专利名称：一种废水中超细SiC粉未的回收所用的装置及其应用的制作方法
技术领域：
本发明涉及ー种废水中超细SiC粉未的回收所用的装置及其在废水中回收超细 SiC粉未的应用，属环保技术领域。
背景技术：
SiC俗名金钢砂或耐火砂，是优良的耐火、耐腐材料。广泛用于珠宝、光伏产品中单晶硅、多晶硅和电子行业的压电晶体等方面的研磨、抛光等材料加工过程，价格昂贵。特别是随着近年来光伏、半导体产业的兴起，SiC使用更加广泛。在材料加工过程中，酸洗、冲洗等生产エ序会将大量的超细SiC粉未(粒径5-10Mm)分散于水中，形成较为稳定的分散相。这股废水通常呈酸性，受污染程度低，基本不含有机质。采取适当方法将这股废水中的SiC分离，不但可回收资源，还有利于这股废水的回收利用。当前，对于废水中超细SiC 粉未的回收或去除方面，主要有以下技术
I、混凝沉淀技术
该エ艺成熟，运行非常稳定，去除效率高。但是，该技术需投加混凝剂、助凝剂等，从而使SiC中引入杂质，而杂质的后续分离困难。因此，本技术适用于废水浄化，不适用于SiC 回收。2、离心分离技术
采用高速离心分离机，进行SiC回收，回收物料的成份单一。但是，高速离心分离机通常功率大、处理水量小，而一般材料加工企业酸洗、冲洗エ序废水排放量均非常大。采用离心分离技术将因设备台数多、能耗过大，而使回收工作失去经济价值。所以目前有迫切需要开发ー种合理、可行、成本低廉、回收效率高的超细SiC粉未回收方法，以回收相关材料加工企业酸洗冲洗等废水中的超细SiC粉未。
发明内容
本发明的目的为了解决单纯离心分离回收エ艺能耗过大等问题而提供一种废水中超细SiC粉未的回收所用的装置及其在废水中回收超细SiC粉未的应用方法。本发明的技术方案
ー种废水中超细SiC粉未回收方法所用的装置，包括调节池、PH调节槽、旋流沉砂池、 滤布滤池、集水池、离心沉降机、砂水分离器等エ艺设施。所述的调节池经管道依次与pH调节槽、旋流沉砂池、滤布滤池、集水池和离心沉降机连接；
所述的离心沉降机上设ー回路经管道与调节池连接；
所述的旋流沉砂池上设置一管道旁路与砂水分离器连接，砂水分离器再与调节池连接。利用上述的ー种废水中超细SiC粉未回收方法所用的装置进行废水中超细SiC粉未回收，其ェ艺流程见图1，其具体回收过程包括如下步骤(1)、将废水经调节池，控制水力停留时间6 12h进行调节均化后，进入pH调节槽，用 H2SO4或HCI将pH调至6. 0-8. 0，控制水力停留时间为15 30min，进入旋流沉砂池，控制水力停留时间为2 3min;
旋流沉砂池所产生的含砂水进入砂水分离器，转速控制在5. 0 r/min，可得到废水中粒径在0. n. Omm的SiC粉未，砂水分离器分离后的清水回流至调节池；
旋流沉砂池所产生的清水进入滤布滤池；
(2)、步骤(I)中所述的旋流沉砂池所产生的清水进入滤布滤池进行过滤分离后的清水再进入其它废水处理环节，滤布滤池反冲洗产生的浓水进入集水池均化水量，然后再经离心沉降机进行固液分离，固液分离过程控制转速3000r/min，最終得到废水中粒径为 I-IOOMfli的SiC粉未，离心沉降机分离出的清水回流至调节池，重复上述的步骤广2次；
(3)、步骤(I)和步骤(2)所得的粒径在0.flmm的SiC粉未和粒径为f IOOMm的SiC 粉未含水率在30-40%左右，经烘干或晾干后，即可得粒径为I-IOOOMm的超细SiC粉未。所述的旋流沉砂池为钟式沉砂池，其有效水深1.0 2. Om;池径与池深比 2. 0 2. 5，旋转浆板的转速控制在5-10r/min ；
所述的滤布滤池，其滤布面积水力负荷5-15m3/ (m2 -h)，滤布采用0. 5Mm过滤精度PP针刺毡滤料；
所述的集水池的容量为容纳滤布滤池反冲洗2-3次的冲洗水量。上述设置调节池的目的均化来水水质、水量，利于后续pH调整；
