專利名稱：廢水循環(huán)利用方法與系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及硅片制造領(lǐng)域，特別地涉及一種廢水循環(huán)利用方法與系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
在太陽能電池生產(chǎn)領(lǐng)域，以多晶硅片為基體制成的太陽能電池一直都是光伏市場(chǎng)的主流產(chǎn)品，而在整個(gè)晶體硅太陽能電池產(chǎn)業(yè)鏈中單多晶硅片生產(chǎn)環(huán)節(jié)是一個(gè)用水大戶，在國(guó)家倡導(dǎo)節(jié)能減排的大背景下，如何在保證生產(chǎn)工藝和設(shè)備正常運(yùn)行的前提下大幅降低水資源單耗是一個(gè)亟待解決的問題。目前，行業(yè)中單多晶硅塊及硅片的生產(chǎn)環(huán)節(jié)基本都是利用多線切割方式實(shí)現(xiàn)的，即高速運(yùn)行的鋼線攜帶含有SiC顆粒的砂漿把硅錠切割成硅塊和把硅塊切割成硅片，可想而知完成切割的硅塊和硅片表面上沾滿了砂漿，所以要進(jìn)行后續(xù)加工，需要用大量的水進(jìn)行噴淋沖洗操作，把沾滿砂漿的硅塊和硅片進(jìn)行預(yù)處理，用水量極大。同時(shí)，在硅塊研磨倒角和帶鋸環(huán)節(jié)中，為了使刀口冷卻，也需要大量的水。在現(xiàn)有技術(shù)中，上述用水主要采用自來水，因此對(duì)自來水的消耗量較大。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明目的在于提供一種廢水循環(huán)利用方法與系統(tǒng)，以減小現(xiàn)有技術(shù)中單多晶硅片制造需要消耗大量自來水的問題。為實(shí)現(xiàn)上述目的，根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，提供了一種廢水循環(huán)利用方法，應(yīng)用于單多晶硅片制造，該方法包括根據(jù)多晶硅片制造過程中各用水環(huán)節(jié)對(duì)水質(zhì)的要求，將用水環(huán)節(jié)分成高等水質(zhì)用水環(huán)節(jié)、中等水質(zhì)用水環(huán)節(jié)、和低等水質(zhì)用水環(huán)節(jié)；將高等水質(zhì)用水環(huán)節(jié)排出的廢水進(jìn)行凈化處理，然后作為中等水質(zhì)用水環(huán)節(jié)和低等水質(zhì)用水環(huán)節(jié)的用水。進(jìn)一步地，本發(fā)明提供的方法，還包括將中等水質(zhì)用水環(huán)節(jié)和低等水質(zhì)用水環(huán)節(jié)排出的廢水進(jìn)行凈化處理，然后作為中等水質(zhì)用水環(huán)節(jié)和低等水質(zhì)用水環(huán)節(jié)的用水。進(jìn)一步地，低等水質(zhì)用水環(huán)節(jié)包括對(duì)切割硅錠所得到的硅塊進(jìn)行沖洗的環(huán)節(jié)、對(duì)切割硅塊得到的單多晶硅片進(jìn)行預(yù)沖洗的環(huán)節(jié)，以及，對(duì)切割中所用工裝進(jìn)行沖洗的環(huán)節(jié)；中等水質(zhì)用水環(huán)節(jié)包括對(duì)單多晶硅塊進(jìn)行形狀及表面研磨加工時(shí)用水進(jìn)行冷卻的環(huán)節(jié)；高等水質(zhì)用水環(huán)節(jié)包括采用去離子水對(duì)切割硅塊得到的單多晶硅片進(jìn)行清洗的環(huán)節(jié)。進(jìn)一步地，高等水質(zhì)用水環(huán)節(jié)中，采用多槽式超聲波硅片清洗機(jī)對(duì)切割硅塊得到的單多晶硅片進(jìn)行清洗；將高等水質(zhì)用水環(huán)節(jié)排出的廢水進(jìn)行凈化處理的步驟包括將多槽式超聲波硅片清洗機(jī)的預(yù)漂洗槽和精漂洗槽排出的廢水進(jìn)行凈化處理。進(jìn)一步地，將高等水質(zhì)用水環(huán)節(jié)排出的廢水進(jìn)行凈化處理的步驟包括將高等水質(zhì)用水環(huán)節(jié)排出的廢水先后進(jìn)行一級(jí)沉淀和過濾；將中等水質(zhì)用水環(huán)節(jié)和低等水質(zhì)用水環(huán)節(jié)排出的廢水進(jìn)行凈化處理的步驟包括將中等水質(zhì)用水環(huán)節(jié)和低等水質(zhì)用水環(huán)節(jié)排出的廢水先后進(jìn)行兩級(jí)沉淀和過濾。