CN112028378A - 一种用于半导体工业废水一体化处理系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种用于半导体工业废水一体化处理系统，包括废水收集池，MBR膜处理单元、活性炭过滤单元、MF处理单元，所述废水收集池通过管道依次与MBR膜处理单元、活性炭过滤单元、MF处理单元连接，储水池，各部分通过管道连接，构成了一体化处理系统，处理的半导体废水主要是有机废水，其净化后的水主要用于厂区内冷却塔、废气洗涤塔和绿化用水，此一体化处理系统不仅能够节约大量水资源，而且降低环境污染，解决半导体工业废水循环再利用问题，实现废水资源化。
Description
技术领域
本发明属于工业再生水处理领域，尤其涉及一种用于半导体工业废水一体化处理系统。
背景技术
半导体行业是一个高能耗行业，在半导体生产制造过程中，会产生大量工业废水。随着水和其他资源日渐短缺以及环境污染治理日益迫切的情况下，工业废水的发展趋势是：把水和污染物作为有用资源回收利用和实行闭路循环。膜分离技术可以完美的达到以上标准，随着水处理技术的发展，该工艺开始逐渐在水处理的环节中得到应用。
在污水处理，水资源再利用领域，MBR又称膜生物反应器(Membrane Bio-Reactor)，是一种由活性污泥法与膜分离技术相结合的新型水处理技术。
在申请号为：CN201820915919.7，申请日为:20180613名称为：一种对流式MBR废水处理设备的专利中，公开了一种对流式MBR废水处理设备，包括MBR池、MBR膜片和风机，所述MBR池的内部下侧连接有第一连接块，且第一连接块的上方卡合连接有MBR膜连接块，所述MBR池的右下侧设置有第四阀门，且第四阀门通过双通水管与MBR池相连接，所述风机通过双通水管与MBR膜连接块相连接，且风机的左侧设置有第一阀门，并且第一阀门位于MBR池的右侧，所述MBR膜片的上下两侧均设置与MBR膜连接块。该对流式MBR废水处理设备。
在申请号为：CN201620520752.5，申请日为：20160601名称为：一种水处理设备的专利中公开了一种水处理设备，所述水处理设备至少包括网格滤池、高级氧化单元、生物活性炭吸附池以及MF过滤单元，所述第一臭氧接触池与所述生物活性炭吸附池并列通过滤后水箱连接至预网格滤池，所述第二臭氧接触池单元双向连接所述生物活性炭吸附池；所述生物活性炭吸附池连接MF过滤单元，所述MF过滤单元连接MF产水箱；所述网格滤池分别连接进水提升泵、PFS/PFM加药装置、废水收集箱、废水提升泵、滤后水箱、滤后水提升泵以及反洗泵；所述高级氧化单元包括第一臭氧接触池和第二臭氧接触池。本发明在节能降耗保护环境方面具有重大意义。
发明内容
本发明所解决的技术问题在于提供一种用于半导体工业废水一体化处理系统。
本发明的的目的可以通过以下技术方案来实现：
一种用于半导体工业废水一体化处理系统，包括废水收集池，MBR膜处理单元、活性炭过滤单元、MF处理单元，所述废水收集池通过管道依次与MBR膜处理单元、活性炭过滤单元、MF处理单元连接，储水池；
所述MBR膜处理单元包括pH调节池、厌氧池、缺氧池、好氧池、MBR一体化装置，MBR产水池，所述pH调节池、厌氧池、缺氧池、好氧池、MBR一体化装置，MBR产水池依次通过管道连接，所述MBR一体化装置设有MBR膜组件、生物反应器、鼓风机，所述MBR膜组件设置在生物反应器内部；
所述活性炭过滤单元包括活性炭过滤器，所述活性炭过滤器为内装填粗石英砂垫层及活性炭的压力容器，
所述MF处理单元包括滤芯，所述滤芯包括微滤膜、内外导流层、滤芯端盖、壳体及中心杆。
