回收系统处理后,中间池ss可降低至30~100mg/l,硅回收率高于99.6%;切片废水水资源回用可达20次以上,废水接近零排放。
[0121]
一种切片废水资源化的回用方法,包括以下步骤:
[0122]
步骤1,切片车间机台排放的带硅粉颗粒的切片废水通过进水管道21排入调节池1,因废水中含有较细硅粉颗粒,故调节池中设置潜水搅拌机,防止颗粒沉积池底。废水匀质匀量后,采用耐磨的
渣浆泵将废水提升到调质罐。通常切片废水偏碱性,废水中的硅和碱会发生放热,并产生h2,反应如下:
[0123]
si+2naoh+h2o=na2sio3+2h2↑
[0124]
若碱性废水直接进行压滤,高温会造成压滤机滤板变形,降低压滤脱水能力;而空气中h2富集会引发安全事故,故压滤前需进行ph调质。根据工程调试经验,压滤除硅的效果最佳的ph经济范围为5-6,最适合的ph调质剂a为10-15%柠檬酸。调质罐内设框式搅拌机,考虑到液位的变化性和人员的可操作性,将ph计设置为罐体侧壁安装,既可保证测试探头在液位以下,又减少了安装护套管的长度,同时,人工校核及清洗探头等操作方便。ph计与调质剂a的投加启停关联,自动控制系统ph稳定性。因此由调节池提升泵12将切片废水抽入调质罐2进行ph调节,通过投加管a17投加ph调质剂a,调质罐ph计201与投加自动阀171联动,控制罐内ph值不超过6.5。
[0125]
步骤2:根据滤布特性的两点要求,一要保证透水性和过水速度,二要保证一定的目数截留细小颗粒,而在压滤刚开始阶段,不足以完全拦截极细的硅粉颗粒,为了提高除硅效率,初滤阶段投加浊度调质剂b,在调质进料泵后管道投加,利用管道压力进行快速混合,混合液进入压滤机,可以快速在滤布表面形成更致密的过滤层。浊度调质剂b为以硅铝氧化物为主要成分的珍珠岩,颗粒粒径在0.1-1mm,孔隙率高达85%,可与废水含硅颗粒形成吸附架桥滤网,可拦截大部分1μm以下的颗粒,有效防止压滤黒液产生。为了提高硅粉的回收率,调质3min内的压滤液从内槽出流到调节池,时间到则自动关闭投加管b,关闭内槽水嘴阀和内槽盖板,进入下一程序。
[0126]
步骤3:将浊度调质后的切片废水用调质进料泵13打入隔膜压滤机3进行初滤,同时,根据进水ss浓度控制投加管b18连接的计量泵开启度以控制投加量大小,打开隔膜压滤机3两侧内槽水嘴阀,压滤液从内槽由内槽接液管排出到内槽汇合管24,通过内槽汇合管24回到调节池1。
[0127]
废水进入正常压滤运行程序,调质进料泵为耐磨渣浆泵,将含硅粉颗粒的废水压入压滤机,颗粒等悬浮物被滤布拦截,最后以硅泥形式排出;清液则为压滤液从压滤外槽排出,外槽浊度计监测压滤液的水质,ntu在100以内,则打开外槽排放管路,出液到中间池。一般压滤机运行周期包括调质、进料、保压、泄压和卸泥,为了进一步降低污泥的含水率,本发明在保压后增加了压榨和反吹的程序。压榨介质为高压自来水,当进料结束时,自动关闭进料阀,自来水注入滤布和滤板之间的弹性膜板中,使得滤布膨胀变形,滤饼由于压榨而进一
步脱水,压榨完成后水再回流至自来水储水系统,每周期水循环操作。压榨完,打开反吹口阀门,通入压缩空气,高压的空气通过滤饼,将滤饼之中的毛细水、结构水等水分进一步分离,将滤饼含水率降到最低。反吹回流液通过回流管路返回调节池。在压滤过程中的,滤布滴落液由翻板收集,连接内槽汇合管再排入调节池。最后卸泥,硅泥资源回收系统完成一个循环过程。
[0128]
步骤4:压滤正常运行2~3个周期,卸泥之后,打开高压清洗口(310)处自来水管路,逐一清洗滤板滤布,冲洗溅落液掉入两侧内槽回流调节池,冲洗液则通过翻板出液到调节池,最大程度避免硅粉流失,保证系统99%以上的除硅效率。
