專利名稱：硅切割廢水中硅粉和廢水回收利用裝置及其方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種廢水處理，尤其是涉及一種采用電解技術(shù)、離心分離技術(shù)和過(guò)濾技術(shù)相結(jié)合的硅切割廢水中硅粉和廢水回收利用裝置及其方法。
背景技術(shù)：
隨著半導(dǎo)體工業(yè)的快速發(fā)展，高純晶體硅材料得到了廣泛應(yīng)用，其中晶體硅是先被拉成單晶硅棒，然后切割成硅片用于制造芯片。近年來(lái)，隨著全球石油、煤炭等能源日益緊張，太陽(yáng)能逐漸成為本世紀(jì)最重要的新能源，全球的太陽(yáng)能產(chǎn)業(yè)進(jìn)入了高速發(fā)展期，制備太陽(yáng)能電池時(shí)，需要將高純硅鑄成晶硅錠，然后切割成硅片，不管是半導(dǎo)體工業(yè)所用的單晶硅還是太陽(yáng)能電池所用的多晶硅，都需要將高純的晶體硅切割成硅片。在切割過(guò)程中，從理論上計(jì)算會(huì)有44%的晶體硅被切磨為高純硅粉進(jìn)入到了切割料漿中，而實(shí)際加工過(guò)程中會(huì)有高達(dá)50% 52%的晶體硅以硅粉的形式損失掉了。不論是用于電子級(jí)的單晶硅還是用于太陽(yáng)能級(jí)的多晶硅都需要通過(guò)大量的能耗和高昂的成本制得。因此，隨著半導(dǎo)體工業(yè)的穩(wěn)步向前和太陽(yáng)能產(chǎn)業(yè)的跳躍式發(fā)展，全球需要切割加工單晶硅和多晶硅的總量出現(xiàn)跳躍式增長(zhǎng)，切割加工過(guò)程中產(chǎn)生的廢料漿也逐年的顯著增長(zhǎng)。另一方面，隨著硅片切割行業(yè)的重新洗牌以及利潤(rùn)的持續(xù)下降，硅片切割企業(yè)不約而同地打起來(lái)控制生產(chǎn)過(guò)程，降低生產(chǎn)成本的主意。如果能將廢料漿中的高純硅、聚乙二醇和碳化硅進(jìn)行綜合回收利用，將會(huì)減少環(huán)境污染，提高資源的利用率，特別是如能將切割廢水中的硅粉得以有效地回收并再用于制造太陽(yáng)能電池，對(duì)緩解我國(guó)太陽(yáng)能多晶硅緊缺、減少多晶硅的進(jìn)口量是很有意義的，這將產(chǎn)生可觀的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益，所以硅切割廢水中原料的回收項(xiàng)目受到國(guó)內(nèi)切片廠的大力追捧，硅切割廢水回收企業(yè)一時(shí)間遍地開(kāi)花。對(duì)于單晶硅和多晶硅切割廢水的回收方法與工藝，國(guó)內(nèi)研究人員也做了大量工作，申請(qǐng)了相關(guān)的專利。但是，在切割廢水的回收方法和專利中，大部分都是回收料漿中的聚乙二醇和碳化硅，而對(duì)于料漿中硅粉的回收方法還不夠成熟。對(duì)于硅粉的回收，目前國(guó)內(nèi)比較常用的工藝是將化工和礦業(yè)加工技術(shù)相融合，結(jié)合材料加工的特點(diǎn)，利用離心分離分散、化學(xué)清洗、絮凝、萃取等分離原理和方法，將切割廢水中的雜質(zhì)清除，而回收硅粉。例如， 中國(guó)專利ZL 200710018636. 9公開(kāi)一種從切割廢砂漿中回收硅粉和碳化硅粉的方法，它是通過(guò)有機(jī)溶劑去除廢料中的懸浮劑和粘結(jié)劑，對(duì)固態(tài)砂料進(jìn)行氣體浮選，得到一定純度的硅粉末，進(jìn)一步對(duì)該硅粉末進(jìn)行液體浮選和重力分選，再將分選出的硅粉進(jìn)行酸洗，獲得高純度的硅粉的方法。中國(guó)專利ZL200810118666. 1公開(kāi)一種從磨削廢液中提取硅粉的方法， 它是往磨削廢液加鹽酸，控制pH在1. 