一种蓝宝石晶片抛光废液污水处理方法
【专利摘要】本发明公开了一种蓝宝石晶片抛光废液污水处理方法。该方法是利用冲洗机床和地面的冲洗污水来调节蓝宝石晶片抛光废液污水的pH值，利用絮凝剂与蓝宝石晶片抛光废液污水中的悬浮物形成带电絮凝体，再用机械加速澄清，通过流砂过滤器将废水精滤后作为冲洗水回用，叠螺式污泥脱水机将含泥污水中的泥-液分离，滤清液返回机械加速澄清，干泥饼外运处理，从而高效、经济、安全地处理了蓝宝石晶片抛光废液污水。
【专利说明】—种蓝宝石晶片抛光废液污水处理方法
【技术领域】
[0001]本发明属于废水处理【技术领域】，具体而言，涉及一种对蓝宝石晶片抛光废液污水处理方法。
【背景技术】
[0002]蓝宝石晶片抛光液是水溶性胶体浆料，主要用于蓝宝石衬底材料以及蓝宝石窗口材料的表面超精抛光，蓝宝石晶片抛光废液是蓝宝石晶片抛光过程中添加的一种抛光剂，使用后弃掉排放的废液。蓝宝石晶片抛光废液污水主要含有:纳米级SiO2水溶胶、氢氧化钠、氢氧化钾、络合剂、乙二氨、三乙醇氨、重金属杂质，重量法测得固含量为40%左右，激光粒度分析仪测得粒径为:60-110 (nm)，粘度(25°C )为l_9cP，密度(20°C )为1.1-1.30g/mL，外观为乳白色液体，使用中配去离子水，抛光液与去离子水的配比为1: 5，为得到更好的抛光效果，使用中再添加碱性抛光助剂，PH值10-13。由于纳米级乳白色废液久置不能沉淀澄清，并含有大量碱渣，如直接排放，将造成污水COD值、pH值严重超标及白色污染，因此必须对蓝宝石晶片抛光废液污水和车间冲洗机床及地面的冲洗污水进行处理，除去其中的乳渣、有机物残留物，调节PH值，方可排放。
[0003]目前，蓝宝石晶片抛光废液污水处理方法主要包括如下两种:
[0004]方法1:蓝宝石晶片抛光废液先进入中和池，加入盐酸中和后排入储存池进行日晒处理，降低水份后沉渣由渣斗提升装车外运掩埋。该处理方法存在以下缺陷:(I)加入盐酸中和，有造成酸液污染的隐患；(2)在储存池中自然去水速度慢，沉降效果差，大量废渣得不到有效沉淀分离，以及蓝宝石晶片抛光废液中悬浮物含量高于3000mg / L，排放存在白色污染面；(3)排出泥渣含水率90%以上，增加了外运费用，而且由于泥渣水中含有污染物，掩埋后对环境造成了二次污染；
[0005]方法2:蓝宝石晶片抛光废液先进入收集池，加入盐酸中和后，再加入污水稀释，排至管网或中心污水处理站处理，该处理方法存在以下缺陷:(I)未使用絮凝剂，沉降效果差；(2)使用盐酸中和，存在酸污染隐患，(3)对管网或中心污水处理站冲击很大。
【发明内容】
[0006]鉴于现有技术的不足，本发明的目的是提供一种运行简便、经济、安全、可控度高，处理效果更好的蓝宝石晶片抛光废液污水处理方法。
[0007]为了达到上述目的，本发明通过大量试验研究和不懈探索，最终采用“调质+机械加速澄清+流砂过滤+叠螺式污泥脱水分离”的方法对蓝宝石晶片抛光废液污水进行处理，具体的技术方案如下:
[0008]一种蓝宝石晶片抛 光废液污水处理方法，包括如下步骤:
[0009](I)采用冲洗机床和地面的冲洗污水调节蓝宝石晶片抛光废液的pH为8-9，得调质废水；