[0129]
步骤5:运行中当外槽浊度计(231)的数值>100,则进入排查、应急和维修段,问题滤布和出液从内槽出,正常滤布出液从外槽回流内槽汇合管,排除异常后,浊度计恢复正常值后,外槽出液自动打开排放管路。另外在更换个别渗漏滤布之后执行冲洗程序ⅱ,清洗双槽,清洗排水从内槽出流回到调节池再处理。
[0130]
步骤6:除硅后的废水进入中间池(1),通过提升依次进入调配前滤罐(5)、调配罐(6)和调配后滤罐(7)。通过监测外槽浊度计(231)以及中间池出水管(27)的ph、电导率和流量值,按照调配段设定程序和计算模式,可以较准确的补充切割液损耗量。具体程式如下:
[0131]
切片废水原水水质数据可知排入调节池的流量qf和悬浮物浓度cf,中间水池悬浮物浓度可由便携式污泥浓度计实时测得cr,压滤污泥含水率p根据压滤机性能参数可得,考虑污泥水损系数ks,根据公式(1)可以实时可得损耗水量大小。本发明采用废水站中水回用的二级ro浓水作为补充水,q
ro
与ro补水管(19)系统关联控制:
[0132][0133][0134]
其中:q
ro
表示ro补水量,通过ro补水管19进入到调配罐6,q
cn
表示新切割液补水量,通过新切割液投配管20进入到调配罐6,q
cw
表示进入调配单元的液体流量,由中间池流量计271检测得到,ks表示双槽压滤单元的污泥水损系数,p表示双槽压滤单元的压滤污泥含水率,qf表示切片废水原水流量,cf表示切片废水原水悬浮物浓度,cr表示外槽压滤液悬浮物浓度,可由便携式污泥浓度计测得,k
du
表示新切割液的稀释系数,本发明使用值为300~350,ph1表示进入调配单元的液体的ph值,由中间池ph计272检测得到,ph2表示调配单元调配好的调配液ph值,由调配罐出水ph计3001检测得到,e1表示进入调配单元的液体导电率,由中间池电导仪273检测得到,e2表示调配单元调配好的调配液导电率,由调配罐出水电导仪3002检测得到,t
b1
表示外槽压滤液浊度,通过外槽浊度计231检测得到,t
b2
表示调配单元调配好的调配液浊度,由调配罐出水浊度计3003检测得到。由此,根据公式(1)可以控制ro补水量,根据公式(2)可以控制q
cn
新切割液的补充量。
[0135]
根据公式(1)实时得到损耗水量大小,采用废水站中水回用的二级ro浓水作为补充水,节水降耗。q
ro
与ro补水管19系统关联控制,根据公式(2)控制q
cn
新切割液的补充量,打开调配罐提升泵15,控制泵后阀门,开启调配罐回流阀3004,关闭后滤罐进水阀3005和调配罐旁通阀3006,控制新切割液的补充量,开启新切割液投配管20,同时,关闭调配罐回流管路,打开后滤罐进水阀,调配完成得到调配液。
[0136]
调配过程中采用的前后滤罐是不锈钢滤芯,耐压6公斤,滤罐前后压力表值相差1bar,即可冲洗,可反复人工或自动冲洗,过滤精度分别为10μm和3μm,冲洗带出的少量硅粉颗粒系统同样可以回到内槽汇合管,进而回到调节池,避免流出系统。
[0137]
步骤7:废水经过两级过滤和调配后,排入回用池备用。调配并过滤过的废水已具备回用切割液条件,考虑系统循环过程中,难免滋生细菌,通过紫外消毒器,消除细菌和微生物的污染,保证回用水的卫生条件,同时消毒杀菌后增加一道终端精密过滤,精度1μm,保证回用水悬浮物指标合格。通过回用池提升泵将回用水泵入uv消毒器,再流经回用过滤罐后到机台用水点回用。为保证机台各用水点保持一定的水压,车间用不完的富余水回流到回用池的回用管上设置背压阀,而机台使用后产生的废水则排入本系统的前段进水管路,由此完成一个大循环,废水实现近零排放。系统循环20个周期以上,监测中间池电导值和ph值,电导值超过300或ph超过6.5的限值,自动开启系统排放阀,废水排入后段废水站处理。
