專利名稱：污水回收設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于回收工業(yè)廢水的設(shè)備，例如處理含有有機物的酸-堿污水，特別涉及用于回收含有相對較低濃度的氨和有機物的污水的設(shè)備，根據(jù)情況可能是氟，以及磷酸，特別是在制造半導(dǎo)體，液晶或類似的電子產(chǎn)品或裝置的工廠中使用高純度水的濕法流程中排出的污水。
背景技術(shù)：
當需要對含有幾ppm的有機物的酸-堿污水進行回收處理時，如圖3所示，首先要在中和池中對污水進行中和，然后在生物處理池進行處理以分解和去除有機物。經(jīng)生物處理過的水接著被供應(yīng)給超濾(UF)循環(huán)池，然后到達一個超濾裝置以去掉一種含在處理水中的主要由微生物構(gòu)成的SS成分。經(jīng)過去除SS成分后產(chǎn)生的生物處理水輸送到再生離子交換器以去掉無機離子。無機離子的處理水就從廢水變?yōu)橹匦率褂玫难h(huán)水或被補充到冷卻塔中的水。
在圖3所示的流程圖中，每一個附圖標記所表示的含義如下51被收集起來的污水52中和劑53氧氣溶解池54超濾循環(huán)池55空氣56再生離子交換器其它附圖標記與

圖1中的附圖標記中所表達的含義相同。
就含氟的污水來說，如圖4所示，首先將熟石灰加到反應(yīng)器內(nèi)的收集到的污水中以對污水進行初步處理。按下列化學(xué)反應(yīng)式形成CaF2并在沉淀池中析出
并且用脫水器將含有沉淀物的沉積物去掉。另一方面，在生物處理池中對經(jīng)初步處理產(chǎn)生的水進行處理以分解和去除有機物。接著進一步向反應(yīng)器內(nèi)的生物處理水中加入起到凝結(jié)劑作用的硫化鋁以進行進一步處理。根據(jù)下列化學(xué)反應(yīng)式就形成對氟具有吸附特性的Al(OH)3
氟就隨著沉淀池中的沉淀物被Al(OH)3吸附。所產(chǎn)生的含有Al(OH)3的沉積物通過脫水器被清除。在受進一步處理的水中含有的微量氟通過吸附塔內(nèi)的吸附劑來清除掉，該吸附塔中填充有螯合樹脂。處理水從吸附塔中排出。
在圖4所示的流程圖中，每一個附圖標記所表示的含義如下61收集到的含氟的污水62熟石灰63沉淀池64脫水器65硫化鋁66沉積物67排出口其它附圖標記與圖1中相同附圖標記所表示的含義相同。
這種用來回收含有幾ppm的有機物的酸-堿污水的設(shè)備含有如上所述的再生離子交換器。該交換器要求在離子被吸附到飽和狀態(tài)時使得樹脂能夠再生。通常需要用2個或3個當量的再生劑來清除掉一個當量離子并從該再生器中排出，同時這種再生也排出了大量的污水。這就額外地產(chǎn)生了對污水進行適當處理的需要。
用來回收含有有機物的污水的設(shè)備存在下面這樣一些問題，如由于收集到的污水中的有機物容許微生物活性增長或由于微生物或真菌的代謝物泄漏，會造成位于下游位置的分離隔膜裝置或離子交換器堵塞。
另一方面，用于處理含氟污水的熟石灰是微粒狀，并在其溶解于水中時通過液相反應(yīng)會產(chǎn)生CaF2微粒。為了進一步對污水進行處理，有必要向水中添加凝結(jié)劑。這些化學(xué)物質(zhì)產(chǎn)生的沉積物必須通過諸如凝結(jié)池和濃縮器這樣的設(shè)備使之分離出來。這種設(shè)備又需要較大的安裝面積。為了將處理水中氟的濃度降低到污水規(guī)定水平以下，就必須過量使用中和劑熟石灰、凝結(jié)劑硫化鋁、高分子量凝結(jié)劑等等，因此就會產(chǎn)生大量的沉積物并增加需要排出的廢物量。沉積物即使在脫水時也含有大約80％的水分，且沉積物中的CaF2含量通常最高為10％。
