[發明專利]含氫氟酸廢水的處理系統和方法

有效

• 申請號: 202111089500.3
• 申請日: 2021-09-16
• 公開（公告）號: CN113754121B
• 公開（公告）日: 2022-11-15
• 發明（設計）人: 武警;吳彩瓊;楊恒;田麗森;聶宜文;趙金;劉少非
• 申請（專利權）人: 中國恩菲工程技術有限公司
• 主分類號: C02F9/04
• 分類號: C02F9/04;C01B7/19
• 代理公司: 北京康信知識產權代理有限責任公司 11240
• 代理人: 張美月

本發明提供了一種含氫氟酸廢水的處理系統和方法。上述系統包括：固液分離裝置、膜蒸餾單元、超濾裝置和反滲透單元。固液分離裝置設置有含氫氟酸廢水進料口、液相出口和漿料出口；膜蒸餾單元設置有進料液入口和富集液出口，進料液入口與液相出口通過液相輸送管路連通；超濾裝置設置有富集液入口、濃縮液出口和過濾水出口，富集液入口與富集液出口通過富集液輸送管路連通；反滲透單元設置有濃縮液入口、氫氟酸出口和反滲透余液出口，濃縮液入口與濃縮液出口通過濃縮液輸送管路連通。不僅能實現氫氟酸的回收，且提高了氫氟酸的回收率；還能夠減少含氫氟酸廢水中氟離子的含量，有利于提高水質；上述系統設計緊湊，能縮短氫氟酸的回收處理周期。

技術領域

本發明涉及污水回收處理技術領域，具體而言，涉及一種含氫氟酸廢水的處理系統和方法。

背景技術

光伏產業中單晶硅原料清洗、硅片刻蝕、拋光等過程都需要用到氫氟酸，會產生大量的含氫氟酸廢水。氫氟酸的pH值低、腐蝕性強、氧化性強且電導率高，直接排放會對環境造成重大污染。目前，針對含氫氟酸廢水的處理工藝主要采用沉淀法，即向含氫氟酸廢水中投加熟石灰、氯化鈣及混凝劑等藥劑使氟離子與鈣離子生成氟化鈣，來達到去除氟的目的。

現有文獻(CN103663777A)公開了一種工廠含氫氟酸廢水處理方法。通過在氫氟酸廢水中加入石灰乳，利用石灰乳中的氯化鈣與氟離子反應生成氟化鈣，再加入聚合氯化鋁制劑，使之絮凝形成礬花，再進入增強絮凝池，同時加入聚丙烯酰胺制劑，形成塊狀沉淀物，去除廢水中的氫氟酸。但上述處理工藝中需要添加鈣離子，使氟離子與鈣離子生成氟化鈣達到去除氟離子的目的，這會導致水的硬度增大，使水質變差，且容易產生大量的危廢污泥。此外，上述處理工藝中氫氟酸全部作為廢物排放，使得氫氟酸無法再生利用，造成資源浪費。

針對上述氫氟酸無法再生利用的問題，現有文獻(CN103172199A)公開了一種氫氟酸廢水的處理方法。在氫氟酸廢水的原液中加入石灰乳與燒堿的混合物或石灰乳，取上清液并將上清液依次使用過濾器初濾、錯流式超濾膜過濾分離，得到濃水及過濾水，在過濾水中加入阻垢劑后，再經反滲透膜過濾分離，得到廢液及回用水。該文獻雖然利用了反滲透膜過濾分離廢液，且水的回收率能達到90％，反滲透處理后得到的濃液再經過上述氫氟酸廢水處理系統循環處理。但這種方法雖然能減少氫氟酸廢水排放量，提高水的回收率，但含氫氟酸廢水仍然要被當做廢物處理排放。

在此基礎上，提供一種能夠凈化處理含氫氟酸廢水使其達到排放標準，同時能夠回收利用氫氟酸的系統和方法具有重要意義。

發明內容

本發明的主要目的在于提供一種含氫氟酸廢水的處理系統和方法，以解決現有技術中含氫氟酸廢水排放量大，且氫氟酸回收率低的問題。

為了實現上述目的，本發明一方面提供了一種含氫氟酸廢水的處理系統，上述含氫氟酸廢水的處理系統包括：固液分離裝置、膜蒸餾單元、超濾裝置和反滲透單元。固液分離裝置設置有含氫氟酸廢水進料口、液相出口和漿料出口；膜蒸餾單元設置有進料液入口和富集液出口，進料液入口與液相出口通過液相輸送管路連通；超濾裝置設置有富集液入口、濃縮液出口和過濾水出口，富集液入口與富集液出口通過富集液輸送管路連通；反滲透單元設置有濃縮液入口、氫氟酸出口和反滲透余液出口，濃縮液入口與濃縮液出口通過濃縮液輸送管路連通。

進一步地，膜蒸餾單元包括：加熱裝置和冷凝裝置；加熱裝置設置有腔體和設置在腔體中的微孔膜，且通過微孔膜將腔體分為加熱區和氣相區，且加熱區設置有進料液入口和蒸余液出口，氣相區設置有蒸汽出口；冷凝裝置設置有蒸汽入口和富集液出口，蒸汽入口與蒸汽出口通過蒸汽輸送管路連通。

進一步地，反滲透單元包括：第一反滲透裝置和第二反滲透裝置。第一反滲透裝置設置有濃縮液入口、氫氟酸出口和第一回收水出口；第二反滲透裝置設置有第一回收水入口、過濾水入口和第二回收水出口，第一回收水入口與第一回收水出口通過回收水輸送管路連通，過濾水入口與過濾水出口通過過濾水輸送管路連通。