根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)方面，還提供了一種廢水循環(huán)利用系統(tǒng)，應(yīng)用于單多晶硅片制造，該系統(tǒng)包括第一級(jí)沉淀池；第二級(jí)沉淀池；過濾器；其中，第一級(jí)沉淀池、第二級(jí)沉淀池、過濾器依次串聯(lián)；第一級(jí)沉淀池具有與中等水質(zhì)用水環(huán)節(jié)和低等水質(zhì)用水環(huán)節(jié)的廢水出口相連的第一級(jí)廢水接收口以及將沉淀后的廢水排出的第一級(jí)沉淀池出口 ；第二級(jí)沉淀池具有與第一級(jí)沉淀池出口相連的第二級(jí)沉淀池入口以及與高等水質(zhì)用水環(huán)節(jié)的廢水出口相連的第二級(jí)廢水接收口 ；高等水質(zhì)用水環(huán)節(jié)、中等水質(zhì)用水環(huán)節(jié)、和低等水質(zhì)用水環(huán)節(jié)是根據(jù)單多晶硅片制造過程中各用水環(huán)節(jié)對(duì)水質(zhì)的要求而劃分。進(jìn)一步地，本發(fā)明提供的系統(tǒng)，還包括濾前泵、濾后儲(chǔ)水槽、增壓泵和壓力罐，其中第二級(jí)沉淀池與過濾器之間通過濾前泵相連，濾前泵的輸入端與第二級(jí)沉淀池相連，濾前泵的輸出端與過濾器相連；過濾器與壓力罐之間設(shè)置濾后儲(chǔ)水槽，濾后儲(chǔ)水槽用于存儲(chǔ)過濾器過濾后的水；濾后儲(chǔ)水槽與壓力罐之間通過增壓泵相連，增壓泵的輸入端與濾后儲(chǔ)水槽相連，增壓泵的輸出端與壓力罐的輸入端相連；壓力罐的輸出端與中等水質(zhì)用水環(huán)節(jié)和低等水質(zhì)用水環(huán)節(jié)的供水輸入端相連。進(jìn)一步地，本發(fā)明提供的系統(tǒng)，還包括控制器，濾后儲(chǔ)水槽內(nèi)由高至低設(shè)置有第一高液位傳感器、第一中液位傳感器和第一低液位傳感器三個(gè)液位傳感器，其中，控制器分別與第一高液位傳感器和濾前泵相連，用于在液位達(dá)到第一高液位傳感器時(shí)停止濾前泵；控制器分別與第一中液位傳感器和增壓泵相連，用于在液位達(dá)到第一中液位傳感器時(shí)啟動(dòng)增壓泵；控制器分別與第一低液位傳感器和增壓泵相連，用于在液位低于第一低液位傳感器停止增壓泵。進(jìn)一步地，本發(fā)明提供的系統(tǒng)，還包括第一三通閥，增壓泵和壓力罐分別連接至第一三通閥的兩端，該第一三通閥的第三端與過濾器的反洗水路連接；過濾器的反洗排污出口與第一級(jí)沉淀池的入口連接。進(jìn)一步地，本發(fā)明提供的系統(tǒng)，還包括第二三通閥、濾前儲(chǔ)水槽和控制器，其中，第二三通閥的第一端與中等水質(zhì)用水環(huán)節(jié)和低等水質(zhì)用水環(huán)節(jié)的廢水出口連接，第二端與污水管網(wǎng)連接，第三端與第一沉淀池的入口連接；濾前儲(chǔ)水槽與第二級(jí)沉淀池通過溢流堰連接，濾前儲(chǔ)水槽內(nèi)由高至低設(shè)置有第二高液位傳感器、第二中液位傳感器和第二低液位傳感器，其中，控制器分別與第二高液位傳感器和第二三通閥相連，用于在液位達(dá)到第二高液位傳感器時(shí)控制第二三通閥將中等水質(zhì)用水環(huán)節(jié)和低等水質(zhì)用水環(huán)節(jié)的廢水在污水管網(wǎng)和第一沉淀池的入口之間切換；控制器分別與第二中液位傳感器和濾前泵相連，也用于在液位達(dá)到第二中液位傳感器時(shí)啟動(dòng)濾前泵；控制器分別與第二低液位傳感器和濾前泵連接，用于在液位低于第二低液位傳感器時(shí)停止濾前泵；溢流堰上具有通孔，該通孔上安裝有閥門，通孔的高度與濾前儲(chǔ)水槽內(nèi)的第二中液位傳感器的高度相同或低于第二中液位傳感器的高度。本發(fā)明提供了一種廢水循環(huán)利用方法及系統(tǒng)，該方法包括根據(jù)單多晶硅片制造過程中各用水環(huán)節(jié)對(duì)水質(zhì)的要求，將所述用水環(huán)節(jié)分成高等水質(zhì)用水環(huán)節(jié)、中等水質(zhì)用水環(huán)節(jié)、和低等水質(zhì)用水環(huán)節(jié)；將所述高等水質(zhì)用水環(huán)節(jié)排出的廢水進(jìn)行凈化處理，然后作為所述中等水質(zhì)用水環(huán)節(jié)和所述低等水質(zhì)用水環(huán)節(jié)的用水；該系統(tǒng)包括第一級(jí)沉淀池;第二級(jí)沉淀池；過濾器；其中，所述第一級(jí)沉淀池、所述第二級(jí)沉淀池、所述過濾器依次串聯(lián)；所述第一級(jí)沉淀池和所述第二級(jí)沉淀池用于處理中等水質(zhì)用水環(huán)節(jié)和低等水質(zhì)用水環(huán)節(jié)的廢水；所述第二級(jí)沉淀池還用于處理高等水質(zhì)用水環(huán)節(jié)的廢水。本發(fā)明提供的廢水循環(huán)利用方法及系統(tǒng)利用第一級(jí)沉淀池和第二級(jí)沉淀池對(duì)單多晶硅片制造過程中的廢水進(jìn)行回收并處理之后應(yīng)用于該制造過程，使其中的中等水質(zhì)用水環(huán)節(jié)和低等水質(zhì)用水環(huán)節(jié)無需額外使用自來水，減小了多晶硅片制造過程中的自來水消耗。本發(fā)明實(shí)施例中的廢水循環(huán)利用系統(tǒng)的水處理成本也較低，并可長(zhǎng)期自動(dòng)穩(wěn)定運(yùn)行，而且對(duì)于下一代金剛線切割制造工藝而言，該系統(tǒng)依然非常適用，無須升級(jí)改造。除了上面所描述的目的、特征和優(yōu)點(diǎn)之外，本發(fā)明還有其它的目的、特征和優(yōu)點(diǎn)。下面將參照附圖，對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方式舉例說明。