优选的，所述MBR一体化装置包括活性污泥系统、所述活性污泥系统设置在MBR膜组件之前，所述废水经过好氧池通过管道进入活性污泥系统。
更优选的，所述MBR储水池与MBR产水池之间设有抽吸泵。
更优选的，所述MBR膜组件孔径为0.01μm-0.03μm。
更优选的，所述MBR膜处理单元还包括污泥回流系统和反洗泵，所述污泥回流系统设置在MBR一体化装置内，所述反洗泵设置在污泥回流系统内。
优选的，所述活性炭过滤器的外壳为不锈钢或者玻璃钢。
优选的，所述MF处理单元的微滤膜为有机高分子膜。
本发明的有益效果：
此系统废水收集池，MBR膜处理单元、活性炭过滤单元、MF处理单元的设置使得此系统不仅能够有效的去除半导体工业废水的污染物质，而且能够实现废水循环再利用，不仅能够节约大量水资源，而且降低环境污染。
附图说明
图1为一种用于半导体工业废水一体化处理系统的结构示意图。
具体实施方式
结合附图所示，本发明的技术方案作进一步的描述：
一种用于半导体工业废水一体化处理系统，包括废水收集池，MBR膜处理单元、活性炭过滤单元、MF处理单元，所述废水收集池通过管道依次与MBR膜处理单元、活性炭过滤单元、MF处理单元连接，储水池；
所述MBR膜处理单元包括pH调节池、厌氧池、缺氧池、好氧池、MBR一体化装置，MBR产水池，所述pH调节池、厌氧池、缺氧池、好氧池、MBR一体化装置，MBR产水池依次通过管道连接，所述MBR一体化装置设有MBR膜组件、生物反应器、鼓风机，所述MBR膜组件设置在生物反应器内部；
所述活性炭过滤单元包括活性炭过滤器，所述活性炭过滤器为内装填粗石英砂垫层及活性炭的压力容器，
所述MF处理单元包括滤芯，所述滤芯包括微滤膜、内外导流层、滤芯端盖、壳体及中心杆。
本实施例中，优选的，所述MBR一体化装置包括活性污泥系统、所述活性污泥系统设置在MBR膜组件之前，所述废水经过好氧池通过管道进入活性污泥系统。
本实施例中，优选的，所述MBR储水池与MBR产水池之间设有抽吸泵。
本实施例中，优选的，所述MBR膜组件孔径为0.01μm-0.03μm。
本实施例中，优选的，所述MBR膜处理单元还包括污泥回流系统和反洗泵，所述污泥回流系统设置在MBR一体化装置内，所述反洗泵设置在污泥回流系统内。
本实施例中，优选的，所述活性炭过滤器的外壳为不锈钢或者玻璃钢。
本实施例中，优选的，所述MF处理单元的微滤膜为有机高分子膜。
所述的MBR膜处理单元包括pH调节池、厌氧池、缺氧池、好氧池、MBR一体化装置，产水池。半导体工业废水首先排入废水收集池，依次进入pH调节池，厌氧池和缺氧池和好氧池，经过活性污泥系统的前端生化处理，再进入MBR一体化装置内，其中MBR一体化装置设有活性污泥系统和生物反应器以及鼓风机、抽吸泵、污泥回流系统、反洗泵，其中MBR膜组件置于生物反应器内部。
其中MBR工艺属于一体式结构，膜组件置于生物反应器内部，进水进入膜-生物反应器，其中的大部分污染物已经被混合液中的活性污泥去除，采用鼓风机持续曝气，在负压作用下经过MBR膜过滤出水。经过抽吸泵进入MBR产水池。出水进入MBR产水池，然后经过泵进入活性炭过滤装置，利用活性炭较强的吸附性能深度处理此废水，然后出水进入微滤过滤器，最终出水主要用于厂区内冷却塔、废气洗涤塔和绿化灌溉等用水。
所述的活性炭过滤单元是以活性炭过滤器为主，是一种内装填粗石英砂垫层及优质活性炭的压力容器，外壳一般为不锈钢或者玻璃钢，活性炭过滤器用来过滤水中的游离物、微生物、部分重金属离子，并能有效降低水的色度。
活性炭过滤器主要利用含碳量高、分子量大、比表面积大的活性炭有机絮凝体对水中杂质进行物理吸附，达到水质要求，当水流通过活性炭的孔隙时，各种悬浮颗粒、有机物等在范德华力的作用下被吸附在活性炭孔隙中；同时，吸附于活性炭表面的氯(次氯酸)在炭表面发生化学反应，被还原成氯离子，从而有效地去除了氯，确保出水余氯量小于0.1ppm。用颗粒活性炭进一步去除MBR膜反应器出水中的残存的余氯、有机物、悬浮物的杂质，为后续的MF处理提供良好条件。