0 6. 0之間，鹽酸濃度為0. 1 % 37 %，鹽酸溫度為15 60°C，經(jīng)靜置、分離、干燥而回收硅粉的方法。中國(guó)專利ZL 200910155689. 4公開(kāi)一種從切割廢砂漿中回收多晶硅錠、碳化硅粉和聚乙二醇的方法，它是將制得的硅微粉與助熔劑按照重量比1 :0. 5 5混合制團(tuán)塊，在高溫真空爐中進(jìn)行高溫處理，處理溫度范圍為 1450 1800°C，處理時(shí)間范圍在1 10小時(shí)之間；然后將高溫處理后的熔融態(tài)高純硅進(jìn)行定向凝固，得到多晶硅錠。然而，利用這些方法雖然都能回收硅粉，但其應(yīng)用仍有一定的局限。主要問(wèn)題有(1)回收工藝中廢水的處理工藝不合理在硅粉回收過(guò)程中，要產(chǎn)生大量廢水，目前還沒(méi)有幾個(gè)企業(yè)做到達(dá)標(biāo)或零排放。( 經(jīng)濟(jì)成本高化學(xué)清洗、萃取、或是加入助熔劑高溫處理對(duì)硅粉進(jìn)行回收，這些方法要么加入大量的化學(xué)藥劑，要么所需的能耗及高，雖然能夠?qū)崿F(xiàn)回收硅粉的目的，但是運(yùn)行成本，從經(jīng)濟(jì)合算的標(biāo)準(zhǔn)衡量，仍然不盡如人意，在硅切割廢水中回收硅粉無(wú)法實(shí)現(xiàn)規(guī)模化。( 回收工藝中產(chǎn)生的二次污染問(wèn)題在硅切割廢水中廢水的再生利用處理過(guò)程中加入絮凝劑，對(duì)廢水中的膠體物、固體顆粒進(jìn)行沉淀，這不僅增加運(yùn)行成本，而且對(duì)環(huán)境造成一定的污染，增加后續(xù)處理的難度，不環(huán)保。綜上所述，單晶和多晶硅都是通過(guò)高能耗高成本得到的，且我國(guó)大部分單晶和多晶硅是依賴進(jìn)口，所以切割廢水中硅粉的回收價(jià)值遠(yuǎn)高于碳化硅和聚乙二醇，在切割過(guò)程中，50%的晶體硅以硅粉的形式進(jìn)入切割廢水中損失掉，研究開(kāi)發(fā)適合中國(guó)經(jīng)濟(jì)現(xiàn)狀和發(fā)展水平的安全、可靠、高效、低能耗、低投資、低成本的硅切割廢水中硅粉和廢水回收利用的裝置及方法，有效地回收切割廢水中的硅粉，不僅能夠變廢為寶、提高資源利用率、降低硅片的成本，還能緩解廢水產(chǎn)生的環(huán)境污染問(wèn)題，并對(duì)緩解我國(guó)硅原料緊缺、減少硅原料的進(jìn)口量有重要社會(huì)意義和商業(yè)價(jià)值。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于針對(duì)現(xiàn)有硅切割廢水中硅粉和廢水回收利用技術(shù)存在的投資大、運(yùn)行成本高、對(duì)環(huán)境產(chǎn)生二次污染和不能實(shí)現(xiàn)廢水達(dá)標(biāo)或零排放等問(wèn)題，提供一種采用電解技術(shù)、離心分離技術(shù)和過(guò)濾技術(shù)相結(jié)合的硅切割廢水中硅粉和廢水回收利用裝置及其方法。本發(fā)明所述硅切割廢水中硅粉和廢水回收利用裝置設(shè)有電解系統(tǒng)、離心分離系統(tǒng)、干燥系統(tǒng)和過(guò)濾系統(tǒng)。所述電解系統(tǒng)用于硅切割廢水的電解和沉淀處理，所述電解系統(tǒng)設(shè)有截止閥、供水泵、電解機(jī)和緩沖罐，所述截止閥的進(jìn)口外接硅切割廢水排出口，供水泵的進(jìn)口接截止閥的出口，供水泵的出口接電解機(jī)的進(jìn)口，電解機(jī)的出口接緩沖罐的進(jìn)口，緩沖罐的出口經(jīng)截止閥與離心分離系統(tǒng)聯(lián)接。