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一种 半导体 废 水的处理系统

阅读：118发布：2020-05-08

专利汇可以提供一种半导体废水的处理系统专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本实用新型公开了一种半导体废水的处理系统，处理系统包括依次连通的半导体废水pH值调节池、混凝反应池、浓缩槽、管式微滤膜系统、管式微滤膜产水水箱、活性炭过滤器、一级反渗透系统、二级反渗透系统和连续电除盐系统，还包括回流管、螯合树脂离子交换器，回流管的两端分别连通浓缩槽与管式微滤膜系统，一级反渗透系统的浓水出口、二级反渗透系统的浓水出口分别与螯合树脂离子交换器连通；其中，活性炭过滤器具有至少两个且相互并联设置；本实用新型能够实现有效且高效地处理半导体废水，出水水质稳定，同时可直接将废水制成纯水而应用于生产上，水质电阻率达到15MΩ·cm以上，实现生产的闭路循环。，下面是一种半导体废水的处理系统专利的具体信息内容。

权利要求

1.一种半导体废水的处理系统，其特征在于，所述处理系统包括依次连通的半导体废水pH值调节池、混凝反应池、浓缩槽、管式微滤膜系统、管式微滤膜产水水箱、活性炭过滤器、一级反渗透系统、二级反渗透系统和连续电除盐系统，还包括回流管、螯合树脂离子交换器，所述回流管的两端分别连通所述浓缩槽与所述管式微滤膜系统，所述一级反渗透系统的浓水出口、所述二级反渗透系统的浓水出口分别与所述螯合树脂离子交换器连通；其中，所述活性炭过滤器具有至少两个且相互并联设置。
2.根据权利要求1所述的半导体废水的处理系统，其特征在于，所述处理系统还包括碱液储槽、混凝剂储罐，所述碱液储槽与所述半导体废水pH值调节池连通，所述混凝剂储罐与所述混凝反应池连通。
3.根据权利要求1所述的半导体废水的处理系统，其特征在于，所述处理系统还包括活性炭产水水箱，所述活性炭产水水箱设置在所述活性炭过滤器与所述一级反渗透系统之间。
4.根据权利要求1所述的半导体废水的处理系统，其特征在于，所述处理系统还包括一级反渗透系统产水水箱、二级反渗透系统产水水箱和回用水箱，所述一级反渗透系统产水水箱设置在所述一级反渗透系统与所述二级反渗透系统之间，所述二级反渗透系统产水水箱设置在所述二级反渗透系统与所述连续电除盐系统之间，所述回用水箱与所述连续电除盐系统连通。
5.根据权利要求4所述的半导体废水的处理系统，其特征在于，所述处理系统还包括与所述管式微滤膜产水水箱连通的用于调节所述管式微滤膜产水水箱内体系pH值的工艺水进水管。
6.根据权利要求5所述的半导体废水的处理系统，其特征在于，所述工艺水进水管与所述回用水箱连通。
7.根据权利要求1所述的半导体废水的处理系统，其特征在于，所述处理系统还包括污泥浓缩池，所述污泥浓缩池分别与所述浓缩槽、所述管式微滤膜系统连通。
8.根据权利要求1所述的半导体废水的处理系统，其特征在于，所述管式微滤膜系统采用的管式微滤膜的孔径控制为0.04-0.06μm。
9.根据权利要求1所述的半导体废水的处理系统，其特征在于，所述一级反渗透系统采用的一级反渗透膜为海德能PROC10反渗透膜。
10.根据权利要求1所述的半导体废水的处理系统，其特征在于，所述二级反渗透系统采用的二级反渗透膜为海德能CPA3反渗透膜。

说明书全文

一种半导体 废 水的处理系统

技术领域

[0001] 本实用新型涉及废水处理技术领域，尤其涉及一种半导体废水的处理系统。

背景技术

[0002] 近些年随着经济水平的逐渐提高，我国各项发展项目正在进行积极稳定的开展，这对于国家现代化建设具有积极的影响作用。其中半导体行业是受到较为重视的一项内
容，但是在半导体快速发展与进步的同时，还存在一些有待进一步解决的问题，例如半导体
行业生产废水处理就是我国下一阶段需要进行解决的基本内容，只有将废水合理处理并且
回用，才能使我国半导体行业的生产竞争能力更强。