回收的水仍然需要借助于傳統(tǒng)的離子交換器和薄膜分離裝置進行處理才能作為輸送給純水系統(tǒng)的未處理水。
本發(fā)明的一個目的是提供一種小型的污水回收設(shè)備，該設(shè)備在用于水的回收的化學(xué)物質(zhì)的種類和用量方面都得以最小化，由此降低了廢物量并省略了一些設(shè)備，如濃縮器，該濃縮器需要較大的安裝面積。
本發(fā)明的另一個目的是提供一種小型的污水回收設(shè)備，該設(shè)備可以用來進行連續(xù)處理而不會出現(xiàn)薄膜分隔裝置或離子交換器被微生物堵塞。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供的第一種污水回收設(shè)備包括一個反滲透裝置，該設(shè)備適于處理含有有機物但不含有氟的酸-堿污水。第一種設(shè)備通過反滲透作用來濃縮含有有機物的酸-堿污水，將產(chǎn)生的濃縮水蒸發(fā)干并收集滲透過反滲透隔膜的水。該設(shè)備的特征在于它包括安裝在反滲透隔膜上游的中和裝置，該裝置用來中和污水以防止一定比例成分在反滲透工藝中從污水中分離出來；以及生物處理池，用來對中和后的污水進行生物處理。
采用第一種污水回收設(shè)備，例如，在反滲透裝置的上游使用燒堿(氫氧化鈉)水溶液來中和無氟的污水，從而，即使采用反滲透裝置將水被濃縮到某一極限程度，也不可能使污水以一定比例成分分離出去(以具有較高的溶解度)。在生物處理裝置中對中和后的污水進行處理以分解和去除有機物。生物處理池有活性炭填充層，向該活性炭層充分地輸送氧氣或者在供應(yīng)氧氣的同時使活性炭層產(chǎn)生流動。含在污水中的氨就在生物處理池中被吸收掉。污水的PH值經(jīng)過吸收處理后就降低了，從而污水就被燒堿的水溶液中和了。從生物處理池中流出的處理水含有SS成分，SS成分主要由細菌性細胞組成，從而SS成分需要用超濾裝置(UF)來清除。所要使用的超濾(UF)隔膜是一種具有特定間隔的隔膜，這種隔膜適于防止隔膜被細菌性細胞粘住或被細菌性細胞堵塞，例如由Kurita水處理工業(yè)有限公司生產(chǎn)的產(chǎn)品Preprox超濾(UF)隔膜就是這樣的一種。通過在生物處理池中浸沒進一個微過濾(MF)隔膜并吸入穿過微過濾(MF)隔膜的污水以得到透過水，可以獲得一種在一個處理池中進行生物處理和清除SS成分的方法，其中在生物處理池中的活性炭層在氧氣供應(yīng)的作用下產(chǎn)生流動。經(jīng)清除SS成分后產(chǎn)生的生物處理后的水具有較高的溶解度，并因此能夠被反滲透(RO)裝置濃縮到一定的極限濃度，例如濃縮到處理量的1/40(即當處理量為100個單位時，滲透水為97.5個單位，濃縮水為2.5單位)。例如，反滲透(RO)隔膜可以是Nitto Denko公司生產(chǎn)的產(chǎn)品SE-10。濃縮到一定程度的水被輸送到一個蒸發(fā)干燥器，以使沉積物成分被蒸發(fā)到干燥的程度。蒸發(fā)干燥器例如可以是一種轉(zhuǎn)鼓式干燥器。滲透穿過反滲透隔膜的水就從廢水中被收集起來重新用作循環(huán)水，或者用作用來補充到冷卻塔中的水，或者作為用于蒸餾純水系統(tǒng)中的未處理水來使用。