構(gòu)成本申請(qǐng)的一部分的附圖用來提供對(duì)本發(fā)明的進(jìn)一步理解，本發(fā)明的示意性實(shí)施例及其說明用于解釋本發(fā)明，并不構(gòu)成對(duì)本發(fā)明的不當(dāng)限定。在附圖中圖1是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的廢水循環(huán)利用系統(tǒng)的基本原理的示意圖；圖2是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的廢水循環(huán)利用系統(tǒng)的一種優(yōu)選結(jié)構(gòu)的示意圖；圖3是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的砂濾器反洗程序的示意圖；圖4是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的廢水循環(huán)利用系統(tǒng)在中等水質(zhì)用水環(huán)節(jié)和低等水質(zhì)用水環(huán)節(jié)用水狀態(tài)下的一種控制流程的示意圖；以及圖5是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的廢水循環(huán)利用系統(tǒng)在中等水質(zhì)用水環(huán)節(jié)和低等水質(zhì)用水環(huán)節(jié)在停止用水狀態(tài)下的一種控制流程的示意圖。
具體實(shí)施例方式以下結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)說明，但是本發(fā)明可以由權(quán)利要求限定和覆蓋的多種不同方式實(shí)施。在本發(fā)明實(shí)施例中，根據(jù)單多晶硅片制造過程中各用水環(huán)節(jié)對(duì)水質(zhì)的要求，將這些用水環(huán)節(jié)分成高等水質(zhì)用水環(huán)節(jié)、中等水質(zhì)用水環(huán)節(jié)、和低等水質(zhì)用水環(huán)節(jié)；將高等水質(zhì)用水環(huán)節(jié)排出的廢水進(jìn)行凈化處理，然后作為中等水質(zhì)用水環(huán)節(jié)和低等水質(zhì)用水環(huán)節(jié)的用水，這樣能夠較好地利用高等水質(zhì)用水環(huán)節(jié)排出的廢水，減小中等水質(zhì)用水環(huán)節(jié)和低等水質(zhì)用水環(huán)節(jié)對(duì)自來水的使用量。如果中等水質(zhì)用水環(huán)節(jié)和低等水質(zhì)用水環(huán)節(jié)的用水量較大，還可以將這兩個(gè)環(huán)節(jié)排出的廢水也進(jìn)行凈化處理然后作為這兩個(gè)環(huán)節(jié)的用水，同樣有助于減小這兩個(gè)環(huán)節(jié)的自來水使用量。在實(shí)際的單多晶硅片制造過程中，對(duì)切割硅塊得到的單多晶硅片進(jìn)行預(yù)沖洗的環(huán)節(jié)主要是對(duì)沾滿砂漿的硅片進(jìn)行預(yù)沖洗，此時(shí)的用水允許含有少量微小顆粒物，所以該環(huán)節(jié)可以認(rèn)為是低等水質(zhì)用水環(huán)節(jié)；對(duì)單多晶硅塊進(jìn)行形狀及表面加工時(shí)用水進(jìn)行冷卻的環(huán)節(jié)中，允許含有較多的可溶性物質(zhì)，所以該環(huán)節(jié)可以認(rèn)為是中等水質(zhì)用水環(huán)節(jié)；而在單多晶硅片完成加工后進(jìn)行清洗時(shí)，需要使用去離子水，此時(shí)對(duì)水質(zhì)要求相當(dāng)高，所以該環(huán)節(jié)可以認(rèn)為是高等水質(zhì)用水環(huán)節(jié)。在使用去離子水對(duì)單多晶硅片進(jìn)行清洗時(shí)，通常采用多槽式超聲波硅片清洗機(jī)，該清洗機(jī)有預(yù)漂洗槽、藥液清洗槽、和精漂洗槽。其中藥液清洗槽排出的廢水中含有較多的清洗藥液，凈化處理較為復(fù)雜，因此在本實(shí)施例中，只將預(yù)漂洗槽和精漂洗槽排出的廢水進(jìn)行凈化處理。