[0010](2)在调质废水中加入絮凝剂1，与混合器中混匀，废水进入机械加速澄清器后再加入絮凝剂2，反应形成的絮凝体在机械加速澄清器的作用下加速沉降，上层清液送入上流式流砂过滤器；
[0011](3)在上流式流砂过滤器进口处加入絮凝剂1，反应形成的絮凝体，从上流式流砂过滤器污水口排出返回机械加速澄清器中重新处理，经上流式流砂过滤器精滤后的上清液可排放。
[0012]优选地，如上所述的蓝宝石晶片抛光废液污水处理方法，其中所述的絮凝剂I选自聚合氯化铝、硫酸铝、聚丙烯酸钠和聚丙烯酰胺中的一种或两种及两种以上的混合物，优选所述的絮凝剂I为聚合氯化铝。
[0013]进一步优选地，所述的蓝宝石晶片抛光废液污水处理方法，其中所述的絮凝剂I的加入量为10-15mg / kg废水。
[0014]优选地，如上所述的蓝宝石晶片抛光废液污水处理方法，其中所述的絮凝剂2选自聚合氯化铝、硫酸铝、聚丙烯酸钠和聚丙烯酰胺中的一种或两种及两种以上的混合物，优选所述的絮凝剂2为聚丙烯酰胺，尤其优选所述的絮凝剂2为固态分子量为1400万的聚丙烯酰胺。
[0015]进一步优选地，如上所述的蓝宝石晶片抛光废液污水处理方法，其中所述的絮凝剂2的加入量为20-25mg / kg废水。
[0016]再进一步优选地，如上所述的蓝宝石晶片抛光废液污水处理方法，其中废水在机械加速澄清器中有效停留时间≥ 3分钟。
[0017]再进一步优选地，如上所述的蓝宝石晶片抛光废液污水处理方法，其中所述的絮凝剂I和絮凝剂2在加入前配成浓度为0.1~0.5% (w / V)的水溶液。
[0018]再进一步优选地，如上所述的蓝宝石晶片抛光废液污水处理方法，其中所述机械加速澄清器中沉降的泥浆进入叠螺式污泥脱水机，在叠螺式污泥脱水机的螺旋挤压下进行脱水，脱水后的泥饼外运处理，分离出的滤液污水回流到机械加速澄清器中循环澄清。
[0019]与现有技术相比，本发明涉及的蓝宝石晶片抛光废液污水处理方法具有如下优点和进步性:
[0020]1、本发明采用絮凝剂与蓝宝石晶片抛光废液污水中的悬浮物形成带电絮凝体，吸附蓝宝石晶片抛光废液污水中的悬浮物、胶体和乳渣，形成网状结构，在机械加速澄清器产生的涡流中，加速了泥浆的沉降，增强了沉降效果。经机械加速澄清后，出水悬浮物含量仅为100~150mg / L，再经过上流式流砂过滤器后出水悬浮物含量30~50mg / L ；
[0021]2、本发明使用了叠螺式污泥脱水机对沉降后的泥浆进行脱水，将外运泥饼的含水率降低到了 70%以下。泥渣外运量减少了 70%以上，而且由于泥渣中含水大为减少，带出的有机物组分也大为减少，从而降低了泥饼掩埋或处理造成的二次污染，带来了一定的环保效M。
[0022]3、本发明可实现连续稳定操作，可在计算机控制系统上进行自动调节，稳定控制废水出水的pH值在7~8。
[0023]4、用本发明处理蓝宝石晶片抛光废液污水，产生的直接经济效益明显，同时为蓝宝石衬底材料以及蓝宝石窗口材料的表面超精抛光装置的正常生产提供了有力保障，为冲洗机床和地面的冲洗污水处理正常运行创造了比较好的条件，可以延长污水处理站处理设施清理泥渣的周期，产生一定的间接经济效益。【专利附图】
【附图说明】
[0024]图1为蓝宝石晶片抛光废液污水处理工艺流程示意图；
[0025]图中:(I)机械加速澄清器，(2)叠螺式污泥脱水机，(3)调节池，⑷絮凝剂罐1，