本發(fā)明提供的另外一種包括反滲透裝置的污水回收設(shè)備，該裝置適于處理除了含有有機物外還含有氟的酸-堿污水。第二種設(shè)備通過反滲透作用對含有有機物和氟的酸-堿污水進行濃縮，將產(chǎn)生的濃縮水蒸發(fā)到干燥并將滲透穿過反滲透隔膜的水收集起來。該設(shè)備的特征在于包括位于反滲透裝置的上游的中和裝置，該中和裝置中和污水以防止一定比例成分在反滲透處理的過程中從污水中分離出去；氯化鈣添加裝置，該裝置用來向反滲透作用產(chǎn)生的濃縮水中添加氯化鈣；以及吸附塔，該吸附塔用來將氯離子從滲透穿過反滲透隔膜的水中清除掉。
采用第二種設(shè)備處理的污水中可能還含有磷酸。
直到待處理的污水被反滲透裝置進行濃縮處理為止，第二種設(shè)備處理方式都和無氟污水的處理方式相同。反應(yīng)器位于蒸發(fā)干燥器的上游用來向干燥器中的濃縮水添加CaCl2。因此，向在反滲透裝置中被濃縮到極限程度的水中加入的物質(zhì)是一種幾乎與氟的濃度等量的氯化鈣水溶液。在反應(yīng)器中，濃縮水中的氟轉(zhuǎn)化成具有較低溶解度的CaF2，并且所產(chǎn)生的CaF2被輸送到蒸發(fā)器中并與其它沉積物一起蒸發(fā)到干燥。在濃縮水中的以NaF形式存在的氟轉(zhuǎn)變成CaF2的這種轉(zhuǎn)換可確保干燥過程方便并且使得干燥后的沉積物的處理變得容易。另一方面，位于反滲透裝置下游的是吸附塔，該吸附塔內(nèi)裝有一個用來將氟從滲透穿過反滲透隔膜的水中清除掉的吸附器。例如該吸附器可以是一種螯合樹脂或鋯吸附器。被螯合樹脂吸附清除掉氟后的滲透水從廢水中被收集起來重新用作循環(huán)水，或者用作用來補充到冷卻塔中的水，或者作為用于蒸餾純水系統(tǒng)中的未處理水來使用。
用于第一和第二種污水回收設(shè)備中的生物處理池最好是用于流化床生物活性炭工藝的那種。在這種處理池中可以設(shè)置一個微過濾(MF)隔膜，在將處理水輸送給反滲透裝置之前將SS成分從處理水中分離出去。
本發(fā)明提供的第三種污水回收設(shè)備包括蒸發(fā)器，該設(shè)備適于處理含有有機物但不含有氟的酸-堿污水。第三種設(shè)備通過蒸發(fā)器對含有有機物的酸-堿污水進行濃縮，將所產(chǎn)生濃縮水蒸發(fā)到干燥的程度并將蒸汽狀態(tài)的水收集起來。該設(shè)備特征在于，它包括安裝在蒸發(fā)器上游的中和裝置，該裝置中和污水以防止一定比例的成分在蒸發(fā)濃縮過程中從污水中分離出去；以及生物處理池，該處理池用來對中和后的污水進行生物處理。
第三種設(shè)備和其處理過程基本上與第一種設(shè)備及其處理過程相同，不同之處在于第一種設(shè)備中的反滲透裝置由蒸發(fā)器代替。采用第三種設(shè)備，位于生物處理池下游和蒸發(fā)器上游的裝置主要通過加熱來運轉(zhuǎn)并且不會存在由于微生物存在而造成的麻煩。因此SS分離器位于生物處理裝置下游來使SS成分和處理水分離開來。SS分離器最好是離心式濾塵器，例如該濾塵器可以是由IM公司制造的那種。有用的蒸發(fā)器的例子是一種多效蒸發(fā)器和一種熱壓縮蒸發(fā)器。
本發(fā)明提供的第四種污水回收設(shè)備包括蒸發(fā)器，該裝置適于處理除了含有有機物外還含有氟的酸-堿污水。第四種設(shè)備通過蒸發(fā)器對含有有機物和氟的酸-堿污水進行濃縮，將產(chǎn)生的濃縮水蒸發(fā)到干燥并將蒸汽狀態(tài)的水收集起來。該設(shè)備的特征在于該設(shè)備包括位于蒸發(fā)器上游的中和裝置，該中和裝置中和污水以防止一定比例成分在蒸發(fā)濃縮過程中從污水中分離出去；處理中和后的污水的生物處理池；氯化鈣添加裝置，該裝置用來向蒸發(fā)濃縮過程中產(chǎn)生的濃縮水中添加氯化鈣。