在對(duì)上述用水環(huán)節(jié)排出的廢水進(jìn)行凈化處理時(shí)，對(duì)于高等水質(zhì)用水環(huán)節(jié)排出的廢水，只進(jìn)行一級(jí)沉淀，然后進(jìn)行過濾；對(duì)于中等水質(zhì)用水環(huán)節(jié)和低等水質(zhì)用水環(huán)節(jié)排出的廢水進(jìn)行處理時(shí)，要進(jìn)行二級(jí)沉淀，然后進(jìn)行過濾。上述的過濾可以共用一個(gè)過濾裝置，一級(jí)沉淀可以采用二級(jí)沉淀中的第二級(jí)沉淀池。具體參考圖1，圖1是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的廢水循環(huán)利用系統(tǒng)的基本原理的示意圖。如圖1所示，本發(fā)明實(shí)施例的廢水循環(huán)利用系統(tǒng)中有第一級(jí)沉淀池11、第二級(jí)沉淀池12、以及過濾器13，它們依次串聯(lián)。第一級(jí)沉淀池11具有與中等水質(zhì)用水環(huán)節(jié)和低等水質(zhì)用水環(huán)節(jié)的廢水出口 A相連的中等水質(zhì)用水環(huán)節(jié)和低等水質(zhì)用水環(huán)節(jié)的第一級(jí)廢水接收口以及將沉淀后的廢水排出的第一級(jí)沉淀池出口 ；第二級(jí)沉淀池具有與第一級(jí)沉淀池出口相連的第二級(jí)沉淀池入口以及與高等水質(zhì)用水環(huán)節(jié)的廢水出口相連的高等水質(zhì)用水環(huán)節(jié)廢水接收口 ；高等水質(zhì)用水環(huán)節(jié)、中等水質(zhì)用水環(huán)節(jié)、和低等水質(zhì)用水環(huán)節(jié)是根據(jù)單多晶硅片制造過程中各用水環(huán)節(jié)對(duì)水質(zhì)的要求而劃分。上述的單多晶硅片制造過程中的中等水質(zhì)用水環(huán)節(jié)和低等水質(zhì)用水環(huán)節(jié)的廢水經(jīng)過廢水出口 A排入第一級(jí)沉淀池11，經(jīng)第一級(jí)沉淀池11沉淀處理之后進(jìn)入第二級(jí)沉淀池12從而完成了二級(jí)沉淀。高等水質(zhì)用水環(huán)節(jié)的廢水經(jīng)過廢水出口 B直接排入第二級(jí)沉淀池12，即只進(jìn)行一級(jí)沉淀。經(jīng)過過濾器13過濾的水經(jīng)過出水口 C和出水口 D就可以用作中等水質(zhì)用水環(huán)節(jié)和低等水質(zhì)用水環(huán)節(jié)的用水?？梢钥闯霾捎帽景l(fā)明實(shí)施例的廢水循環(huán)利用系統(tǒng)可以有效利用單多晶硅片制造過程中的各個(gè)環(huán)節(jié)排出的廢水，減小其中的中等水質(zhì)用水環(huán)節(jié)和低等水質(zhì)用水環(huán)節(jié)的自來水使用量。圖2是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的廢水循環(huán)利用系統(tǒng)的一種優(yōu)選結(jié)構(gòu)的示意圖。如圖2所示，第一級(jí)沉淀池11第二級(jí)沉淀池12過濾器13第一級(jí)沉淀池11和第二級(jí)沉淀池12可以均為平流式沉淀池，中等水質(zhì)用水環(huán)節(jié)和低等水質(zhì)用水環(huán)節(jié)的廢水從廢水出口 A處由第二三通閥111引入，經(jīng)過粗濾網(wǎng)112后進(jìn)入第一級(jí)沉淀池11的進(jìn)水槽113 (相當(dāng)于第一級(jí)沉淀池11的第一級(jí)廢水接收口)，或者在中等水質(zhì)用水環(huán)節(jié)和低等水質(zhì)用水環(huán)節(jié)的用水已經(jīng)足夠的情況下直接排入污水管網(wǎng)W中。由于中等水質(zhì)用水環(huán)節(jié)和低等水質(zhì)用水環(huán)節(jié)的廢水水質(zhì)較差并且所含雜質(zhì)易沉淀，所以匯流管路或渠道必須采用坡度較大的設(shè)計(jì)施工。來自于高等水質(zhì)用水環(huán)節(jié)排出的廢水從廢水出口 B處直接經(jīng)由粗濾網(wǎng)121 (相當(dāng)于第二級(jí)沉淀池12的高等水質(zhì)用水環(huán)節(jié)廢水接收口)進(jìn)入第二級(jí)沉淀池12。第一級(jí)沉淀池11中的水可以通過溢流(相當(dāng)于第一級(jí)沉淀池11的第一級(jí)沉淀池出口與第二級(jí)沉淀池12的二級(jí)沉淀池入口)的方式進(jìn)入第二級(jí)沉淀池12。第一級(jí)沉淀池11和第二級(jí)級(jí)沉淀池12的串聯(lián)分布方式使得來自于中等水質(zhì)用水環(huán)節(jié)和低等水質(zhì)用水環(huán)節(jié)的廢水經(jīng)過了兩級(jí)沉淀后大部分雜質(zhì)得以沉淀，并且第一級(jí)沉淀池11和第二級(jí)沉淀池12可以靈活的互為備用。