(5)絮凝剂罐2，(6)混合器，(7)上流式流砂过滤器，(8)回用水池。
【具体实施方式】
[0026]以下是本发明的具体实施例，对本发明的技术方案做进一步作描述，但是本发明的保护范围并不限于这些实施例。凡是不背离本发明构思的改变或等同替代均包括在本发明的保护范围之内。
[0027]实施例1
[0028]将冲洗机床和地面的冲洗污水收集引入调节池中，在调节池中按蓝宝石晶片抛光废液污水与冲洗污水比值为1: 15的比例进行调节，至pH为8-9，絮凝剂I选择聚合氯化铝，配置成0.5%的水溶液储存在絮凝剂罐中，蓝宝石晶片抛光废液污水的平均处理水量5t / h，SS为6800mg / L，絮凝剂I水溶液的加入量为5Kg / h，(絮凝剂I的加入量约为IOmg / Kg污水)，在混合器中进行混合后，进入机械加速澄清器，絮凝剂2选择聚丙烯酰胺，配置成0.5%的水溶液储存在絮凝剂罐中，絮凝剂2水溶液的加入量IOKg / h，(絮凝剂2的加入量约为20mg / Kg污水)，絮凝剂在碱性环境下与蓝宝石晶片抛光废液污水调质废水中的悬浮物发生絮凝反应产生矾花 ，形成带电絮凝体，吸附调质废水中的悬浮物、胶体和乳渣，形成网状结构，在机械加速澄清器产生的涡流中加速沉降，为保证沉降效果，要求处理水在机械加速澄清器(中有效停留时间> 3分钟；机械加速澄清器中沉降的泥浆进入叠螺式污泥脱水机，在叠螺式污泥脱水机的螺旋挤压下进行脱水，脱水后的泥饼用汽车外运利用处理，分离出的滤液污水回流到机械加速澄清器循环澄清。机械加速澄清器中上层清液在上流式流砂过滤器进口处加入一定浓度的水溶液絮凝剂I后进入上流式流砂过滤器，在上流式流砂过滤器中絮凝剂I与残留的悬浮物发生絮凝反应产生小矾花，形成带电絮凝体，吸附水中的微小悬浮物、胶体和乳渣，并从上流式流砂过滤器污水口排出返回机械加速澄清器循环澄清，经上流式流砂过滤器精滤后的上清液自流到回用水池中，回用水池中的清水作为冲洗水回用或排放。
[0029]现象观察:澄清池上层清液取出样有细微的悬浮物，略显混浊，悬浮细小矾花基本稳定。上流式流砂过滤器出水取出样有细微的悬浮物，微显混浊。
[0030]取样分析结果:回用水池中出水SS ( 60mg / L ;pH值7~8 ;叠螺式污泥脱水机排出的泥饼含水率< 70%。
[0031]实施例2
[0032]将冲洗机床和地面的冲洗水收集引入调节池中，在调节池中按蓝宝石晶片抛光废液污水与冲洗污水比值为1: 20的比例进行调节，至pH为8-9，絮凝剂I选择聚合氯化铝，配置成0.5%的水溶液储存在絮凝剂罐中，蓝宝石晶片抛光废液污水的平均处理水量5t /h，SS为6800mg / L，絮凝剂I水溶液的加入量为5Kg / h，(絮凝剂I的加入量约为IOmg /Kg污水)，在混合器中进行混合后，进入机械加速澄清器，絮凝剂2选择固态分子量为1400万的聚丙烯酰胺，配置成0.2%的水溶液，储存在絮凝剂罐中，絮凝剂2水溶液的加入量为7.5Kg / h，(絮凝剂2的加入量约为15mg / Kg污水)，絮凝剂在碱性环境下与蓝宝石晶片抛光废液调质废水中的悬浮物发生絮凝反应产生矾花，形成带电絮凝体，吸附调质废水中的悬浮物、胶体和乳渣，形成网状结构，在机械加速澄清器产生的涡流中加速沉降，为保证沉降效果，要求处理水在机械加速澄清器中有效停留时间> 10分钟；机械加速澄清器中沉降的泥浆进入叠螺式污泥脱水机，在叠螺式污泥脱水机的螺旋挤压下进行脱水，脱水后的泥饼用汽车外运利用处理，分离出的滤液污水回流到机械加速澄清器循环澄清。