活性炭吸附原理是在其颗粒表面形成一层平衡的表面浓度，再把有机物质吸附到活性炭颗粒内，使用初期的吸附效果很高。但时间一长，活性炭的吸附能力会不同程度地减弱，吸附效果也随之下降。装填的活性炭性能差异可以达到不同的处理效果，主要去除水中的有机物、色度、余氯、部分重金属离子、洗涤剂、细菌和病毒等；其中活性炭过滤器出水的含量也要定期检测，当余氯＞0.1mg/l时，说明已经吸附饱和，切不可将出水送入微滤过滤器处理装置，必须及时更换活性炭。
废水经活性炭过滤后水质得到进一步的净化，再用泵抽入精密过滤器微滤处理单元，微滤操作简单，通水量大，工作压力低，制水率高；微滤又称微孔过滤，它属于精密过滤，截留溶液中的砂砾、淤泥、黏土等颗粒和贾第虫、隐孢子虫、藻类和一些细菌等，而大量溶剂、小分子及少量大分子溶质都能透过膜的分离过程。
所述的MF处理单元是把微滤设备与一些配套设备有机结合起来，组装成一个独立的微滤系统，其中包括微滤膜、内外导流层、滤芯端盖、壳体及中心杆等又可组成滤芯。决定膜分离效果的是膜的物理结构，形状和大孔的小。根据微粒在微滤过程中的截留位置，可分为3种截留机制:筛分、吸附及架桥。废水经活性炭过滤后水质得到进一步的净化，再用泵抽入精密过滤器微滤处理单元，微滤操作简单，通水量大，工作压力低，制水率高；微滤又称微孔过滤，它属于精密过滤，截留溶液中的砂砾、淤泥、黏土等颗粒和贾第虫、隐孢子虫、藻类和一些细菌等，而大量溶剂、小分子及少量大分子溶质都能透过膜的分离过程。
经过微滤处理后的半导体工业废水主要用于厂区内冷却塔、废气洗涤塔和绿化灌溉用水。
其中，有机废水主要水质指标：pH为5.5-8.5，COD为500-1000mg/l，NH3-N为50-100mg/l，SS为10-100mg/l，；经组合工艺处理后出水指标pH为6.5-7.5、COD为10-30mg/l、NH3-N为0.1-1mg/l，主要污染物去除率可达到95％以上、SS去除率为100％，出水水质达到《城市污水再生利用工水质》，出水水质好且稳定。
MBR处理单元依次包括：pH调节池、厌氧池、缺氧池、好氧池、MBR一体化装置，MBR膜组件孔径为0.01μm-0.03μm；MBR膜生物反应器是生物处理技术与膜分离技术相结合的一种新技术，取代了传统工艺中的二沉池，它可以高效地进行固液分离,得到直接使用的稳定中水。又可在生物池内维持高浓度的微生物量，工艺剩余污泥少，极有效地去除氨氮，出水悬浮物和浊度接近于零，出水中细菌和病毒被大幅度去除，能耗低，占地面积小。
MF处理单元选用微孔滤膜为过滤介质，以物理截留的方式去除水中一定大小的杂质颗粒。在压力驱动下，溶液中水、有机低分子、无机离子等尺寸小的物质可通过纤维壁上的微孔到达膜的另一侧，溶液中菌体、胶体、颗粒物、有机大分子等大尺寸物质则不能透过纤维壁而被截留，从而达到筛分溶液中不同组分的目的。该过程为常温操作，无相态变化，不产生二次污染。
最后应说明的是：
本领域技术人员可以参考本文内容，实施该方法，实现其应用，特别需要指出的是，所有类似的替换和改动对本领域技术人员来说是显而易见的，它们都被视为包括在本发明内。本发明的方法及应用己经通过较佳的实施例进行了描述，相关人员明显能在不脱离本发明内容、精神和范围内对本文制各方法和应用进行改动或适当变更与组合，来实现和应用本发明技术。