所述離心分離系統(tǒng)用于將廢水中的硅粉快速沉降分離，所述離心分離系統(tǒng)設(shè)有截止閥、供水泵、離心機(jī)、硅粉收集罐和廢水貯罐；截止閥的進(jìn)口接電解系統(tǒng)緩沖罐的廢水出口，截止閥的出口聯(lián)接供水泵的進(jìn)口，供水泵的出口與離心機(jī)的進(jìn)口聯(lián)接，離心機(jī)的沉淀出口與硅粉收集罐聯(lián)接，離心機(jī)的廢水出口與廢水貯罐聯(lián)接。所述干燥系統(tǒng)用于將離心分離所得的硅粉干燥。所述過(guò)濾系統(tǒng)用于將離心分離系統(tǒng)所得的廢水進(jìn)行過(guò)濾、分離處理得再生回用水，所述過(guò)濾系統(tǒng)設(shè)有截止閥、水泵、過(guò)濾裝置、三通、反洗泵和再生循環(huán)水貯罐，截止閥的進(jìn)口接離心分離系統(tǒng)廢水貯罐的出口，截止閥的出口接水泵的進(jìn)口，水泵的出口接過(guò)濾裝置的進(jìn)口，過(guò)濾裝置的出口接三通，三通的兩個(gè)出口分別接反洗泵和再生循環(huán)水貯罐。所述過(guò)濾系統(tǒng)的過(guò)濾裝置可為多介質(zhì)過(guò)濾裝置或微濾過(guò)濾裝置等，所述多介質(zhì)過(guò)濾裝置的濾料可為石英砂、無(wú)煙煤和卵石等中的至少一種。所述電解機(jī)的陽(yáng)極為惰性電極，其基板可為鈦板或塑料板等，在基板的表層可覆
蓋有貴金屬氧化物涂層。
所述電解機(jī)的電解槽內(nèi)的陰極可為石墨、鈦、鐵、鋁、鋅、銅、鉛、鎳、鉬、鉻、金屬的合金等中的一種制備的陰極。所述電解機(jī)的相鄰兩極板的工作電壓可為2 18V，最佳運(yùn)行工作電壓為3 8V ； 電解機(jī)的工作電流密度可為5 200mA/cm2，最佳電流密度為30 120mA/cm2。所述干燥系統(tǒng)可為窯式干燥機(jī)、鼓風(fēng)干燥機(jī)、真空干燥機(jī)、冷凍干燥機(jī)等中的一種。所述電解系統(tǒng)用于硅切割廢水的電解和沉淀處理，通過(guò)電解氧化分解廢水中的有機(jī)物，大幅度降低C0D，同時(shí)在電場(chǎng)作用下，改善廢水沉降條件，加速?gòu)U水廢水沉降。本發(fā)明所述硅切割廢水中硅粉和廢水回收利用方法，采用所述硅切割廢水中硅粉和廢水回收利用裝置，包括以下步驟1)電解將硅切割廢水經(jīng)供水泵提取后，輸入電解機(jī)中進(jìn)行電解后，進(jìn)入緩沖罐， 得電解絮凝廢水；在步驟1)中，所述硅切割廢水是指高純的晶體硅在切割成硅片的過(guò)程中產(chǎn)生的廢水，廢水中硅粉含量為60 200mg/L，廢水COD彡100mg/L ；所述電解是將硅切割廢水經(jīng)過(guò)電解使之生成初生態(tài)的羥基
和初生態(tài)的氧
，用以氧化分解廢水中的有機(jī)物，同時(shí)，在電場(chǎng)作用下使廢水中的懸浮物、膠體、帶電微粒凝聚形成較大顆粒；所述電解機(jī)的電解槽內(nèi)安裝納米催化陽(yáng)極材料，納米催化陽(yáng)極表層有晶粒為10 35nm的金屬氧化物惰性催化涂層，這種電極具有較高的電催化反應(yīng)活性和穩(wěn)定性，可以大幅度降低電解的過(guò)電位， 其工作電壓可為2 250V，相鄰兩個(gè)電極間的電壓為2 18V，相鄰兩個(gè)電極間的最佳電壓為3 8V，電流密度為20 200mA/cm2，最佳為電流密度為30 120mA/cm2，廢水在電解機(jī)內(nèi)的停留時(shí)間為3 15min，硅切割廢水經(jīng)過(guò)電解后經(jīng)閥門進(jìn)入離心分離系統(tǒng)。采用電解具有如下突出效果(1)在電流作用下，電解產(chǎn)生的初生態(tài)的羥基
和初生態(tài)的氧