第四種設(shè)備及其處理工藝與第二種設(shè)備及其處理工藝基本相同，不同之處在于第二種設(shè)備中的反滲透裝置被蒸發(fā)器所代替。如第三種設(shè)備中那樣，采用第四種設(shè)備，位于生物處理池下游和蒸發(fā)器上游的裝置可以是分離SS成分的離心式濾塵器，且所使用的蒸發(fā)器例如是一種多效蒸發(fā)器和熱壓縮蒸發(fā)器。
用于第三和第四種污水回收設(shè)備的生物處理池最好是采用流化床生物活性炭工藝的那種。在這種處理池中可以設(shè)置微過濾(MF)隔膜，在將處理水輸送給反滲透裝置之前將SS成分從處理水中分離出去。如果需要，可以在第四種設(shè)備中設(shè)置吸附塔來將氯離子從滲透穿過反滲透隔膜的水中清除掉。
通過在第一、二、三、四種設(shè)備中進行處理所獲得的水可以被收集起來并與補充的工業(yè)用水或城市用水相混合，作為用于蒸餾純水系統(tǒng)的未處理水來使用。
附圖簡要說明圖1所示的是用于實施例1中的半導(dǎo)體濕法工藝的流程圖；圖2所示的是用于實施例2中的半導(dǎo)體濕法工藝的流程圖；圖3所示的是用于處理含有機物污水的傳統(tǒng)工藝的流程圖；圖4所示的是用于處理含氟污水的傳統(tǒng)工藝的流程圖。
實施本發(fā)明的最佳方式下面將參照用于制造半導(dǎo)體的濕法工藝的污水再生系統(tǒng)對本發(fā)明進行詳細的描述，該濕法工藝中使用了大量化學(xué)品和純水。然而，本發(fā)明并不僅限于這些例子。
從濕法工藝排出的污水被分成淡化污水、酸堿濃縮污水以及含有氫氟酸和磷酸的污水收集起來。表1所示的是這些污水的性質(zhì)。
表1 從半導(dǎo)體濕法加工流程中排出的沖洗后的污水的性質(zhì)污水 淡化水酸堿濃縮水 含氫氟酸和磷酸氫的水水的總量 60 20 20傳導(dǎo)率(μS/cm)60 2200 800TOC(ppm) 525 2200 2200PH值 2.8 2.3 2.7主要成分 H2SO4H2SO4HFH2O2H2O2NH4FNH4OH NH4OH H3PO4HCl HCl水的總量，即每一種污水的量，是以所使用的高純度水的量為100個單位的估定值。
實施例1參見圖1，將要供應(yīng)給蒸餾純水系統(tǒng)的未處理水可能具有不同于用于基本上由離子交換器和薄膜過濾裝置構(gòu)成的純水系統(tǒng)的材料的大致性質(zhì)，從而淡化污水僅僅需要在中和池中進行PH值調(diào)整后就收集到未處理水池中。待用的中和試劑是一種燒堿(氫氧化鈉)水溶液，該水溶液使得污水變得具有較高的溶解度且?guī)缀醪豢赡苁挂欢ū壤某煞衷谡麴s純水系統(tǒng)的濃縮過程中分離出去。
酸-堿濃縮污水首先在中和池中進行中和處理以便不干擾生物處理池中微生物的活性。所用中和試劑是一種燒堿(氫氧化鈉)水溶液，該水溶液使得污水變得具有較高的溶解度且?guī)缀醪豢赡苁挂欢ū壤某煞衷诜礉B透裝置的濃縮過程中分離出去。污水在中和后的傳導(dǎo)率大約為620μS/cm。
中和處理后的酸-堿濃縮污水被輸送給生物處理池以分解有機物(TOC)和吸收氨。在處理池的底部設(shè)有一些吹氣噴嘴用來向整個處理池均勻地吹氣。處理池中含有一些起載體作用的活性炭，這些載體將微生物固定在載體上并在氣流的作用下在處理池中流動。處理池中還有浸沒在其中的微過濾(MF)隔膜，該隔膜用來把SS成分和生物處理水分開以向反滲透裝置提供所產(chǎn)生的水。該微過濾(MF)隔膜是一種平面隔膜，它被加工成這樣的形狀以便在兩隔膜部分之間保持有間隔，使待處理的水就位于隔膜外部，且滲透穿過隔膜的水就流過間隔并在抽吸泵的作用下被輸送到處理水水箱。由于在生物處理池中將氨吸收后產(chǎn)生較低的PH值，所以將燒堿(氫氧化鈉)水溶液加入到處理池中以便將PH值調(diào)節(jié)到7。在清除掉SS成分后，經(jīng)生物處理過的水其傳導(dǎo)率約為660μS/cm，而其TOC值約為660ppb。