上述设置钟式沉砂池的目的利用钟式沉砂池所形成的离心カ使来水中粒径0. Imm以上的SiC粉未脱稳，以提高后续滤布滤池的工作效率。上述设置滤布滤池的目的利用滤布的截留作用，将来水中的SiC粉未拦截，再利用滤布滤池的反冲洗，将拦截的SiC转移至反冲洗水中，从而大大减少后续离心沉降机的处理量。滤布可采用0. 5Mm过滤精度PP针刺毡滤料，以提高滤布滤池的截留效率。上述设置集水池的目的收集滤布滤池反冲洗水，并均化其水质水量。上述设置离心沉降机的目的利用离心沉降机的高速离心カ将滤布滤池分离出的浓水中的SiC粉未与水分离，转鼓转速控制在3000r/min，可将水中I IOOMm的SiC粉未与水分离出来，水分回流，SiC颗粒回收。上述设置砂水分离器的目的对沉砂池分离出粒径为0. I Imm的SiC颗粒，进ー 步去水，水分回流，SiC颗粒回收。本发明的有益效果
本发明的ー种废水中超细SiC粉未的回收方法所用的装置在进行废水中超细SiC粉未的回收时，即利用滤布滤池的截留、过滤、反冲洗过程进行浓缩，减少废水体积，浓水再经离心沉降机分离，减少后续离心沉降机的使用数量。经滤布滤池浓缩后，可使来水中SiC粉未浓度浓缩10-20倍以上，相应水量减至5-10%，因此具有回收エ艺简单，能耗低、且具有回收过程不使用添加剤、回收物成份单一等优点。另外，砂水分离器、离心沉降机分离出的水分中SiC粉未含量依然远高于原始废水，将其回流至调节池重复回收过程，可进ー步提高SiC回收率。本发明的ー种废水中超细SiC粉未的回收方法可回收粒径f IOOOMm及以上的SiC 粉未，回收率超过80%。
图I、ー种废水中超细SiC粉未的回收エ艺流程。
具体实施例方式下面通过实施例对本发明进ー步阐述，但并不限制本发明。废水中SiC含量的測定方法采用重量法，具体參见《水和废水分析监测方法》(中国环境科学出版社出版，魏复盛主编)中SS的測定方法。实施例I
ー种废水中超细SiC粉未回收方法所用的装置，所用的调节池、PH调节槽、旋流沉砂池、滤布滤池、集水池、离心沉降机、砂水分离器等エ艺设施说明如下
(1)调节池钢混结构，有效容积800m3；
(2)pH调节槽钢结构，有效容积17m3;
(3)钟式沉砂池钢结构，直径1800_，有效容积2.Om3;
(4)滤布滤池上海同臣环保股份有限公司TECF-96S型；
(5)集水池钢混结构，有效容积50m3；
(6)离心沉降机丽水恒力离心机械设备有限公司L-530型；
(7)砂水分离器江苏宜兴华达环保公司XL-30型。为利用本发明的ー种废水中超细SiC粉未的回收方法所用的装置对废水中超细 SiC粉未回收进行验证，所述的废水取自河南新大新材料股份有限公司的精制、酸洗等车间的排放的酸洗、溢流、冲洗混合水中的SiC粉未进行了回收，废水水量2500m3/d，水质情况如下pH=4. 6，CODcr 为 97mg/L, SiC 含量为 1530mg/L。运用上述的ー种废水中超细SiC粉未回收方法所用的装置对上述的废水进行超细SiC粉末回收的方法，包括如下步骤
(1)、废水经调节池控制水力停留时间6 12h进行调节均化后，进入pH调节槽，用质量浓度为2%的H2SO4将pH调至7. 0，控制水力停留时间为15 30min后，进入钟式旋流沉砂池，；
钟式旋流沉砂池所产生的含砂水进入砂水分离器，转速控制在5. 0 r/min，可得到废水中粒径在0. n. Omm的SiC粉未，砂水分离器分离后的清水回流至调节池；
旋流沉砂池所产生的清水进入滤布滤池；
(2)、步骤(I)所述的旋流沉砂池所产生的清水进入滤布滤池进行过滤分离后的清水再进入其它废水处理环节，滤布滤池反冲洗产生的浓水进入集水池均化水量，然后再经离心沉降机进行固液分离，固液分离过程控制转速3000r/min，最終得到废水中粒径为I-IOOMm 的SiC粉未，离心沉降机分离出的清水回流至调节池，重复上述的步骤广2次；