使殘留于污水中有機(jī)物氧化分解，快速降低C0D，提高污水的可生化性。( 使廢水中的懸浮物、膠體、 帶電微粒在電場(chǎng)作用下凝聚形成較大顆粒，加速沉淀，并提高后續(xù)離心分離系統(tǒng)的分離效率。2)離心分離將經(jīng)過(guò)電解系統(tǒng)處理所得的凈化廢水經(jīng)管道進(jìn)入離心分離系統(tǒng)，借助離心機(jī)旋轉(zhuǎn)所產(chǎn)生的離心力，使不同大小和不同密度的物質(zhì)分離開(kāi)來(lái)，得硅粉沉淀物和廢水；在步驟2、中，所述離心機(jī)的運(yùn)行轉(zhuǎn)速可為1000 15000rpm，運(yùn)行時(shí)間可為30 300s，最佳運(yùn)行轉(zhuǎn)速為1500 可3000rpm，最佳運(yùn)行時(shí)間為30 150s ；利用離心機(jī)對(duì)硅切割廢水進(jìn)行固-液分離處理，可以大大縮短了硅粉在廢水中自然沉降分離的距離，使分離速度加快，提高分離效率，同時(shí)改善了分離的效果。3)干燥將離心分離系統(tǒng)所得的硅粉沉淀物置于干燥機(jī)，經(jīng)過(guò)干燥降低硅粉沉淀物中的含水率，得硅粉成品；4)過(guò)濾將離心分離系統(tǒng)所得的廢水經(jīng)水泵提升進(jìn)入過(guò)濾裝置中，所述過(guò)濾的速度為7. 5 20m/h，在工作壓力彡0. 6MPa，0. 04MPa彡進(jìn)水水壓彡0. 4MPa，反沖洗進(jìn)水水壓彡0. 15MPa，進(jìn)出口壓差為0. 01 0. 015MPa,反沖洗強(qiáng)度為4 25L/ (s .m)，反沖洗的時(shí)間為3 7min，反洗膨脹率為40% 50%的條件下對(duì)廢水進(jìn)行過(guò)濾分離，過(guò)濾產(chǎn)生的濾液進(jìn)
6入到回用水貯罐中得回用水。本發(fā)明是將硅切割廢水進(jìn)行深度處理，變廢為寶，在切割廢水中回收硅粉成品的同時(shí)凈化廢水，使得廢水再生循環(huán)利用的裝置及方法。該發(fā)明設(shè)備簡(jiǎn)單，運(yùn)行成本低，不產(chǎn)生二次污染，而回收的硅粉成品還可以重新利用，再生回用水也可以循環(huán)利用到生產(chǎn)工藝中去，不僅能夠提高資源利用率，還能緩解廢水產(chǎn)生的環(huán)境污染問(wèn)題，提高經(jīng)濟(jì)效益，特別是采用該方法可以將硅切割廢水中最有價(jià)值的硅粉回收并再利用，可以減少對(duì)原料的消耗，這對(duì)緩解我國(guó)硅原料緊缺、減少硅原料的進(jìn)口量有重要意義和商業(yè)價(jià)值。采用該技術(shù)路線解決了現(xiàn)有硅切割廢水中硅粉和廢水回收利用的難題，具有如下優(yōu)勢(shì)1)降低廢水COD總排放量，大幅提高廢水可生化性傳統(tǒng)的生化末端加膜過(guò)濾技術(shù)，雖然可以實(shí)現(xiàn)部分中水回用，但不能降低污水COD的總排放量，本發(fā)明電解產(chǎn)生的初生態(tài)的羥基
和初生態(tài)的氧
使有機(jī)物氧化分解，不但大幅度降低污水COD的總排放量，而且提高廢水的可生化性；2)回用水率高、基本實(shí)現(xiàn)零排放在硅粉回收過(guò)程中，不僅不產(chǎn)生新的廢水，而且能同時(shí)凈化廢水，廢水的回用率高達(dá)80% 95%，回用水可直接循環(huán)利用到生產(chǎn)工藝中去，排放污水少，基本實(shí)現(xiàn)零排放，解決了廢水排放產(chǎn)生的環(huán)境污染問(wèn)題；3)經(jīng)濟(jì)成本低采用電解技術(shù)和離心分離技術(shù)對(duì)硅切割廢水中的硅進(jìn)行回收利用，不用加入大量的清洗、萃取化學(xué)藥劑，或消耗巨大的能耗，成本較低，經(jīng)濟(jì)上較為合算。4)不產(chǎn)生二次污染在硅切割廢水中廢水的再生利用處理過(guò)程中不需要加入絮凝劑等化學(xué)物質(zhì)，不僅節(jié)省成本，而且節(jié)約物質(zhì)消耗和不產(chǎn)生二次污染。