經(jīng)清除SS成分后產(chǎn)生的生物處理水從處理水水箱中輸送到反滲透裝置，在該裝置中，99％的有機離子被清除掉。滲透穿過反滲透隔膜的水的回收率為97.5％，傳導(dǎo)率約為160μS/cm，而其TOC值約為550ppm。滲透水被收集在未處理水箱中。
被濃縮到所處理的水的總量的2.5％的水其傳導(dǎo)率約為22000μS/cm，而其TOC值約為4850ppm，并被輸送到轉(zhuǎn)鼓式干燥器蒸發(fā)到干燥。固化后的干燥沉積物被作為廢物被處理掉。
含氫氟酸和磷酸的污水的處理方式直到在進行反滲透作用處理時都與酸-堿濃縮污水的處理方式相同。經(jīng)過這些處理步驟后產(chǎn)生的水具有下述特性。中和后的污水的傳導(dǎo)率為110μS/cm，分離出SS成分的生物處理水的傳導(dǎo)率為150μS/cm，TOC值約為660ppm，滲透穿過反滲透隔膜的水的傳導(dǎo)率為50μS/cm，而其TOC值約為550ppm，通過反滲透作用(RO)濃縮后的水的傳導(dǎo)率為5000μS/cm，而其TOC值約為4850ppm。由于滲透穿過反滲透隔膜的水含有大約1ppm的氟離子和10ppm磷酸根離子，這些離子通過被吸附在螯合樹脂吸附塔中而被清除掉，以使這兩種離子的含量降低到約為0.1ppm，該吸附塔位于反滲透裝置下游。然后水被收集到未處理水箱中。一個反應(yīng)器位于蒸發(fā)干燥器的上游，在該反應(yīng)器內(nèi)，將CaCl2的水溶液加到通過反滲透作用濃縮的水中，從而將水中以NaF形式存在的氟轉(zhuǎn)換成CaF2，以使得通過干燥器的濃縮處理變得更加方便，并使得干燥后的沉積物的處理變得簡單。濃縮水中的氟在反應(yīng)器中被轉(zhuǎn)換成具有較低溶解度的CaF2，并且這種氟化物被供應(yīng)給轉(zhuǎn)鼓式干燥器并與其它沉積物成分一起蒸發(fā)到干燥，固化的干燥沉積物作為廢物被處理掉。
經(jīng)過污水處理產(chǎn)生的水被收集到未處理水箱并與補充的工業(yè)用水混合，混合物被輸送給流化床生物活性炭裝置，在該裝置中，混合物受到分解處理到TOC為160ppb的程度。受到該裝置處理的水的傳導(dǎo)率為150μS/cm，而其TOC值約為160ppb，且這種質(zhì)量的水足以用來輸送給蒸餾純水系統(tǒng)。采用生物活性炭裝置處理過的水就被輸送給蒸餾純水系統(tǒng)并由此被制成初級純水，這種純水的電阻率為15MΩ·cm，其TOC值為10ppb。初級水被輸送給下級系統(tǒng)并被制成高純度水，這種純水的電阻率為18.2MΩ·cm，其TOC值為1ppb，這種純水被用于制造半導(dǎo)體的濕法工藝。
在表示實施例1的生產(chǎn)過程的圖1所示的流程圖中，每一個附圖標記所表示的意義如下1整個工廠的冷卻塔2純水系統(tǒng)的冷卻塔3初級純水系統(tǒng)4熱蒸汽4′蒸餾純水系統(tǒng)4″蒸汽排出管路5次級系統(tǒng)6純水池7冷卻用水8低壓UV9拋光機