机械加速澄清器中上层清液在上流式流砂过滤器进口处加入一定浓度的水溶液絮凝剂I后进入上流式流砂过滤器，在上流式流砂过滤器中絮凝剂I与残留的悬浮物发生絮凝反应产生小矾花，形成带电絮凝体，吸附水中的微小悬浮物、胶体和乳渣，并从上流式流砂过滤器污水口排出返回机械加速澄清器循环澄清，经上流式流砂过滤器精滤后的上清液自流到回用水池中，回用水池中的清水作为冲洗水回用或排放。
[0033]现象观察:澄清池上层清液取出样有细微的悬浮物，略显混浊，悬浮细小矾花基本稳定。上流式流砂过滤器出水取出样无细微的悬浮物，清澈。
[0034]取样分析结果:回用水池中出水SS ( 30mg/L ;pH值7~8 ;叠螺式污泥脱水机排出的泥饼含水率< 70%。`
【权利要求】
1.一种蓝宝石晶片抛光废液污水处理方法，包括如下步骤: (1)采用冲洗机床和地面的冲洗污水调节蓝宝石晶片抛光废液的PH为8-9，得调质废水； (2)在调质废水中加入絮凝剂1，与混合器中混匀，废水进入机械加速澄清器后再加入絮凝剂2，反应形成的絮凝体在机械加速澄清器的作用下加速沉降，上层清液送入上流式流砂过滤器； (3)在上流式流砂过滤器进口处加入絮凝剂1，反应形成的絮凝体，从上流式流砂过滤器污水口排出返回机械加速澄清器中重新处理，经上流式流砂过滤器精滤后的上清液可排放。
2.根据权利要求1所述的蓝宝石晶片抛光废液污水处理方法，其特征在于:所述的絮凝剂I选自聚合氯化铝、硫酸铝、聚丙烯酸钠和聚丙烯酰胺中的一种或两种及两种以上的混合物，优选所述的絮凝剂I为聚合氯化铝。
3.根据权利要求2所述的蓝宝石晶片抛光废液污水处理方法，其特征在于:所述的絮凝剂I的加入量为10-15mg / kg废水。
4.根据权利要求1所述的蓝宝石晶片抛光废液污水处理方法，其特征在于:所述的絮凝剂2选自聚合氯化铝、硫酸铝、聚丙烯酸钠和聚丙烯酰胺中的一种或两种及两种以上的混合物，优选所述的絮凝剂2为聚丙烯酰胺。
5.根据权利要求4所述的蓝宝石晶片抛光废液污水处理方法，其特征在于:所述的絮凝剂2的加入量为20-25mg / kg废水。
6.根据权利要求1-5任一项所述的蓝宝石晶片抛光废液污水处理方法，其特征在于:废水在机械加速澄清器中有效停留时间> 3分钟。
7.根据权利要求1-5任一项所述的蓝宝石晶片抛光废液污水处理方法，其特征在于:所述的絮凝剂I和絮凝剂2在加入前配成浓度为0.1~0.5% (w / V)的水溶液。
8.根据权利要求1-5任一项所述的蓝宝石晶片抛光废液污水处理方法，其特征在于:所述机械加速澄清器中沉降的泥浆进入叠螺式污泥脱水机，在叠螺式污泥脱水机的螺旋挤压下进行脱水，脱水后的泥饼外运处理，分离出的滤液污水回流到机械加速澄清器中循环澄清。
【文档编号】C02F11/12GK103880216SQ201410111733
【公开日】2014年6月25日 申请日期:2014年3月25日 优先权日:2014年3月25日
【发明者】王锡忠 申请人:王锡忠