以上实施例仅用以说明而非限制本发明的技术方案，尽管参照上述实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本发明进行修改或者等同替换，而不脱离本发明的精神和范围，而所附权利要求意在涵盖落入本发明精神和范围中的这些修改或者等同替换。
Claims (7)
1.一种用于半导体工业废水一体化处理系统，其特征在于：
包括废水收集池，MBR膜处理单元、活性炭过滤单元、MF处理单元，所述废水收集池通过管道依次与MBR膜处理单元、活性炭过滤单元、MF处理单元连接，储水池；
所述MBR膜处理单元包括pH调节池、厌氧池、缺氧池、好氧池、MBR一体化装置，MBR产水池，所述pH调节池、厌氧池、缺氧池、好氧池、MBR一体化装置，MBR产水池依次通过管道连接，所述MBR一体化装置设有MBR膜组件、生物反应器、鼓风机，所述MBR膜组件设置在生物反应器内部；
所述活性炭过滤单元包括活性炭过滤器，所述活性炭过滤器为内装填粗石英砂垫层及活性炭的压力容器，
所述MF处理单元包括滤芯，所述滤芯包括微滤膜、内外导流层、滤芯端盖、壳体及中心杆。
2.如权利要求1所述的用于半导体工业废水一体化处理系统，其特征在于：所述MBR一体化装置包括活性污泥系统、所述活性污泥系统设置在MBR膜组件之前，所述废水经过好氧池通过管道进入活性污泥系统。
3.如权利要求2所述的用于半导体工业废水一体化处理系统，其特征在于：所述MBR储水池与MBR产水池之间设有抽吸泵。
4.如权利要求3所述的用于半导体工业废水一体化处理系统，其特征在于：所述MBR膜组件孔径为0.01μm-0.03μm。
5.如权利要求4所述的用于半导体工业废水一体化处理系统，其特征在于：所述MBR膜处理单元还包括污泥回流系统和反洗泵，所述污泥回流系统设置在MBR一体化装置内，所述反洗泵设置在污泥回流系统内。
6.如权利要求1所述的用于半导体工业废水一体化处理系统，其特征在于：所述活性炭过滤器的外壳为不锈钢或者玻璃钢。
7.如权利要求1所述的用于半导体工业废水一体化处理系统，其特征在于：所述MF处理单元的微滤膜为有机高分子膜。
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| CN201910480304.5A CN112028378A (zh) | 2019-06-04 | 2019-06-04 | 一种用于半导体工业废水一体化处理系统 |
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| CN103796957A (zh) * | 2011-10-13 | 2014-05-14 | 栗田工业株式会社 | 有机排水的回收处理装置和回收处理方法 |
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| CN103796957A (zh) * | 2011-10-13 | 2014-05-14 | 栗田工业株式会社 | 有机排水的回收处理装置和回收处理方法 |
| CN210313900U (zh) * | 2019-06-04 | 2020-04-14 | 伟泰科技（无锡）有限公司 | 一种用于半导体工业废水一体化处理系统 |
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| 肖燕;陈彤;胡永健;韩永萍;林亚凯;王晓琳;: "面向半导体废水回用处理的MBR-RO组合工艺可行性", 水处理技术, vol. 39, no. 02, 10 February 2013 (2013-02-10), pages 102 - 106 * |
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