[0003] 在半导体行业生产产生的重金属是较多的，过多的重金属离子经过排放流入外界的土壤中对于植物的生长十分不利。故目前行业内均考虑对半导体废水进行回用，目前对
半导体行业含重废水常规的回用方法主要有：1)混凝沉淀+砂滤+离子交换法；2)混凝沉淀+
UF超滤+RO反渗透。然而第一种方法制取的回用水水质指标不高，仅能满足杂用水要求，而
企业对杂用水的需求量比较有限，多余的回用水最终只能通过排口排走，对水资源造成很
大的浪费；第二种方法制取的回用水水质指标比第一种相对要好些，但也仅仅能达到接近
自来水的标准，仍然不能直接使用于生产，水的利用率没有达到最大化。
实用新型内容

[0004] 本实用新型所要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种改进的半导体废水的处理系统，其能够实现有效且高效地处理半导体废水，出水水质稳定，同时可直接将
废水制成纯水而应用于生产上，水质电阻率达到15MΩ·cm以上，实现生产的闭路循环。

[0005] 为解决上述技术问题，本实用新型采用如下技术方案：

[0006] 一种半导体废水的处理系统，所述处理系统包括依次连通的半导体废水pH值调节池、混凝反应池、浓缩槽、管式微滤膜系统、管式微滤膜产水水箱、活性炭过滤器、一级反渗
透系统、二级反渗透系统和连续电除盐系统(简称EDI系统)，还包括回流管、螯合树脂离子
交换器，所述回流管的两端分别连通所述浓缩槽与所述管式微滤膜系统，所述一级反渗透
系统的浓水出口、所述二级反渗透系统的浓水出口分别与所述螯合树脂离子交换器连通；
其中，所述活性炭过滤器具有至少两个且相互并联设置。

[0007] 根据本实用新型的一些优选且具体的方面，所述处理系统还包括碱液储槽、混凝剂储罐，所述碱液储槽与所述半导体废水pH值调节池连通，所述混凝剂储罐与所述混凝反
应池连通。

[0008] 根据本实用新型的一些优选且具体的方面，所述处理系统还包括活性炭产水水箱，所述活性炭产水水箱设置在所述活性炭过滤器与所述一级反渗透系统之间。

[0009] 根据本实用新型的一些优选且具体的方面，所述处理系统还包括一级反渗透系统产水水箱、二级反渗透系统产水水箱和回用水箱，所述一级反渗透系统产水水箱设置在所
述一级反渗透系统与所述二级反渗透系统之间，所述二级反渗透系统产水水箱设置在所述
二级反渗透系统与所述连续电除盐系统之间，所述回用水箱与所述连续电除盐系统连通。

[0010] 根据本实用新型的一些优选且具体的方面，所述处理系统还包括与所述管式微滤膜产水水箱连通的用于调节所述管式微滤膜产水水箱内体系pH值的工艺水进水管。

[0011] 根据本实用新型的一些优选方面，所述工艺水进水管与所述回用水箱连通。

[0012] 根据本实用新型的一些具体且优选的方面，所述处理系统还包括污泥浓缩池，所述污泥浓缩池分别与所述浓缩槽、所述管式微滤膜系统连通。

[0013] 根据本实用新型，所述管式微滤膜系统采用的管式微滤膜的孔径控制为0.04-0.06μm。

[0014] 根据本实用新型的一些优选方面，所述一级反渗透系统采用的一级反渗透膜为海德能PROC10反渗透膜。

[0015] 根据本实用新型的一些优选方面，所述二级反渗透系统采用的二级反渗透膜为海德能CPA3反渗透膜。

[0016] 由于上述技术方案的采用，本实用新型与现有技术相比具有如下优点：

[0017] 本实用新型创新地采用多种处理装置或系统进行有机的组合，克服了现有技术中处理后水质不达标或者水质指标不高的缺陷，本实用新型不仅能够实现有效且高效地处理
半导体废水，出水水质稳定，同时可直接将废水制成纯水而应用于生产上，水质电阻率达到
15MΩ·cm以上，实现生产的闭路循环；同时通过合理设计废水的处理顺序，不仅能够在除
去半导体废水中重金属、有机物的基础上，实现对反渗透系统的较好保护，既可以避免污堵
又可以延长反渗透膜的使用寿命。
附图说明

