公布日：2023.04.25
申请日：2023.02.28
分类号：C02F9/00(2023.01)I;C02F1/60(2023.01)I;C02F1/66(2023.01)N;C02F1/52(2023.01)N;C02F1/56(2023.01)N;C02F1/44(2023.01)N;C02F1/00(2023.01)N;C02F103/
34(2006.01)N
摘要
本发明公开了一种多晶硅生产废水高效除硅的方法和装置，涉及废水除硅技术领域，包括第一pH调节池、第一混凝反应池、第一沉淀池、第二pH调节池、第二混凝反应池、第二沉淀池、第一pH在线监测设备、NaOH加药装置、PAC加药装置、第二pH在线监测设备、MgO加药装置和FeSO4加药装置；第一pH调节池、第一混凝反应池、第一沉淀池、第二pH调节池、第二混凝反应池和第二沉淀池之间依次连通。本发明先在偏酸性条件下使用聚合氯化铝(PAC)混凝沉淀去除多晶硅生产废水中的大分子胶体硅，再在碱性条件下用MgO和FeSO4混凝沉淀去除单硅酸，经处理后多晶硅废水中SiO2浓度从200mg/L可降低到10mg/L以下。
权利要求书
1.一种多晶硅生产废水高效除硅的装置，其特征在于，包括第一pH调节池(1)、第一混凝反应池(2)、第一沉淀池(3)、第二pH调节池(4)、第二混凝反应池(5)、第二沉淀池(6)、第一pH在线监测设备(7)、NaOH加药装置(8)、PAC加药装置(9)、第二pH在线监测设备(10)、MgO加药装置(11)和FeSO4加药装置(12)；第一pH调节池(1)、第一混凝反应池(2)、第一沉淀池(3)、第二pH调节池(4)、第二混凝反应池(5)和第二沉淀池(6)之间依次连通；所述NaOH加药装置(8)与第一pH调节池(1)和第二pH在线监测设备(10)相连通，且NaOH加药装置(8)通过第一pH在线监测设备(7)和第二pH在线监测设备(10)分别对第一pH调节池(1)和第二pH调节池(4)的pH值进行监测；所述PAC加药装置(9)与第一混凝反应池(2)相连通；所述MgO加药装置(11)和FeSO4加药装置(12)与第二混凝反应池(5)相连通。
2.根据权利要求1所述的一种多晶硅生产废水高效除硅的装置，其特征在于，所述第一pH调节池(1)中设置有第一潜水搅拌器，所述第一潜水搅拌器的转速为600-900rmp；多晶硅废水在第一pH调节池(1)内部的停留时间为10-30min。
3.根据权利要求1所述的一种多晶硅生产废水高效除硅的装置，其特征在于，所述第一混凝反应池(2)中设置第一桨式搅拌器，所述第一桨式搅拌器的转速为60-100rpm。
4.根据权利要求1所述的一种多晶硅生产废水高效除硅的装置，其特征在于，所述第二pH调节池(4)中设置有第二潜水搅拌器，所述第二潜水搅拌器的转速为600-900rpm；多晶硅废水在第二pH调节池(4)内部的停留时间为10-30min。
5.根据权利要求1所述的一种多晶硅生产废水高效除硅的装置，其特征在于，所述第二混凝反应池(5)中设置第二桨式搅拌器，所述第二桨式搅拌器的转速为60-100rpm。
6.一种多晶硅生产废水高效除硅的方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤一：多晶硅废水为酸性，多晶硅废水先进入第一pH调节池(1)，通过NaOH加药装置(8)向第一pH调节池(1)中加入NaOH稀溶液，调节多晶硅废水的pH至5-6；步骤二：将步骤一中所得的废水传输至第一混凝反应池(2)，通过PAC加药装置(9)向第一混凝反应池(2)中加入聚合氯化铝(PAC)溶液进行第一次的混凝反应；步骤三：将步骤二中所得废水进入第一沉淀池(3)进行固液分离，上清液进入下一步骤，污泥脱水进行外运处理；步骤四：步骤三所得上清液进入第二pH调节池(4)中，通过NaOH加药装置(8)向第二pH调节池(4)中加入NaOH稀溶液，调节上清液的pH至9-10；步骤五：步骤四所得废水进入第二混凝反应池(5)，通过MgO加药装置(11)和FeSO4加药装置(12)向第二混凝反应池(5)中加入MgO溶液和FeSO4溶液进行第二次的混凝反应；步骤六：步骤五所得废水进入第二沉淀池(6)进行固液分离，上清液中SiO2的浓度小于10mg/L，达到进入膜系统的要求，污泥脱水外运。