[0138]
包头某项目切片废水处理工程,设计处理量4800m3/d,进水ph为7~9,硅粉含量2.5~3%,投配剂b的主要成分为粒径在0.1~1.0mm的珍珠岩,渗透力强,孔隙率高达85%,对1-3μm的细小颗粒截留率为90%。该项目采用的滤布为n型,目数1200,与投配剂组合进行初滤3min后,较短时间内在滤布表面形成一层具有吸附架桥作用的过滤层,可滤除大部分1μm以下的颗粒,防止细小硅粉穿透滤布,有效预防了压滤黒液的产生。该项目采用硅回收系统的泵均用耐磨的渣浆泵,材质uhmwpe,水回用系统的泵采用过流材质不锈钢304的离心泵;紫外消毒采用波长为254nm。
[0139]
正常运行两个月,出水浊度稳定在60~80,期间有一次异常报警,浊度超过100,按照排查程序操作,更换滤布一块,排除了压滤黒液。正常冲洗程序i每压滤2个周期操作一次,并将内槽盖板上的积泥定期冲洗,以及内外双槽的底部沉积硅粉冲洗清理,最大程度减少了硅资源的流失。
[0140]
该项目切片废水进水ss在25000mg/l以上,经过本系统处理后,切片废水滤液池的ss稳定在为100mg/l以下,硅粉回收率达到99.6%以上,且系统滤布清洗频次少,操作简单;切片回用系统循环运行25次外排一次废水到废水站,运行补水量与废水量的比例基本控制在1:400,前两级不锈钢滤芯每月自清洗5次,人工清洗1次,终端pp滤芯每半月冲洗一次,每月更换一次。整个废水资源化系统自控程度高,回收率高,回用水质达标,系统运行效果稳定。
[0141]
以上所述仅是本发明的优选实施方式,应当指出:对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明原理的前提下,还可以做出若干改进和润饰,这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。技术特征:
1.一种切片废水资源化处理回用装置,其特征在于:包括硅资源回收系统和水资源回用系统,所述硅资源回收系统包括切片废水调节单元、切片废水调质单元以及双槽压滤单元,其中:所述切片废水调节单元用于对切片废水原水、回用水、外槽压滤液进行搅拌,得到搅拌后的切片废水;所述切片废水调质单元用于先对搅拌后的切片废水进行ph调节,得到ph调节后的切片废水;然后对ph调节后的切片废水进行浊度调质,得到浊度调质后的切片废水;所述双槽压滤单元用于对浊度调质后的切片废水进行压滤,浊度调质后的切片废水中的颗粒悬浮物被滤布拦截得到硅泥、内槽压滤液和外槽压滤液;而硅泥排到硅泥仓内,内槽压滤液返回到切片废水调节单元,外槽压滤液进入到水资源回用系统;所述水资源回用系统包括调配单元和回用单元,其中:所述调配单元用于对外槽压滤液进行ro补水、新切割液调配得到调配液;所述回用单元用于将得到的调配液进行废水回用处理,得到回用水。2.根据权利要求1所述切片废水资源化处理回用装置,其特征在于:所述双槽压滤单元包括反吹模块,所述反吹模块用于通入压缩空气,高压的空气通过滤饼,将滤饼之中的水分进一步分离得到反吹回流液,反吹回流液回流到切片废水调节单元;所述切片废水调节单元用于对切片废水原水、uv消毒调配液、外槽压滤液、反吹回流液进行搅拌,得到搅拌后的切片废水。3.根据权利要求2所述切片废水资源化处理回用装置,其特征在于:所述双槽压滤单元包括压榨模块,所述压榨模块用于进料结束时,将作为压榨介质的高压自来水注入滤布和滤板之间的弹性膜板中,使得滤布膨胀变形,滤饼由于压榨而进一步脱水,压榨完成后水再回流至自来水储水系统。4.根据权利要求3所述切片废水资源化处理回用装置,其特征在于:所述调配单元的调配公式:配公式:其中:q