圖1為本發(fā)明所述硅切割廢水中硅粉和廢水回收利用裝置實(shí)施例的結(jié)構(gòu)組成示意圖。
具體實(shí)施例方式本發(fā)明是在對(duì)現(xiàn)有硅切割廢水的成份、性質(zhì)和現(xiàn)有處理方案進(jìn)行深入系統(tǒng)的對(duì)比研究之后完成的對(duì)硅切割廢水中硅粉和廢水回收利用工藝的設(shè)計(jì)，通過(guò)電解系統(tǒng)、離心分離系統(tǒng)、干燥系統(tǒng)和過(guò)濾系統(tǒng)等工藝的組合運(yùn)用，從而形成一種硅切割廢水中硅粉和廢水回收利用裝置及方法。下面實(shí)施例將結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的說(shuō)明。參見(jiàn)圖1，本發(fā)明所述硅切割廢水中硅粉和廢水回收利用裝置實(shí)施例設(shè)有電解系統(tǒng)電解系統(tǒng)用于電解處理，電解系統(tǒng)設(shè)有截止閥11、供水泵12、電解機(jī)13 和緩沖罐14。截止閥11的進(jìn)口外接硅切割廢水排出口，供水泵12的進(jìn)口接截止閥11的出口，供水泵12的出口接電解機(jī)13的進(jìn)口，電解機(jī)13的出口接緩沖罐14的進(jìn)口，緩沖罐14 的出口經(jīng)截止閥與離心分離系統(tǒng)聯(lián)接。離心分離系統(tǒng)離心分離系統(tǒng)用于將電解所得的凈化污水進(jìn)行離心分離處理，得到硅粉沉淀物和廢水。離心分離系統(tǒng)設(shè)有截止閥21、供水泵22、離心機(jī)23、硅粉收集罐24、 截止閥25和廢水貯罐沈；截止閥21的進(jìn)口接電解系統(tǒng)凈化廢水的出口，凈化廢水經(jīng)過(guò)供水泵22進(jìn)入離心機(jī)23進(jìn)行離心分離得硅粉沉淀物和廢水；產(chǎn)生的硅粉沉淀物收集到硅粉收集罐M中，硅粉收集罐M的出口接干燥系統(tǒng)的進(jìn)口 ；而產(chǎn)生的廢水收集到廢水貯罐沈中，廢水貯罐沈的出口接過(guò)濾系統(tǒng)的進(jìn)口。干燥系統(tǒng)干燥系統(tǒng)用于干燥離心分離系統(tǒng)所得的硅粉沉淀物得硅粉成品。干燥系統(tǒng)設(shè)有干燥機(jī)31，干燥機(jī)31的進(jìn)口聯(lián)接離心分離系統(tǒng)中硅粉收集罐M的出口。過(guò)濾系統(tǒng)過(guò)濾系統(tǒng)用于將離心分離系統(tǒng)所得的廢水進(jìn)行過(guò)濾、分離處理得再生回用水。過(guò)濾系統(tǒng)設(shè)有截止閥41、水泵42、過(guò)濾裝置43、截止閥44、三通45、截止閥46、反洗泵47、截止閥48和再生循環(huán)水貯罐49 ；截止閥41的進(jìn)口接離心分離系統(tǒng)廢水貯罐沈的出口，廢水經(jīng)水泵42進(jìn)入過(guò)濾裝置43，過(guò)濾裝置的出口經(jīng)三通45分成兩路，一路經(jīng)截止閥 44與再生循環(huán)水貯罐49聯(lián)接；另一路依次經(jīng)截止閥46、反洗泵47、截止閥48與再生循環(huán)水貯罐49聯(lián)接。以下結(jié)合圖1，給出硅切割廢水中硅粉和廢水回收利用裝置及方法的具體實(shí)施例。實(shí)施例11000噸/日硅切割廢水中硅粉和廢水回收利用工程。所述硅切割廢水的水質(zhì)情況如表1所示。表1硅切割廢水的水質(zhì)情況