[0018] 图1为本实用新型半导体废水的处理系统的结构示意图；

[0019] 其中；1、半导体废水pH值调节池；2、混凝反应池；3、浓缩槽；4、管式微滤膜系统；5、管式微滤膜产水水箱；6a、第一活性炭过滤器；6b、第二活性炭过滤器；7、活性炭产水水箱；
8、一级反渗透系统；9、一级反渗透系统产水水箱；10、二级反渗透系统；11、二级反渗透系统
产水水箱；12、连续电除盐系统；13、回用水箱；14、螯合树脂离子交换器；15、污泥浓缩池；
16、碱液储槽；17、混凝剂储罐；18、回流管；19、工艺水进水管。

具体实施方式

[0020] 为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图与具体实施方式对本实用新型做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分
理解本实用新型。但是本实用新型能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域
技术人员可以在不违背本实用新型内涵的情况下做类似改进，因此本实用新型不受下面公
开的具体实施例的限制。

[0021] 在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装
置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型
的限制。

[0022] 此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者
隐含地包括至少一个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两
个，三个等，除非另有明确具体的限定。

[0023] 在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是
机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个
元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技
术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

[0024] 在实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征
在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表
示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是
第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

[0025] 需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以
是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平
的”、“上”、“下”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施
方式。

[0026] 实施例1

[0027] 如图1所示，本例提供了一种半导体废水的处理系统，处理系统包括依次连通的半导体废水pH值调节池1、混凝反应池2、浓缩槽3、管式微滤膜系统4、管式微滤膜产水水箱5、
活性炭过滤器、一级反渗透系统8、二级反渗透系统10和连续电除盐系统12(简称EDI系统)，
还包括回流管18、螯合树脂离子交换器14(其采用的螯合树脂对于重金属离子有着非常好
螯合配位吸附作用)，回流管18的两端分别连通浓缩槽3与管式微滤膜系统4，一级反渗透系
统8的浓水出口、二级反渗透系统10的浓水出口分别与螯合树脂离子交换器14连通；其中，
活性炭过滤器具有至少两个且相互并联设置(本例中包括两个，具体为第一活性炭过滤器
6a、第二活性炭过滤器6b)。

[0028] 本例中采用的管式微滤膜系统4无需沉淀和预过滤，可直接进行过滤实现固体颗粒和液体的分离，水中污染物不需要沉淀就能有效去除；同时其产水浊度低，将其设置在反
渗透的前面可以有效地保护后续一级反渗透系统8、二级反渗透系统10，既可以避免污堵又
可以延长反渗透膜的使用寿命，且耐化学性与耐摩擦性，有利于长久稳定地保持对含有重
金属离子和有机污染物的半导体废水的高效处理。

[0029] 本例中借用反渗透技术在高于溶液渗透压的压力作用下，借助于只允许水透过而不允许其他物质透过的半透膜的选择截留作用将溶液中的溶质与溶剂分离特性，有效地除
去了半导体废水中的溶解盐、胶、有机物、细菌和微生物等等，不仅能耗低、无污染，且操作
维护均较简单；然后再结合连续电除盐技术，将电渗析技术和离子交换技术融为一体，通过
阳、阴离子膜对阳、阴离子的选择透过作用以及离子交换树脂对水中离子的交换作用，在电
场的作用下实现水中离子的定向迁移，从而达到水的深度净化除盐，并通过水电解产生的
氢离子和氢氧根离子对装填树脂进行连续再生，进而能够连续地获得高品质工艺用水，能
够完全回用，实现生产的闭路循环。

[0030] 本例中活性炭过滤器设置两个且并联设置的目的在于可以实现常用与备用的替换，进而能够确保在活性炭反洗或更换时不影响系统运行使用，有利于进一步保护反渗透
系统。

[0031] 本例中，处理系统还包括碱液储槽16、混凝剂储罐17、活性炭产水水箱7、一级反渗透系统产水水箱9、二级反渗透系统产水水箱11和回用水箱13，碱液储槽16与半导体废水pH
值调节池1连通，混凝剂储罐17与混凝反应池2连通，活性炭产水水箱7设置在活性炭过滤器
与一级反渗透系统8之间，一级反渗透系统产水水箱9设置在一级反渗透系统8与二级反渗
透系统10之间，二级反渗透系统产水水箱11设置在二级反渗透系统10与连续电除盐系统12
之间，回用水箱13与连续电除盐系统12连通。