ro
表示ro补水量,q
cn
表示新切割液补水量,q
cw
表示进入调配单元的液体流量,k
s
表示双槽压滤单元的污泥水损系数,p表示双槽压滤单元的压滤污泥含水率,q
f
表示切片废水原水流量,c
f
表示切片废水原水悬浮物浓度,c
r
表示外槽压滤液悬浮物浓度,k
du
表示新切割液的稀释系数,ph1表示进入调配单元的液体的ph值,ph2表示调配单元调配好的调配液ph值,e1表示进入调配单元的液体导电率,e2表示调配单元调配好的调配液导电率,t
b1
表示外槽压滤液浊度,t
b2
表示调配单元调配好的调配液浊度。5.根据权利要求4所述切片废水资源化处理回用装置,其特征在于:所述切片废水调节单元包括调节池(1),所述切片废水调质单元包括调质罐(2),所述双槽压滤单元包括隔膜压滤机(3),其中:所述调节池(1)上设置有进水管路(21),所述调节池(1)与调质罐(2)之间通过调质罐
进水管(121)连通,所述调质罐进水管(121)上设置有调节池提升泵(12);所述调质罐(2)上设置有投加管a(17),所述投加管a(17)上设置有投加自动阀(171);所述调质罐(2)内设置有调质罐ph计(201);所述调质罐(2)与隔膜压滤机(3)的进料回料口(301)通过调质进料管(22)连通;所述调质进料管(22)沿水流方向上依次设置有调质进料泵(13)和第一阀门;所述调质进料泵(13)与第一阀门之间的调质进料管(22)与反吹回料管(221)的一端连通,反吹回料管(221)的另一端与调节池(1)连通;所述隔膜压滤机(3)通过内槽汇合管(24)与调节池(1)连通,所述隔膜压滤机(3)通过外槽排放管(25)与中间池(4)连通,所述外槽排放管(25)上设置有外槽浊度计(231)、外槽排放阀(251);所述外槽浊度计(231)与外槽排放阀(251)之间的外槽排放管(25)上连接外槽回流管(26)的一端,外槽回流管(26)的另一端与内槽汇合管(24)连通,所述外槽回流管(26)上设置有外槽回流阀(261)。6.根据权利要求5所述切片废水资源化处理回用装置,其特征在于:包括中间池(4),所述中间池(4)上设置有中间池出水管(27),所述中间池出水管(27)靠近中间池(4)的一端设置有中间池提升泵(14),所述中间池出水管(27)远离中间池(4)的一端设置有中间池流量计(271)、中间池ph计(272)、中间池电导仪(273);所述中间池出水管(27)的出水端连接有系统排放管(281),所述系统排放管(281)上设置有系统排放阀(2811)。7.根据权利要求6所述切片废水资源化处理回用装置,其特征在于:所述调配单元包括调配前滤罐(5)、调配罐(6)、调配后滤罐(7),所述回用单元包括回用池(8)、uv消毒器(9)、回用过滤罐(10)、机台用水点(11);所述调配前滤罐(5)上设置有调配前滤罐进水管(28)、前滤罐冲洗口(51)、前滤罐排放口(52),所述调配前滤罐进水管(28)与中间池出水管(27)的出水端连通;所述前滤罐排放口(52)与冲洗排放管(241)连通,所述冲洗排放管(241)与内槽汇合管(24)连通;所述调配罐(6)上设置有ro补水管(19)、新切割液投配管(20)、调配罐进水管(29)、调配罐出水管(30),所述调配罐进水管(29)与调配前滤罐(5)的出料口连通;所述调配罐出水管(30)靠近调配罐(6)的一端设置有调配罐提升泵(15),所述调配罐出水管(30)远离调配罐(6)的一端设置有调配罐出水ph计(3001)、调配罐出水电导仪(3002)、调配罐出水浊度计(