[發明專利]一種多晶硅廢水處理裝置和方法有效

申請號：	201210588234.3	申請日：	2012-12-29
公開（公告）號：	CN103896425A	公開（公告）日：	2014-07-02
發明（設計）人：	劉少鋒;范小青;許增團;李小鋼;李軍;李建軍;武紅艷;張鈺彩;李濤;周鵬飛;劉戰虎	申請（專利權）人：	陜西華浩科技有限公司
主分類號：	C02F9/04	分類號：	C02F9/04
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摘要：
搜索關鍵詞：	一種多晶廢水處理裝置方法
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【說明書】：

技術領域

本發明涉及一種廢水處理方法，具體涉及一種多晶硅廢水處理方法和裝置，屬于廢水回收利用領域。

背景技術

硅單質作為重要的光電材料、半導體材料，其戰略資源的地位日益明顯，其全球需求量亦不斷增大。在光電、半導體產業中，需要將單質硅體切割成符合要求的硅片，目前多晶硅主要是采用多線切割技術，在切割過程中約50%?的硅料混進由聚乙二醇(?PEG)?切削液和碳化硅粉(?SiC)?磨料組成的切削液中，使得切削液中微粉的組成、粒徑、硬度均不滿足標準，造成切削性能下降，不能重復利用，因此在切割過程中需要不斷地排出舊切削液，并不斷補充新切削液，這樣就產生了大量的切割廢液。

切削廢液為黑色粘稠狀懸浮液，主要組分及含量為?:?聚乙二醇(?PEG)，?40%?～?50%；碳化硅(?SiC)，23%?～?33%;?硅(?Si)?，?20%?～?24%;?鐵屑(?Fe)?，2．?5%?～?3．?0%。其中，PEG的原料是石油中提煉出來的，再聚合而成，分子結構穩定，不易分解，極易溶于水，生物耗氧量低，在自然界中不易降解，其COD(?化學需氧量)?值大大超過廢水排放標準，如不經過特殊處理，流入自然環境將會造成巨大污染。SiC和Si都是重要的工業原料，均屬于不可再生資源。生產SiC原料過程中要消耗巨大能源，國家現已對此新工業項目進行限制。其中的Si為切磨下來的高純硅粉，若直接排放會造成環境污染和硅材料的浪費。

目前對于這種廢水的處理，有兩種思路：一種是處理達標后排放。常用方法有微生物法、高級氧化法等，對于這種重要含PEG的廢水，微生物法工藝復雜，處理效率低，處理效果差，幾乎不可能達標；高級氧化法處理效果較好，但運行費用較高，工藝控制復雜；其它的常用污水處理方法也很難適用；另一種思路是將廢液分級回收處理，因為廢水中的?PEG、SiC和Si都是重要的工業原料，其中聚乙二醇（PEG）市場價12元每公斤，SiC市場價24元每公斤，Si市場價140元每公斤。因此，分級回收和利用硅切割廢液對于節約資源、保護環境、提高經濟效益具有重要意義，國外已經有相對較為成熟的處理回收技術，國內這方面技術還不成熟，大多處于研究階段。

國內現有的處理回收技術，如：一種光伏廢水零排放工藝（CN?102557291A）,系統流程過長、工藝復雜、投資過大，難以實現工程實際應用；一種處理含聚乙二醇廢水的方法（CN?1023722388A），采用絮凝沉淀、Fendon氧化技術，處理后廢水需再進入廢水處理廠處理，要使用費用較高，且并不適合多晶硅廢水的處理；從硅片切割加工副產品中回收碳化硅的方法（CN101244823A），該專利方法采用離心固液分離，只回收廢液中的碳化硅，聚乙二醇、和回收價值更高的硅并未涉及；

現有的回收技術主要問題在于：①固液分離效果不佳，往往需要經過多級分離，如：離心分離、斜板沉淀、過濾、壓濾等，分離出的PEG液體含部分輕質的雜質，需要經過進一步的提純才能回用；②SiC和Si分離過程復雜且效果欠佳，需要使用多種化學藥劑或經過多種物理過程，缺少一種簡單有效的分離方法。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是高效的處理回用技術，能徹底解決固液分離效果不佳問題，為此，提供了一種多晶硅廢水處理裝置和方法。

本發明解決上述技術問題所采取的技術方案如下：

一種多晶硅廢水處理裝置，包括：陶瓷膜系統；

其中，所述陶瓷膜系統，包括料液箱、供料泵、循環泵、陶瓷膜、透過液箱以及多個連接管道，其中，在連接管道上還設有壓力調節閥門和/或儀器儀表。

進一步地，優選的是，所述陶瓷膜的形狀為管式多段彎曲中空結構，膜孔小于1μm。

進一步地，優選的是，所述陶瓷膜由由二氧化鈦和二氧化鋯料制成。

進一步地，優選的是，通過管道還連接有液體分離器，包括：

分離腔體和與其相連接的流體儲箱、流量供給泵，其中，所述流量供給泵設于分離腔體和所述流體儲箱之間。

進一步地，優選的是，所述分離腔體的液體進口開于所述分離腔體的下方位置處。

進一步地，優選的是，所述液體為純水或氯化鈣或者氯化鈉溶液。