10超濾(UF)隔膜11高純度水循環(huán)泵12使用點13淡化污水系統(tǒng)14注水泵15中和池16中和池17生物處理池18抽吸泵19微濾隔膜20吹氣孔21處理水水箱22反滲透(RO)泵23反滲透(RO)隔膜24氫氟酸和磷酸回收系統(tǒng)25反應(yīng)器26吸附塔27工業(yè)用水28蒸汽29轉(zhuǎn)鼓式干燥器30蒸發(fā)到干燥31酸-堿污水回收系統(tǒng)(濃縮廢液)32未處理水箱33未處理水泵34活性炭裝置實施例2參見圖2，將要供應(yīng)給蒸餾純水系統(tǒng)的未處理水可能具有不同于用于基本上由離子交換器和薄膜過濾裝置構(gòu)成的純水系統(tǒng)的材料的大致性質(zhì)，致使淡化污水僅僅需要在中和池中進行PH值調(diào)整后就收集到深水未處理水池中。待用的中和試劑是一種燒堿(氫氧化鈉)水溶液，該水溶液使得污水變得具有較高的溶解度且?guī)缀醪豢赡苁挂欢ū壤某煞衷谡麴s純水系統(tǒng)的濃縮過程中分離出去。
酸-堿濃縮污水首先在中和池中進行中和處理以便在生物處理池中不致干擾微生物活性。所用中和試劑是一種燒堿(氫氧化鈉)水溶液，該水溶液使得污水變得具有較高的溶解度，且?guī)缀醪辉试S一定比例的成分在蒸發(fā)器的濃縮過程中分離出去。污水在中和后的傳導(dǎo)率大約為620μS/cm。
中和處理后的酸-堿濃縮污水被輸送至生物處理池以分解有機物(TOC)和吸收氨。在處理池的底部設(shè)有一些吹氣噴嘴用來向整個處理池均勻地吹氣。處理池中含有一些起載體作用的活性炭，這些載體將微生物固定在載體上，在氣流的作用下在處理池中流動。
由于在生物處理池中將氨吸收后產(chǎn)生較低PH值，所以將燒堿(氫氧化鈉)水溶液加入到處理池中以便將PH值調(diào)節(jié)到7。在清除掉SS成分后，經(jīng)生物處理過的水其傳導(dǎo)率約為660μS/cm，而其TOC值約為660ppb。
由于生物處理水中含有主要由細菌性細胞構(gòu)成的SS成分，所以采用離心式濾塵器將SS成分清除掉。配置在處理池下游的該裝置主要以加熱方式運轉(zhuǎn)，故即使利用離心式濾塵器來清除SS成分也不會有由微生物造成的麻煩出現(xiàn)。
經(jīng)清除SS成分后產(chǎn)生的生物處理水從處理水水箱中輸送到蒸發(fā)器中，在該裝置中，幾乎所有的雜質(zhì)(離子成分)得到濃縮?？梢赃_到97.5％的回收率。從蒸發(fā)器中流出的蒸餾水的傳導(dǎo)率約為1.5μS/cm，而其TOC值約為66ppb。蒸餾水在熱交換器中被冷卻到35℃左右后被收集在未處理水箱中。
被濃縮到所處理的水的總量的2.5％的水其傳導(dǎo)率約為25000μS/cm，而其TOC值約為5000ppb，并被輸送到轉(zhuǎn)鼓式干燥器蒸發(fā)到干燥。固化后的干燥沉積物被作為廢物被處理掉。
含氫氟酸和磷酸的污水的處理方式直到在用蒸發(fā)器進行蒸發(fā)濃縮處理時都與酸-堿濃縮污水的處理方式相同。經(jīng)過這些處理步驟后產(chǎn)生的水具有下述特性。中和后的污水的傳導(dǎo)率為110μS/cm，分離出SS成分的生物處理水的傳導(dǎo)率為150μS/cm，TOC值約為660ppm，從蒸發(fā)器中流出的蒸餾水的傳導(dǎo)率為0.5μS/cm，而其TOC值約為66ppb，從蒸發(fā)器中流出的濃縮后的水的傳導(dǎo)率為5000μS/cm，而其TOC值約為4850ppm。蒸發(fā)器中流出的蒸餾水含有大約0.03ppm的氟且因此當這些蒸餾水在熱交換器中時被冷卻到35℃左右后被收集到未處理水箱中。一個反應(yīng)器位于蒸發(fā)干燥器的上游，在該反應(yīng)器內(nèi)，將CaCl2的水溶液加到來自于蒸發(fā)器的濃縮水中，從而將水中以NaF形式存在的氟轉(zhuǎn)換成CaF2，以使得通過干燥器的濃縮處理變得更加方便，并使得干燥后的沉積物的處理變得簡單。來自于蒸發(fā)器的濃縮水中的氟在反應(yīng)器中被轉(zhuǎn)換成具有較低溶解度的CaF2，并且這種氟化物被供應(yīng)給轉(zhuǎn)鼓式干燥器并與其它沉積物成分一起經(jīng)受蒸發(fā)到干燥，固化的干燥沉積物作為廢物被處理掉。