第一級(jí)沉淀池11和第二級(jí)沉淀池12的頂部分別有刮泥車114、刮泥車122，內(nèi)部分別有刮泥板115、刮泥板123，底部分別有存泥斗116、泥斗124。這樣就可以方便的把沉淀的泥沙收集到存泥斗，再被污泥泵14抽走。經(jīng)兩級(jí)沉淀處理后的廢水通過第二級(jí)沉淀池12和濾前儲(chǔ)水槽15之間的溢流堰151進(jìn)入濾前儲(chǔ)水槽15。濾前儲(chǔ)水槽15的主要功能是為濾前泵16和過濾器13蓄水。濾前儲(chǔ)水槽15中設(shè)置第二高液位傳感器152、第二中液位傳感器153和第二低液位傳感器154。實(shí)際上，該系統(tǒng)還包括控制器，第一高液位傳感器191與濾前泵16之間通過控制器相連，控制器用于在液位達(dá)到第一高液位傳感器191時(shí)停止濾前泵16 ;第一中液位傳感器192與增壓泵17之間通過控制器相連，控制器也用于在液位達(dá)到第一中液位傳感器192時(shí)啟動(dòng)增壓泵17 ;第一低液位傳感器193與增壓泵17之間通過控制器相連，控制器還用于在液位低于第一低液位傳感器193停止增壓泵17。第二高液位傳感器152用于控制第二三通閥111，即當(dāng)濾前儲(chǔ)水槽15的液位到達(dá)高液位時(shí)則發(fā)出信號(hào)，與各個(gè)液位傳感器以及水泵、閥門連接的控制系統(tǒng)(圖中未示出)根據(jù)該信號(hào)，控制第二三通閥111把來自于中等水質(zhì)用水環(huán)節(jié)和低等水質(zhì)用水環(huán)節(jié)的廢水排至污水管網(wǎng)W。第二中液位傳感器153發(fā)出信號(hào)時(shí)，濾前泵16開始往過濾器13內(nèi)泵水。第二低液位傳感器154發(fā)出信號(hào)時(shí)，濾前泵16停止工作，防止抽空。第二級(jí)沉淀池12與過濾器13之間通過濾前泵16相連，濾前泵16的輸入端與第二級(jí)沉淀池12相連，濾前泵16的輸出端與過濾器13相連；過濾器13與壓力罐18之間設(shè)置濾后儲(chǔ)水槽19，濾后儲(chǔ)水槽用于存儲(chǔ)過濾器13過濾后的水；濾后儲(chǔ)水槽19與壓力罐18之間通過增壓泵17相連，增壓泵17的輸入端與濾后儲(chǔ)水槽19相連，增壓泵17的輸出端與壓力罐18的輸入端相連；壓力罐18的輸出端與中等水質(zhì)用水環(huán)節(jié)和低等水質(zhì)用水環(huán)節(jié)的供水輸入端相連。溢流堰151上具有通孔，該通孔上安裝有閥門155。通孔的高度與第二中液位傳感器153的高度基本相同或略低于第二中液位傳感器153的高度。這樣如果過濾器13的水源不足，可以直接打開閥門155供水?？梢杂卸鄠€(gè)通孔及閥門155，并可以采用手動(dòng)閘閥。實(shí)際上，過濾器13為砂濾器，該砂濾器設(shè)計(jì)為具有壓差感應(yīng)控制或固定周期控制式的自動(dòng)反洗功能過濾裝置，反洗水源采用增壓泵17提供水源，反洗水路131連接第一三通閥132的第一端，第一三通閥132的另兩端分別連接增壓泵17和壓力罐18。砂濾器的排污出口可以與第一級(jí)沉淀池11的入口連接，也可以直接接入污水管網(wǎng)W。反洗程序可采用圖3所示的流程，圖3是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的砂濾器反洗程序的示意圖。經(jīng)砂濾器過濾后的凈水流入濾后儲(chǔ)水槽19，濾后儲(chǔ)水槽19設(shè)置有高、中、低三個(gè)液位傳感器，分別是第一高液位傳感器191、第一中液位傳感器192和低液位傳感器193。第二高液位傳感器152與第二三通閥111之間通過控制器相連，控制器用于在液位達(dá)到第二高液位傳感器152時(shí)控制第二三通閥111將中等水質(zhì)用水環(huán)節(jié)和低等水質(zhì)用水環(huán)節(jié)的廢水在污水管網(wǎng)W和第一沉淀池11的入口之間切換；第二中液位傳感器153與濾前泵16之間通過控制器相連，控制器也用于在液位達(dá)到第二中液位傳感器153時(shí)啟動(dòng)濾前泵16 ;第二低液位傳感器154與濾前泵16之間通過控制器連接，控制器還用于在液位低于第二低液位傳感器154時(shí)停止濾前泵16。也就是說，第一高液位傳感器191用于控制濾前泵16停止泵水，以達(dá)到用多少凈水產(chǎn)多少凈水的目的，最大限度降低系統(tǒng)運(yùn)行成本。第一中液位傳感器192用于控制增壓泵17的啟動(dòng)，即只有在濾后儲(chǔ)水槽19的水位到達(dá)中液位時(shí)才可以啟動(dòng)增壓泵17。第一低液位傳感器193用于在濾后儲(chǔ)水槽19的水位到達(dá)低液位時(shí)停止增壓泵27，從而能夠保護(hù)增壓泵17，防止無水空轉(zhuǎn)。