[0032] 本例中，处理系统还包括与管式微滤膜产水水箱5连通的用于调节管式微滤膜产水水箱5内体系pH值的工艺水进水管19，工艺水进水管19与回用水箱13连通。

[0033] 本例中，处理系统还包括污泥浓缩池15，污泥浓缩池15分别与浓缩槽3、管式微滤膜系统4连通。

[0034] 本例中，管式微滤膜系统4采用的管式微滤膜的孔径控制为0.05μm，可以有效地控制杂质的截留，保护反渗透系统。

[0035] 本例中，一级反渗透系统8采用的一级反渗透膜为海德能PROC10反渗透膜，具有极佳的抗污能力，二级反渗透系统10采用的二级反渗透膜为海德能CPA3反渗透膜。

[0036] 工艺过程：首先将废水通入半导体废水pH值调节池1调节pH值(优选控制在8-9)，然后导入混凝反应池2中加入混凝剂(例如聚合氧化铝)进行混合搅拌除去部分杂质，然后
再进入浓缩槽3中浓缩，所得污泥通入污泥浓缩池15中，所得浓缩水通入管式微滤膜系统4
进行处理，获得管式微滤膜产水和泥水混合物，将泥水混合物大部分回流至浓缩槽3中，剩
余部分通入污泥浓缩池15中，将管式微滤膜产水通入管式微滤膜产水水箱5中再次调节pH
值(加入工艺水优选控制在6.5-7)，然后通入活性炭过滤器进行处理，获得活性炭产水，再
将活性炭产水通入一级反渗透系统8进行处理，获得一级反渗透产水和一级反渗透浓水，所
得一级反渗透浓水通入螯合树脂离子交换器14，一级反渗透产水通入二级反渗透系统10进
行处理，获得二级反渗透产水和二级反渗透浓水，所得二级反渗透浓水通入螯合树脂离子
交换器14中进行处理，二级反渗透产水通入连续电除盐系统12进行处理，获得回用水。

[0037] 综上，本实用新型创新地采用多种处理装置或系统进行有机的组合，克服了现有技术中处理后水质不达标或者水质指标不高的缺陷，本实用新型不仅能够实现有效且高效
地处理半导体废水，出水水质稳定，同时可直接将废水制成纯水而应用于生产上，水质电阻
率达到15MΩ·cm以上，实现生产的闭路循环；同时通过合理设计废水的处理顺序，不仅能
够在除去半导体废水中重金属、有机物的基础上，实现对反渗透系统的较好保护，既可以避
免污堵又可以延长反渗透膜的使用寿命。

[0038] 实施例2

[0039] COD是Chemical Oxygen Demand的简写，指化学需氧量，指用强氧化剂处理水样时，所消耗的氧化剂量，它是表示水中还原性物质多少的一个指标，水中的还原性物质主要
指有机物，因此，COD是衡量水中有机物质含量多少的指标，COD值越大，说明水体受有机物
的污染越严重，COD的测定方法可以采用重铬酸钾标准法，原理是：在水样中加入一定量的
重铬酸钾和催化剂硫酸银，在强酸性介质中加热回流，部分重铬酸钾被水样中可氧化物质
还原，用硫酸亚铁铵滴定剩余的重铬酸钾，根据消耗重铬酸钾的量计算COD的值，记为
CODCr。

[0040] Cu2+含量的测定方法：采用氧化还原滴定法：先将Cu(2+)转化为I2，即2Cu(OH)2+4H(+)+4I(-)＝I2+2CuI，再用Na2S2O3来滴定I2的浓度，从而确定含量。该方法简单,含量准确,
使用仪器简单,试剂成本低。

[0041] 某企业主要含铜的半导体废水，经取样分析，其水质的指标如下：CODCr：40mg/L；Cu2+：30mg/L；电导率：600μs/cm。

[0042] 将经检测取样分析过的废水经上述处理系统处理后，其处理过程以及处理结束后指标如下表所示：

[0043]

[0044] 由上表可知，本实用新型的半导体废水处理系统可高效且有效地处理半导体废水，出水水质稳定，同时可直接将废水制成纯水而应用于生产上，水质电阻率达到15MΩ·
cm以上，实现生产的闭路循环。

[0045] 上述实施例只为说明本实用新型的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本实用新型的内容并据以实施，并不能以此限制本实用新型的保护范围，
凡根据本实用新型精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本实用新型的保护范围之
内。

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