經(jīng)過污水處理產(chǎn)生的水被收集到未處理水箱并與補充的工業(yè)用水混合，混合物被輸送給流化床生物活性炭裝置，在該裝置中，混合物受到分解處理到TOC為160ppb的程度。受到該裝置處理的水的傳導(dǎo)率為150μS/cm，而其TOC值約為160ppb，且這種質(zhì)量的水足以用來輸送給蒸餾純水系統(tǒng)。采用生物活性炭裝置處理過的水就被輸送給蒸餾純水系統(tǒng)并由此被制成初級純水，這種純水的電阻率為15MΩ·cm，其TOC值為10ppb。初級水被輸送給下級系統(tǒng)并被制成高純度水，這種純水的電阻率為18.2MΩ·cm，其TOC值為1ppb，這種純水被用于制造半導(dǎo)體的濕法工藝。
用于本發(fā)明的污水再生處理的化學(xué)物質(zhì)中，用于中和作用僅限于燒堿水溶液，當污水中含有鹽酸時用氯化鈣水溶液，且所使用的這些化學(xué)物質(zhì)比現(xiàn)有技術(shù)中所使用的化學(xué)物質(zhì)要少。這些化學(xué)物質(zhì)都以水溶液的形式加入，易于進行處理且反應(yīng)速度較高，因此不必要使用過量的化學(xué)物質(zhì)。這樣就降低了可使用化學(xué)物質(zhì)的成本，且減少了待排出的干燥沉積物的量。
由于不必要使用像濃縮器之類的設(shè)備，這種設(shè)備需要較大的安裝面積，所以本發(fā)明的設(shè)備在整體結(jié)構(gòu)上比較緊湊。
就第三種和第四種污水再生裝置而言位于生物處理裝置下游的該裝置只要進行加熱運轉(zhuǎn)，因此可以沒有微生物問題，并可以使該設(shè)備連續(xù)不斷地運轉(zhuǎn)。
通過使用本發(fā)明的污水回收設(shè)備，并聯(lián)合使用蒸餾純水系統(tǒng)，能夠使污水再生作為純水使用。
在表示實施例2的生產(chǎn)過程的圖1所示的流程圖中，每一個附圖標記所表示的意識如下40離心式濾塵器41蒸發(fā)器42熱交換器43冷卻塔其它附圖標記與圖1中的附圖標記所表示的含義相同。
工業(yè)實用性本發(fā)明涉及用于回收工業(yè)污水，即含有有機物的酸-堿污水的裝置，特別是涉及用于回收含有較低濃度的氨和有機物或氟以及磷酸的污水。本發(fā)明特別涉及用于回收從濕法工藝中排出的污水的設(shè)備，在制造半導(dǎo)體液晶或類似的電子產(chǎn)品或裝置的工廠中，會用到這種使用高純度水的濕法工藝。
權(quán)利要求
1.一種污水回收系統(tǒng)，用于通過反滲透作用濃縮含有有機物的酸-堿污水，將所產(chǎn)生的濃縮污水蒸發(fā)到干燥，并將滲透穿過反滲透隔膜的水收集起來，其污水回收設(shè)備的特征在于，該設(shè)備包括安裝在反滲透隔膜上游的中和裝置，該裝置用來中和污水以防止一定比例成分在反滲透作用過程中從污水中分離出來；以及生物處理池，用來對中和后的污水進行生物處理。