在濾后儲(chǔ)水槽19的水位符合增壓泵17的啟動(dòng)條件下，增壓泵17的啟停完全受壓力罐18內(nèi)的壓力感應(yīng)控制。最后通過壓力罐18聯(lián)通供水管路由出水口 C和出水口 D分別為中等水質(zhì)用水環(huán)節(jié)和低等水質(zhì)用水環(huán)節(jié)進(jìn)行恒壓供水，最終達(dá)到高效利用水資源的目的。應(yīng)用圖2所示的廢水循環(huán)利用系統(tǒng)時(shí)，可以選用的控制流程如圖4和圖5所示。圖4是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的廢水循環(huán)利用系統(tǒng)在中等水質(zhì)用水環(huán)節(jié)和低等水質(zhì)用水環(huán)節(jié)用水狀態(tài)下的一種控制流程的示意圖。圖5是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的廢水循環(huán)利用系統(tǒng)在中等水質(zhì)用水環(huán)節(jié)和低等水質(zhì)用水環(huán)節(jié)在停止用水狀態(tài)下的一種控制流程的示意圖。根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的技術(shù)方案，從單多晶硅片制造全過程著眼，對(duì)工藝流程中各個(gè)用水點(diǎn)進(jìn)行綜合分析，巧妙利用部分用水點(diǎn)對(duì)水質(zhì)要求不高以及各類排水點(diǎn)所排廢水水質(zhì)以含大量固體懸浮微粒為主的特點(diǎn)，進(jìn)行廢水按類回收處理并統(tǒng)一分配，以實(shí)現(xiàn)高效用水。根據(jù)單多晶硅片制造過程中的各類用水點(diǎn)所排廢水水質(zhì)的差異性，設(shè)計(jì)出兩級(jí)串聯(lián)的平流式沉淀池，從而最大限度沉淀廢水中固體微粒。為最大限度降低系統(tǒng)運(yùn)行成本，通過各級(jí)傳感器、水泵、自動(dòng)閥門的配合動(dòng)作來實(shí)現(xiàn)用多少凈水產(chǎn)多少凈水，減小廢水循環(huán)利用系統(tǒng)的運(yùn)行成本。為實(shí)現(xiàn)恒壓供水，采用壓力罐18 (含水壓感應(yīng)器)和增壓泵17配合動(dòng)作來實(shí)現(xiàn)，同時(shí)該增壓泵17也作為砂濾器反洗水源泵使用。砂濾器采用自帶壓差感應(yīng)方式、定期自動(dòng)反沖洗方式和手動(dòng)反沖洗功能，并可自動(dòng)控制增壓泵17和支路閥門配合動(dòng)作，為反沖洗提供水源。中等水質(zhì)用水環(huán)節(jié)和低等水質(zhì)用水環(huán)節(jié)所排廢水是否排入第一級(jí)沉淀池11，或直接排至污水管網(wǎng)W，可以根據(jù)濾前儲(chǔ)水槽15的儲(chǔ)水量來控制，當(dāng)該濾前儲(chǔ)水槽15儲(chǔ)水達(dá)高液位，則自動(dòng)切換水路從而放棄對(duì)中等水質(zhì)用水環(huán)節(jié)和低等水質(zhì)用水環(huán)節(jié)所排出的廢水的回收，而僅使用高等水質(zhì)用水點(diǎn)所排廢水作為回收水源。為應(yīng)對(duì)長(zhǎng)期停產(chǎn)后開機(jī)，該系統(tǒng)水源無法快速啟動(dòng)循環(huán)，而出現(xiàn)局部缺水的問題，在第二級(jí)沉淀池12和濾前儲(chǔ)水槽15之間的溢流堰151的中液位高度處設(shè)制手動(dòng)閥門，可以臨時(shí)開閘放水至濾前儲(chǔ)水槽15，以啟動(dòng)系統(tǒng)循環(huán)。采用本發(fā)明實(shí)施例的技術(shù)方案，能夠綜合回收單多晶硅片制造過程中的廢水并處理之后應(yīng)用于該制造過程，使其中的中等水質(zhì)用水環(huán)節(jié)和低等水質(zhì)用水環(huán)節(jié)無需額外使用自來水，減小了單多晶硅片制造過程中的自來水消耗。本發(fā)明實(shí)施例中的廢水循環(huán)利用系統(tǒng)的水處理成本也較低，并可長(zhǎng)期自動(dòng)穩(wěn)定運(yùn)行，而且對(duì)于下一代金剛線切割制造工藝而言，該系統(tǒng)依然非常適用，無須升級(jí)改造。以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例而已，并不用于限制本發(fā)明，對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，本發(fā)明可以有各種更改和變化。凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種廢水循環(huán)利用方法，應(yīng)用于單多晶硅片制造，其特征在于，該方法包括 根據(jù)多晶硅片制造過程中各用水環(huán)節(jié)對(duì)水質(zhì)的要求，將所述用水環(huán)節(jié)分成高等水質(zhì)用水環(huán)節(jié)、中等水質(zhì)用水環(huán)節(jié)、和低等水質(zhì)用水環(huán)節(jié)； 將所述高等水質(zhì)用水環(huán)節(jié)排出的廢水進(jìn)行凈化處理，然后作為所述中等水質(zhì)用水環(huán)節(jié)和所述低等水質(zhì)用水環(huán)節(jié)的用水。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，還包括將所述中等水質(zhì)用水環(huán)節(jié)和所述低等水質(zhì)用水環(huán)節(jié)排出的廢水進(jìn)行凈化處理，然后作為所述中等水質(zhì)用水環(huán)節(jié)和所述低等水質(zhì)用水環(huán)節(jié)的用水。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的方法，其特征在于， 所述低等水質(zhì)用水環(huán)節(jié)包括對(duì)切割硅錠所得到的硅塊進(jìn)行沖洗的環(huán)節(jié)、對(duì)切割硅塊得到的單多晶硅片進(jìn)行預(yù)沖洗的環(huán)節(jié)，以及，對(duì)切割中所用工裝進(jìn)行沖洗的環(huán)節(jié)； 所述中等水質(zhì)用水環(huán)節(jié)包括對(duì)所述單多晶硅塊進(jìn)行形狀及表面研磨加工時(shí)用水進(jìn)行冷卻的環(huán)節(jié)； 所述高等水質(zhì)用水環(huán)節(jié)包括采用去離子水對(duì)所述切割硅塊得到的單多晶硅片進(jìn)行清洗的環(huán)節(jié)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于， 所述高等水質(zhì)用水環(huán)節(jié)中，采用多槽式超聲波硅片清洗機(jī)對(duì)所述切割硅塊得到的單多晶硅片進(jìn)行清洗； 將所述高等水質(zhì)用水環(huán)節(jié)排出的廢水進(jìn)行凈化處理的步驟包括將所述多槽式超聲波硅片清洗機(jī)的預(yù)漂洗槽和精漂洗槽排出的廢水進(jìn)行凈化處理。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于， 將所述高等水質(zhì)用水環(huán)節(jié)排出的廢水進(jìn)行凈化處理的步驟包括將所述高等水質(zhì)用水環(huán)節(jié)排出的廢水先后進(jìn)行一級(jí)沉淀和過濾； 將所述中等水質(zhì)用水環(huán)節(jié)和所述低等水質(zhì)用水環(huán)節(jié)排出的廢水進(jìn)行凈化處理的步驟包括將所述中等水質(zhì)用水環(huán)節(jié)和所述低等水質(zhì)用水環(huán)節(jié)排出的廢水先后進(jìn)行兩級(jí)沉淀和過濾。
6.一種廢水循環(huán)利用系統(tǒng)，應(yīng)用于單多晶硅片制造，其特征在于，該系統(tǒng)包括 第一級(jí)沉淀池(11)； 第二級(jí)沉淀池(12)； 過濾器(13);其中， 所述第一級(jí)沉淀池(11 )、所述第二級(jí)沉淀池(12)、所述過濾器(13)依次串聯(lián)； 所述第一級(jí)沉淀池(11)具有與中等水質(zhì)用水環(huán)節(jié)和低等水質(zhì)用水環(huán)節(jié)的廢水出口(A)相連的第一級(jí)廢水接收口以及將沉淀后的廢水排出的第一級(jí)沉淀池出口 ； 所述第二級(jí)沉淀池(12)具有與所述第一級(jí)沉淀池出口相連的第二級(jí)沉淀池入口以及與高等水質(zhì)用水環(huán)節(jié)的廢水出口(B)相連的第二級(jí)廢水接收口 ； 所述高等水質(zhì)用水環(huán)節(jié)、所述中等水質(zhì)用水環(huán)節(jié)、和所述低等水質(zhì)用水環(huán)節(jié)是根據(jù)單多晶硅片制造過程中各用水環(huán)節(jié)對(duì)水質(zhì)的要求而劃分。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的系統(tǒng)，其特征在于，還包括濾前泵(16)、濾后儲(chǔ)水槽(19)、增壓泵(17)和壓力罐(18)，其中所述第二級(jí)沉淀池(12)與所述過濾器(13)之間通過所述濾前泵(16)相連，所述濾前泵(16)的輸入端與所述第二級(jí)沉淀池(12)相連，所述濾前泵(16)的輸出端與所述過濾器(13)相連； 所述過濾器(13)與所述壓力罐(18)之間設(shè)置所述濾后儲(chǔ)水槽(19)，所述濾后儲(chǔ)水槽用于存儲(chǔ)所述過濾器(13)過濾后的水； 所述濾后儲(chǔ)水槽(19)與所述壓力罐(18)之間通過所述增壓泵(17)相連，所述增壓泵(17)的輸入端與所述濾后儲(chǔ)水槽(19)相連，所述增壓泵(17)的輸出端與所述壓力罐(18)的輸入端相連； 所述壓力罐(18)的輸出端與所述中等水質(zhì)用水環(huán)節(jié)和所述低等水質(zhì)用水環(huán)節(jié)的供水輸入端相連。