7.根据权利要求6所述的一种多晶硅生产废水高效除硅的方法，其特征在于，聚合氯化铝(PAC)溶液的投加量为300-400mg/L；第一次的混凝反应时间40-60min。
8.根据权利要求6所述的一种多晶硅生产废水高效除硅的方法，其特征在于，MgO溶液的投加量为200-300mg/L,FeSO4溶液投加量为50-100mg/L；第二次的混凝反应时间40-60min。
发明内容
针对现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供一种多晶硅生产废水高效除硅的方法和装置。
为实现上述目的，本发明提供了如下技术方案：一种多晶硅生产废水高效除硅的装置，包括第一pH调节池、第一混凝反应池、第一沉淀池、第二pH调节池、第二混凝反应池、第二沉淀池、第一pH在线监测设备、NaOH加药装置、PAC加药装置、第二pH在线监测设备、MgO加药装置和FeSO4加药装置；
第一pH调节池、第一混凝反应池、第一沉淀池、第二pH调节池、第二混凝反应池和第二沉淀池之间依次连通；
所述NaOH加药装置与第一pH调节池和第二pH在线监测设备相连通，且NaOH加药装置通过第一pH在线监测设备和第二pH在线监测设备分别对第一pH调节池和第二pH调节池的pH值进行监测；
所述PAC加药装置与第一混凝反应池相连通，用于将聚合氯化铝溶液加入至第一混凝反应池中，并在第一混凝反应池中进行第一次的混凝反应；
所述MgO加药装置和FeSO4加药装置与第二混凝反应池相连通，用于将MgO溶液和FeSO4溶液加入至第二混凝反应池中，并在其中进行第二次的混凝反应。
进一步的，所述第一pH调节池中设置有第一潜水搅拌器，所述第一潜水搅拌器的转速为600-900rmp；
多晶硅废水在第一pH调节池内部的停留时间为10-30min。
进一步的，所述第一混凝反应池中设置第一桨式搅拌器，所述第一桨式搅拌器的转速为60-100rpm；
进一步的，聚合氯化铝溶液的投加量为300-400mg/L；
第一次的混凝反应时间40-60min。
进一步的，所述第二pH调节池中设置有第二潜水搅拌器，所述第二潜水搅拌器的转速为600-900rpm；
多晶硅废水在第二pH调节池内部的停留时间为10-30min。
进一步的，所述第二混凝反应池中设置第二桨式搅拌器，所述第二桨式搅拌器的转速为60-100rpm。
进一步的，MgO溶液的投加量为200-300mg/L,FeSO4溶液投加量为50-100mg/L；
第二次的混凝反应时间40-60min。
本发明还公开了一种多晶硅生产废水高效除硅的方法，包括以下步骤：
步骤一：多晶硅废水为酸性，多晶硅废水先进入第一pH调节池，通过NaOH加药装置向第一pH调节池中加入NaOH稀溶液，调节多晶硅废水的pH至5-6；
步骤二：将步骤一中所得的废水传输至第一混凝反应池，通过PAC加药装置向第一混凝反应池中加入聚合氯化铝溶液进行第一次的混凝反应；
步骤三：将步骤二中所得废水进入第一沉淀池进行固液分离，上清液进入下一步骤，污泥脱水进行外运处理；
步骤四：步骤三所得上清液进入第二pH调节池中，通过NaOH加药装置向第二pH调节池中加入NaOH稀溶液，调节上清液的pH至9-10；
步骤五：步骤四所得废水进入第二混凝反应池，通过MgO加药装置和FeSO4加药装置向第二混凝反应池中加入MgO溶液和FeSO4溶液进行第二次的混凝反应；
步骤六：步骤五所得废水进入第二沉淀池进行固液分离，上清液中SiO2的浓度小于10mg/L，达到进入膜系统的要求，污泥脱水外运。
与现有技术相比，本发明具备以下有益效果：
本发明先在偏酸性条件下使用聚合氯化铝(PAC)混凝沉淀去除多晶硅生产废水中的大分子胶体硅，再在碱性条件下用MgO和FeSO4混凝沉淀去除单硅酸，经处理后多晶硅废水中SiO2浓度从200mg/L可降低到10mg/L以下。
本发明在偏酸性条件下使用聚合氯化铝(PAC)混凝沉淀去除大分子的胶体硅，在碱性条件下用MgO和FeSO4混凝沉淀去除单体硅酸，PAC去除胶体硅的效率大于MgO，总体上减少了药剂使用量。
本发明采用PAC、MgO和FeSO4为除硅剂比采用Ca(OH)2和MgO为除硅剂产生的污泥量更低。
（发明人：陈琳;李焱;付明鹏）