3003),所述调配罐出水管(30)上设置有调配罐旁管,所述调配罐旁管上设置有调配罐旁通阀(3006);所述调配罐出水管(30)上设置有调配罐回流管,所述调配罐回流管上设置有调配罐回流阀(3004),且所述调配罐回流管的出水口与调配罐(6)连通;所述调配后滤罐(7)上设置有后滤罐进口、后滤罐冲洗口(71)、后滤罐排放口(72)、后滤罐出料口,所述后滤罐进口与调配罐出水管(30)连通,且所述后滤罐进口上设置有后滤罐进水阀(3005),所述后滤罐排放口(72)与冲洗排放管(241)连通;所述回用池(8)上设置有回用池进水管(31)、回用池出水管(32)、用水点回流管(35),所述回用池进水管(31)与调配后滤罐(7)的后滤罐出料口连通,所述用水点回流管(35)与机台用水点(11)连通,所述用水点回流管(35)上设置有回流管背压阀(351);所述回用池出水管(32)靠近回用池(8)的一端设置有回用池提升泵(16);所述uv消毒器(9)上设置有消毒器进液管和消毒器出液管,所述消毒器进液管与回用池出水管(32)连通,所述消毒器进液管上设置有消毒器进液阀,所述消毒器出液管上设置有消毒器出液阀;
所述回用过滤罐(10)上设置有回用过滤罐进水管(33)和回用过滤罐出水管,所述回用过滤罐进水管(33)分别与消毒器出液管、回用池出水管(32)连通;所述机台用水点上设置有用水点进水管(34)、用水点回流口和进水管口,所述用水点进水管(34)与回用过滤罐(10)的回用过滤罐出水管连通,所述用水点回流口与用水点回流管(35)连通,所述进水管口与进水管路(21)连通。8.根据权利要求7所述切片废水资源化处理回用装置,其特征在于:所述隔膜压滤机(3)包括左侧压滤结构和右侧压滤结构,所述左侧压滤结构包括左侧外槽水嘴阀(3041)、左侧内槽水嘴阀(3051)、左侧外槽(3061)、左侧内槽(3071)、左侧外槽接液管(3081)、左侧内槽接液管(3091),所述左侧外槽水嘴阀(3041)接入左侧外槽(3061),所述左侧内槽水嘴阀(3051)接入左侧内槽(3071),所述左侧外槽接液管(3081)设置于左侧外槽(3061)上,所述左侧内槽接液管(3091)设置于左侧内槽(3071)上;所述左侧外槽接液管(3081)与外槽汇合管(23)相连通,所述外槽汇合管(23)与外槽排放管(25)相连通,所述左侧内槽接液管(3091)与内槽汇合管(24)连通;所述右侧压滤结构包括右侧外槽水嘴阀(3042)、右侧内槽水嘴阀(3052)、右侧外槽(3062)、右侧内槽(3072)、右侧外槽接液管(3082)、右侧内槽接液管(3092),所述右侧外槽水嘴阀(3042)接入右侧外槽(3062),所述右侧内槽水嘴阀(3052)接入右侧内槽(3072),所述右侧外槽接液管(3082)设置于右侧外槽(3062)上,所述右侧内槽接液管(3092)设置于右侧内槽(3072)上;所述右侧外槽接液管(3082)与外槽汇合管(23)相连通,所述外槽汇合管(23)与外槽排放管(25)相连通,所述右侧内槽接液管(3092)与内槽汇合管(24)连通。9.一种基于权利要求8所述的切片废水资源化处理回用装置的回用方法,其特征在于,包括以下步骤:步骤1,将带硅粉颗粒的切片废水通过进水管道(21)排入调节池(1),池内设置搅拌机,通过搅拌机对切片废水进行搅拌,再由调节池提升泵(12)将切片废水抽入调质罐(2)进行ph调节,通过投加管a(17)投加ph调质剂a,调质罐ph计(201)与投加自动阀(171)联动,控制罐内ph值不超过6.5;通过投加管b(18)投加浊度调质剂b,对ph调节后的切片废水进行浊度调质,得到浊度调质后的切片废水;步