(3)、步骤(I)和步骤(2)所得的粒径在0.rimm的SiC粉未和粒径为f IOOMm的SiC 粉未含水率在30-40%左右，经烘干或晾干后，即可得粒径为I-IOOOMm的超细SiC粉未。经回收后，最終由滤布滤池进行过滤分离后的清水中SiC含量降低至250mg/L，这表明废水中有86. 6%的SiC被有效回收。本发明ェ艺利用滤布滤池的拦截功能截留废水中的SiC粉未，通过滤池的反冲洗使SiC粉未进入反冲洗水，从而完成其浓缩过程，然后再利用离心沉降机进行离心分离，从而减少离心机的数量，減少了设备投资并降低了能耗。本案例中，仅用2台处理能力IOm3/ h、功率15KW的L530离心机即可满足要求，如果不经本エ艺，直接采用离心机分离则需10 台同类型离心机。以上所述内容仅为本发明构思下的基本说明，而依据本发明的技术方案所作的任何等效变换，均应属于本发明的保护范围。
权利要求
1.一种废水中超细SiC粉未回收方法所用的装置包括废水调节池、pH调节槽、旋流沉砂池、滤布滤池、集水池和离心沉降机、砂水分离器，其特征在于所述的调节池经管道依次与pH调节槽、旋流沉砂池、滤布滤池、集水池和离心沉降机连接；所述的离心沉降机上设一回路经管道与调节池连接；所述的旋流沉砂池上设置一管道旁路与砂水分离器连接，砂水分离器再与调节池连接。
2.利用如权利要求I所述的一种废水中超细SiC粉未回收方法所用的装置进行废水中超细SiC粉未回收的方法，其特征在于包括如下步骤(1)、将废水经调节池，控制水力停留时间6 12h进行调节均化后，进入pH调节槽，用 H2S04或HCI将pH调至6. 0-8. 0，控制水力停留时间为15 30min，进入旋流沉砂池，控制水力停留时间为2 3min;旋流沉砂池所产生的含砂水进入砂水分离器，转速控制在5. O r/min，可得到废水中粒径在O. Γ1. Omm的SiC粉未，砂水分离器分离后的清水回流至调节池；旋流沉砂池所产生的清水进入滤布滤池；(2)、步骤(I)中所述的旋流沉砂池所产生的清水进入滤布滤池进行过滤分离后的清水再进入其它废水处理环节进一步处理，滤布滤池反冲洗产生的浓水进入集水池均化水量， 然后再经离心沉降机进行固液分离，固液分离过程控制转速3000r/min，最终得到废水中粒径为I-IOOMffl的SiC粉未，离心沉降机分离出的清水回流至调节池，重复上述的步骤广2 次；(3)、步骤(I)和步骤(2)所得的粒径在O.rimm的SiC粉未和粒径为f IOOMm的SiC 粉未含水率在30-40%左右，经烘干或晾干后，即可得粒径为I-IOOOMm的超细SiC粉未。
3.如权利要求2所述的一种废水中超细SiC粉未回收的方法，其特征在于所述的旋流沉砂池为钟式沉砂池，其有效水深1. O 2. Om ;池径与池深比2. O 2. 5，旋转浆板的转速控制在5-10r/min。
4.如权利要求3所述的一种废水中超细SiC粉未回收的方法，其特征在于所述的滤布滤池，其滤布面积水力负荷5-15m3/ (m2 · h)，滤布采用O. 5Mm过滤精度PP针刺毡滤料。
5.如权利要求4所述的一种废水中超细SiC粉未回收的方法，其特征在于所述的集水池的容量为容纳滤布滤池反冲洗2-3次冲洗水量。
全文摘要
本发明公开了一种废水中超细SiC粉未的回收方法所用的装置及其应用，属环保技术领域。所述的一种废水中超细SiC粉未回收方法所用的装置包括废水调节池、pH调节槽、旋流沉砂池、滤布滤池、集水池和离心沉降机、砂水分离器，所述的调节池经管道依次与pH调节槽、旋流沉砂池、滤布滤池、集水池和离心沉降机连接；所述的离心沉降机上设一回路经管道与调节池连接；所述的旋流沉砂池上设置一管道旁路与砂水分离器连接，砂水分离器再与调节池连接。利用所述的装置可使废水中粒径为1-1000μm的超细SiC粉未回收率达80%以上，具有回收效率高、能耗低、回收工艺简单、回收过程不使用添加剂、回收物成份单一等优点。
文档编号C02F9/04GK102583837SQ20121007148
公开日2012年7月18日 申请日期2012年3月19日 优先权日2012年3月19日
发明者何慧红, 夏卫红, 毕东苏 申请人:上海应用技术学院