權(quán)利要求
1.硅切割廢水中硅粉和廢水回收利用裝置，其特征在于設(shè)有電解系統(tǒng)、離心分離系統(tǒng)、 干燥系統(tǒng)和過(guò)濾系統(tǒng)；所述電解系統(tǒng)用于硅切割廢水的電解和沉淀處理，所述電解系統(tǒng)設(shè)有截止閥、供水泵、 電解機(jī)和緩沖罐，所述截止閥的進(jìn)口外接硅切割廢水排出口，供水泵的進(jìn)口接截止閥的出口，供水泵的出口接電解機(jī)的進(jìn)口，電解機(jī)的出口接緩沖罐的進(jìn)口，緩沖罐的出口經(jīng)截止閥與離心分離系統(tǒng)聯(lián)接；所述離心分離系統(tǒng)用于將廢水中的硅粉快速沉降分離，所述離心分離系統(tǒng)設(shè)有截止閥、供水泵、離心機(jī)、硅粉收集罐和廢水貯罐；截止閥的進(jìn)口接電解系統(tǒng)緩沖罐的廢水出口， 截止閥的出口聯(lián)接供水泵的進(jìn)口，供水泵的出口與離心機(jī)的進(jìn)口聯(lián)接，離心機(jī)的沉淀出口與硅粉收集罐聯(lián)接，離心機(jī)的廢水出口與廢水貯罐聯(lián)接；所述干燥系統(tǒng)用于將離心分離所得的硅粉干燥；所述過(guò)濾系統(tǒng)用于將離心分離系統(tǒng)所得的廢水進(jìn)行過(guò)濾、分離處理得再生回用水，所述過(guò)濾系統(tǒng)設(shè)有截止閥、水泵、過(guò)濾裝置、三通、反洗泵和再生循環(huán)水貯罐，截止閥的進(jìn)口接離心分離系統(tǒng)廢水貯罐的出口，截止閥的出口接水泵的進(jìn)口，水泵的出口接過(guò)濾裝置的進(jìn)口，過(guò)濾裝置的出口接三通，三通的兩個(gè)出口分別接反洗泵和再生循環(huán)水貯罐。
2.如權(quán)利要求1所述的硅切割廢水中硅粉和廢水回收利用裝置，其特征在于所述過(guò)濾系統(tǒng)的過(guò)濾裝置為多介質(zhì)過(guò)濾裝置或微濾過(guò)濾裝置，所述多介質(zhì)過(guò)濾裝置的濾料為石英砂、無(wú)煙煤和卵石中的至少一種。
3.如權(quán)利要求1所述的硅切割廢水中硅粉和廢水回收利用裝置，其特征在于所述電解機(jī)的陽(yáng)極為惰性電極，其基板為鈦板或塑料板，在基板的表層覆蓋有貴金屬氧化物涂層。
4.如權(quán)利要求1所述的硅切割廢水中硅粉和廢水回收利用裝置，其特征在于所述電解機(jī)的電解槽內(nèi)的陰極為石墨陰極、鈦陰極、鐵陰極、鋁陰極、鋅陰極、銅陰極、鉛陰極、鎳陰極、鉬陰極、鉻陰極、金屬合金陰極中的一種。
5.如權(quán)利要求4所述的硅切割廢水中硅粉和廢水回收利用裝置，其特征在于所述電解機(jī)的相鄰兩極板的工作電壓為2 18V，最佳運(yùn)行工作電壓為3 8V ；電解機(jī)的工作電流密度為5 200mA/cm2，最佳電流密度為30 120mA/cm2。
6.如權(quán)利要求1所述的硅切割廢水中硅粉和廢水回收利用裝置，其特征在于所述干燥系統(tǒng)為窯式干燥機(jī)、鼓風(fēng)干燥機(jī)、真空干燥機(jī)、冷凍干燥機(jī)中的一種。
7.硅切割廢水中硅粉和廢水回收利用方法，其特征在于，采用如權(quán)利要求1 6所述硅切割廢水中硅粉和廢水回收利用裝置，所述方法包括以下步驟1)電解將硅切割廢水經(jīng)供水泵提取后，輸入電解機(jī)中進(jìn)行電解后，進(jìn)入緩沖罐，得電解絮凝廢水；2)離心分離將經(jīng)過(guò)電解系統(tǒng)處理所得的凈化廢水經(jīng)管道進(jìn)入離心分離系統(tǒng)，借助離心機(jī)旋轉(zhuǎn)所產(chǎn)生的離心力，使不同大小和不同密度的物質(zhì)分離開(kāi)來(lái)，得硅粉沉淀物和廢水；3)干燥將離心分離系統(tǒng)所得的硅粉沉淀物置于干燥機(jī)，經(jīng)過(guò)干燥降低硅粉沉淀物中的含水率，得硅粉成品；4)過(guò)濾將離心分離系統(tǒng)所得的廢水經(jīng)水泵提升進(jìn)入過(guò)濾裝置中，所述過(guò)濾的速度為7. 