骤2,将浊度调质后的切片废水用调质进料泵(13)打入隔膜压滤机(3)进行初滤,同时,根据进水ss浓度控制投加管b(18)连接的计量泵开启度以控制投加量大小,打开隔膜压滤机(3)两侧内槽水嘴阀,压滤液从内槽由内槽接液管排出到内槽汇合管(24),通过内槽汇合管(24)回到调节池(1);步骤3,调质后的切片废水通过调质进料泵(13)进入压滤机进料口(301),滤板在压力作用下被紧密排成一列,滤板之间形成滤室,废水压入滤室,其中固体颗粒及悬浮物部分被滤布截留而成滤饼,液体部分以压滤液排出滤室;压榨口(302)接自来水系统,进一步挤压滤饼水分后,压榨水再循环排入到自来水系统;反吹口(311)接压缩空气对滤饼进一步风吹脱水,反吹液通过回料口(301)排入调节池(1);脱水完成后,解除滤板压紧力,自动逐一拉开滤板,分别敞开滤室进行卸泥;步骤4,除硅后的压滤液进入中间池(4),依次进入调配前滤罐(5)、调配罐(6)和调配后滤罐(7);通过监测外槽浊度计(231)以及中间池出水管(27)的ph、电导率和流量值补充切割液损耗量:
其中:q
ro
表示ro补水量,q
cn
表示新切割液补水量,q
cw
表示进入调配单元的液体流量,k
s
表示双槽压滤单元的污泥水损系数,p表示双槽压滤单元的压滤污泥含水率,q
f
表示切片废水原水流量,c
f
表示切片废水原水悬浮物浓度,c
r
表示外槽压滤液悬浮物浓度,k
du
表示新切割液的稀释系数,ph1表示进入调配单元的液体的ph值,ph2表示调配单元调配好的调配液ph值,e1表示进入调配单元的液体导电率,e2表示调配单元调配好的调配液导电率,t
b1
表示外槽压滤液浊度,t
b2
表示调配单元调配好的调配液浊度;根据公式(1)实时得到ro补水量,采用废水站中水回用的二级ro浓水作为补充水,ro补水量q
ro
与ro补水管(19)系统关联控制,根据公式(2)控制新切割液的补充量q
cn
,打开调配罐提升泵(15),控制泵后阀门,开启调配罐回流阀(3004),关闭后滤罐进水阀(3005)和调配罐旁通阀(3006),控制新切割液的补充量,开启新切割液投配管(20),同时,关闭调配罐回流管路,打开后滤罐进水阀,调配完成得到调配液;步骤5,调配液经过调配后滤罐(7)过滤后排入回用池(8)备用,通过回用池提升泵(16)将回用水泵入uv消毒器(9),再流经回用过滤罐(10)后到机台用水点(11)回用。10.根据权利要求9所述切片废水资源化的回用方法,其特征在于:所述ph调质剂a为10-15%的柠檬酸;所述浊度调质剂b包括硅铝氧化物的溶液。
技术总结
本发明公开了一种切片废水资源化处理回用装置及方法,包括硅资源回收系统和水资源回用系统,所述硅资源回收系统包括切片废水调节单元、切片废水调质单元以及双槽压滤单元,所述双槽压滤单元用于对浊度调质后的切片废水进行压滤,浊度调质后的切片废水中的颗粒悬浮物被滤布拦截得到硅泥、内槽压滤液和外槽压滤液;所述水资源回用系统包括调配单元和回用单元,所述调配单元用于对外槽压滤液进行RO补水、新切割液调配得到调配液;本发明不仅反应速度快,而且可预防和排除压滤黒液,同时硅粉回收效率高并且回用系统可精准控制补液量,满足切片循环回用要求。足切片循环回用要求。足切片循环回用要求。
技术研发人员:袁香 戴美新 张隽 魏洋 张子种 徐建功
受保护的技术使用者:江苏道同环境科技有限公司
技术研发日:2021.12.17
技术公布日:2022/3/22
声明:
“切片废水资源化处理回用装置及方法与流程” 该技术专利(论文)所有权利归属于技术(论文)所有人。仅供学习研究,如用于商业用途,请联系该技术所有人。
我是此专利(论文)的发明人(作者)