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的系統(tǒng)，其特征在于，還包括控制器，所述濾后儲(chǔ)水槽(19)內(nèi)由高至低設(shè)置有第一高液位傳感器(191)、第一中液位傳感器(192)和第一低液位傳感器(193)三個(gè)液位傳感器，其中， 所述控制器分別與所述第一高液位傳感器(191)和所述濾前泵(16)相連，用于在液位達(dá)到所述第一高液位傳感器(191)時(shí)停止所述濾前泵(16)； 所述控制器分別與所述第一中液位傳感器(192)和所述增壓泵(17)相連，用于在液位達(dá)到所述第一中液位傳感器(192)時(shí)啟動(dòng)所述增壓泵(17)； 所述控制器分別與所述第一低液位傳感器(193)和所述增壓泵(17)相連，用于在液位低于所述第一低液位傳感器(193)停止所述增壓泵(17)。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的系統(tǒng)，其特征在于，還包括第一三通閥(132)，所述增壓泵(17)和所述壓力罐(18)分別連接至所述第一三通閥(132)的兩端，該第一三通閥(132)的第三端與所述過濾器(13)的反洗水路(131)連接；所述過濾器(13)的反洗排污出口與所述第一級(jí)沉淀池(11)的入口連接。
10.根據(jù)權(quán)利要求7所述的系統(tǒng)，其特征在于，還包括第二三通閥(111)、濾前儲(chǔ)水槽(15)和控制器，其中， 所述第二三通閥(111)的第一端與所述中等水質(zhì)用水環(huán)節(jié)和所述低等水質(zhì)用水環(huán)節(jié)的廢水出口(A)連接，第二端與污水管網(wǎng)(W)連接，第三端與所述第一沉淀池(11)的入口連接； 所述濾前儲(chǔ)水槽(15 )與所述第二級(jí)沉淀池(12 )通過溢流堰(151)連接，所述濾前儲(chǔ)水槽(15)內(nèi)由高至低設(shè)置有第二高液位傳感器(152)、第二中液位傳感器(153)和第二低液位傳感器(154)，其中， 所述控制器分別與所述第二高液位傳感器(152)和所述第二三通閥(111)相連，用于在液位達(dá)到所述第二高液位傳感器(152)時(shí)控制所述第二三通閥(111)將所述中等水質(zhì)用水環(huán)節(jié)和所述低等水質(zhì)用水環(huán)節(jié)的廢水在污水管網(wǎng)(W)和所述第一級(jí)沉淀池(11)的入口之間切換； 所述控制器分別與所述第二中液位傳感器(153)和所述濾前泵(16)相連，用于在液位達(dá)到所述第二中液位傳感器(153)時(shí)啟動(dòng)所述濾前泵(16)； 所述控制器分別與所述第二低液位傳感器(154)和所述濾前泵(16)相連，用于在液位低于所述第二低液位傳感器(154)時(shí)停止所述濾前泵(16)；所述溢流堰( 151)上具有通孔，該通孔上安裝有閥門(155)，所述通孔的高度與所述濾前儲(chǔ)水槽(15)內(nèi)的所述第二中液位傳感器(153)的高度相同或低于所述第二中液位傳感器(153)的高度。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種廢水循環(huán)利用方法與系統(tǒng)，以減小現(xiàn)有技術(shù)中單多晶硅片的制造需要消耗大量自來水的問題。該方法包括根據(jù)單多晶硅片制造過程中各用水環(huán)節(jié)對(duì)水質(zhì)的要求，將所述用水環(huán)節(jié)分成高等水質(zhì)用水環(huán)節(jié)、中等水質(zhì)用水環(huán)節(jié)、和低等水質(zhì)用水環(huán)節(jié)；將所述高等水質(zhì)用水環(huán)節(jié)排出的廢水進(jìn)行凈化處理，然后作為所述中等水質(zhì)用水環(huán)節(jié)和所述低等水質(zhì)用水環(huán)節(jié)的用水。根據(jù)本發(fā)明的技術(shù)方案，利用第一級(jí)沉淀池和第二級(jí)沉淀池對(duì)多晶硅片制造過程中的廢水進(jìn)行回收并處理之后應(yīng)用于該制造過程，使其中的中等水質(zhì)用水環(huán)節(jié)和低等水質(zhì)用水環(huán)節(jié)無需額外使用自來水，減小了單多晶硅片制造過程中的自來水消耗。
文檔編號(hào)B01D36/04GK103055600SQ20121059462
公開日2013年4月24日 申請(qǐng)日期2012年12月31日 優(yōu)先權(quán)日2012年12月31日
發(fā)明者田歡, 朱峰, 梁宏建, 崔嘉軒, 陳志軍 申請(qǐng)人:英利集團(tuán)有限公司