5 20m/h，在工作壓力彡0. 6MPa，0. 04MPa彡進(jìn)水水壓彡0. 4MPa，反沖洗進(jìn)水水壓彡0. 15MPa，進(jìn)出口壓差為0. 01 0. 015MPa,反沖洗強(qiáng)度為4 25L/ (s .m)，反沖洗的時(shí)間為3 7min，反洗膨脹率為40% 50%的條件下對(duì)廢水進(jìn)行過(guò)濾分離，過(guò)濾產(chǎn)生的濾液進(jìn)入到回用水貯罐中得回用水。
8.如權(quán)利要求7所述的硅切割廢水中硅粉和廢水回收利用方法，其特征在于在步驟1) 中，所述硅切割廢水是指高純的晶體硅在切割成硅片的過(guò)程中產(chǎn)生的廢水，廢水中硅粉含量為60 200mg/L，廢水COD彡100mg/L ；所述電解是將硅切割廢水經(jīng)過(guò)電解使之生成初生態(tài)的羥基
和初生態(tài)的氧
，用以氧化分解廢水中的有機(jī)物，同時(shí)，在電場(chǎng)作用下使廢水中的懸浮物、膠體、帶電微粒凝聚形成較大顆粒。
9.如權(quán)利要求7所述的硅切割廢水中硅粉和廢水回收利用方法，其特征在于在步驟1) 中，所述電解機(jī)的電解槽內(nèi)安裝納米催化陽(yáng)極材料，納米催化陽(yáng)極表層有晶粒為10 35nm 的金屬氧化物惰性催化涂層，所述電解機(jī)的工作電壓為2 250V，相鄰兩個(gè)電極間的電壓為2 18V，相鄰兩個(gè)電極間的最佳電壓為3 8V，電流密度為20 200mA/cm2，最佳為電流密度為30 120mA/cm2，廢水在電解機(jī)內(nèi)的停留時(shí)間為3 15min。
10.如權(quán)利要求7所述的硅切割廢水中硅粉和廢水回收利用方法，其特征在于在步驟 2)中，所述離心機(jī)的運(yùn)行轉(zhuǎn)速為1000 15000rpm，運(yùn)行時(shí)間為30 300s，最佳運(yùn)行轉(zhuǎn)速為 1500 可3000rpm，最佳運(yùn)行時(shí)間為30 150s。
全文摘要
硅切割廢水中硅粉和廢水回收利用裝置及其方法，涉及一種廢水處理。裝置設(shè)電解系統(tǒng)、離心分離系統(tǒng)、干燥系統(tǒng)和過(guò)濾系統(tǒng)。將硅切割廢水經(jīng)供水泵提取后，輸入電解機(jī)中進(jìn)行電解后，進(jìn)入緩沖罐，得電解絮凝廢水；將經(jīng)過(guò)電解系統(tǒng)處理所得的凈化廢水經(jīng)管道進(jìn)入離心分離系統(tǒng)，借助離心機(jī)旋轉(zhuǎn)所產(chǎn)生的離心力，使不同大小和不同密度的物質(zhì)分離開(kāi)來(lái)，得硅粉沉淀物和廢水；將離心分離系統(tǒng)所得的硅粉沉淀物置于干燥機(jī)，經(jīng)過(guò)干燥降低硅粉沉淀物中的含水率，得硅粉成品；將離心分離系統(tǒng)所得的廢水經(jīng)水泵提升進(jìn)入過(guò)濾裝置中，對(duì)廢水進(jìn)行過(guò)濾分離，過(guò)濾產(chǎn)生的濾液進(jìn)入到回用水貯罐中得回用水。
文檔編號(hào)C01B33/02GK102206013SQ201110109409
公開(kāi)日2011年10月5日 申請(qǐng)日期2011年4月28日 優(yōu)先權(quán)日2011年4月28日
發(fā)明者張世文 申請(qǐng)人:波鷹(廈門)科技有限公司