2.一種污水回收系統(tǒng)，用于通過反滲透作用濃縮含有有機物和氟的酸-堿污水，將所產(chǎn)生的濃縮污水蒸發(fā)到干燥，并將滲透穿過反滲透隔膜的水收集起來，其污水回收設(shè)備的特征在于，該設(shè)備包括位于反滲透裝置的上游的中和裝置，該中和裝置中和污水以防止一定比例成分在反滲透處理的過程中從污水中分離出去；對中和后的污水進行生物處理的生物處理池；氯化鈣添加裝置，該裝置用來向反滲透作用產(chǎn)生的濃縮水中添加氯化鈣；以及吸附塔，該吸附塔用來將氯離子從滲透穿過反滲透隔膜的水中清除掉。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的污水回收設(shè)備，其特征在于酸-堿污水中還含有磷酸。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的污水回收設(shè)備，其特征在于生物處理池使用流化床生物活性炭工藝。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的污水回收設(shè)備，其特征在于在生物處理池內(nèi)設(shè)有用來將SS成分從處理水中分離出去的微過濾隔膜。
6.一種污水回收系統(tǒng)，用于通過蒸發(fā)作用濃縮含有有機物的酸-堿污水，將所產(chǎn)生的濃縮污水蒸發(fā)到干燥，并將蒸汽狀態(tài)的水收集起來，其污水回收設(shè)備的特征在于，該設(shè)備包括安裝在蒸發(fā)器上游的中和裝置，該裝置中和污水以防止一定比例的成分在蒸發(fā)濃縮過程中從污水中分離出去；以及生物處理池，該處理池用來對中和后的污水進行生物處理。
7.一種污水回收系統(tǒng)，用于通過蒸發(fā)作用濃縮含有有機物和氟的酸-堿污水，將所產(chǎn)生的濃縮污水蒸發(fā)到干燥，并將蒸汽狀態(tài)的水收集起來，其污水回收設(shè)備的特征在于，該設(shè)備包括位于蒸發(fā)器上游的中和裝置，該中和裝置中和污水以防止一定比例成分在蒸發(fā)濃縮過程中從污水中分離出去；處理中和后的污水的生物處理池；氯化鈣添加裝置，該裝置用來向蒸發(fā)濃縮過程中產(chǎn)生的濃縮水中添加氯化鈣。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的污水回收設(shè)備，其特征在于酸-堿污水中還含有磷酸。
9.根據(jù)權(quán)利要求6或7所述的污水回收設(shè)備，其特征在于生物處理池使用流化床生物活性炭工藝。
10.根據(jù)權(quán)利要求6或7所述的污水回收設(shè)備，其特征在于在生物處理池的下游設(shè)置SS成分分離器以將SS成分從處理水中分離出去。
11.一種使用如權(quán)利要求1至10中所述設(shè)備的污水回收方法。
12.一種將采用權(quán)利要求11所述方法回收來的水作為蒸餾純水系統(tǒng)的未處理水使用的方法，它將回收回來的水與補充的工業(yè)用水或城市用水混合起來。
全文摘要
提供一種結(jié)構(gòu)緊湊的污水回收設(shè)備,使水再生的化學(xué)物質(zhì)種類和使用量方面都得到最小化,減少廢物量并節(jié)省安裝面積。該污水回收設(shè)備包括反滲透裝置,且適于處理含有機物但不含氟酸－堿污水,用反滲透作用對含有有機物的污水進行濃縮,將產(chǎn)生的濃縮水蒸發(fā)干燥并將滲透穿過反滲透隔膜的水收集起來。該裝置的特征在于該裝置包括:安裝在反滲透裝置上游的中和裝置,用來中和污水以防止一定比例的成分在反滲透作用過程中從污水中分離出去;生物處理池,用來對中和后的污水進行生物處理。
文檔編號C02F11/12GK1258265SQ98805539
公開日2000年6月28日 申請日期1998年5月26日 優(yōu)先權(quán)日1997年5月27日
發(fā)明者黑河昌洋, 井上司朗, 百瀨祥一, 木場和則 申請人:日立造船株式會社