废水的处理方法
【专利摘要】本申请公开了一种废水的处理方法，该处理方法包括以下步骤：步骤S1、测量废水中的待处理离子的浓度变化速率值x；步骤S2、当x＞a时向废水中通入m份反应试剂，当x＜b时向废水中加入n份反应试剂，当如果b≤x≤a时向废水中加入k份反应试剂，其中，a为正数，b为负数，n＜k＜m。该处理方法通过先测量废水中的待处理离子的浓度变化速率值x，然后浓度变化速率值x的大小控制向废水中加入反应试剂的数量，从而解决了废水的处理方法中待处理离子的浓度波动剧烈且不易控制的问题，并提高了加药系统的稳定性；同时还提高了反应试剂的使用效率，进而降低了加药系统的运行成本。
【专利说明】
废水的处理方法
技术领域
[0001]本申请涉及废水处理技术领域，具体而言，涉及一种废水的处理方法。【背景技术】
[0002]加药是污水处理过程的一个重要工艺，加药系统的性能直接影响着污水处理的运营成本和污水处理的出水水质。在污水处理系统中，药剂的使用是提高出水水质的重要措施。因此，研究污水处理加药的优化设定模型和预测模型，实现加药的优化控制，对提高污水处理的出水水质、节约污水处理过程的药剂成本和人工成本有着重要的意义。
[0003]现代半导体工业产生大量废水(例如含HF废水)，需要通过加药净化处理，达到国家排放标准后排出。目前废水处理系统大都采用智能sensor实时监控，即利用可编程逻辑控制器(PLC)对废水中离子(例如F-)浓度进行监控，当离子(例如F-)浓度高于一定值时，添加处理药剂，达到去除离子(例如F-)的目的。
[0004]以HF废水处理为例，系统通过智能Sensor实时监控F-浓度，当F-浓度较低时 (PV〈Maxl)，系统不加药；当F-浓度较高时(Max2>PV>Maxl)，系统正常加药，S卩加药阀门开启时间=(PV-Maxl)/Maxl*Dt2,然后经过一个搅拌时间Mt后再次测量，并再次判断是否加药；当F-浓度过高时(PV>Max2)，系统大量加药，即阀门开启时间=(PV_Maxl)/Maxl*Dtl， 然后经过一个搅拌时间Mt后再次测量，并再次判断是否加药。其中，PV是当前F-测定值。 Maxl，2是set point ;Dtl，Dt2是系统设置的加药时间参数，单位为秒；Mt是系统设置的搅拌时间参数，单位为秒。
[0005]然而，上述加药程序存在多种问题，主要问题如下:离子(例如F-)浓度快速增加时，系统加药不及时，造成离子(例如F-)浓度超标，不得不回流再处理，增加系统运行负担，且有超标风险；离子(例如F-)浓度增高后，系统持续加药，造成加药过量，浪费药剂，增加运行费用；加药程序的不完善，导致离子(例如F-)浓度波动剧烈，不易控制。
【发明内容】
[0006]本申请旨在提供一种废水的处理方法，以解决废水的处理方法中待处理离子的浓度波动剧烈且不易控制的问题。
[0007]为了实现上述目的，本申请提供了一种废水的处理方法，该处理方法包括以下步骤:步骤S1、测量废水中的待处理离子的浓度变化速率值x ;步骤S2、当x > a时向废水中通入m份反应试剂，当x < b时向废水中加入n份反应试剂，当如果b < x < a时向废水中加入k份反应试剂，其中，a为正数，b为负数，n < k < m。
[0008]进一步地，步骤S1包括:测量获得待处理离子的浓度与测量时间的关系式；以及对关系式进行一次微分计算后获得浓度变化速率值X。
[0009]进一步地，步骤 S2 中，m = (PV-MaxJ/MaXzXDi^XFx，k = (PV-MaXi)/Max2XDt2XFx，n = 0,其中，PV为待处理离子的浓度值，Max# Max 2为浓度设定值，Dt挪 Dt2为时间参数，Fx为反应试剂的流速，且MaxMax 2。
[0010]进一步地，通入反应试剂之后，步骤S2还包括对废水和反应试剂形成的混合液进行搅拌的步骤。
[0011]进一步地，重复执行步骤S1和步骤S2,至废水达到排放标准。
[0012]进一步地，完成搅拌的步骤之后，立即再次执行步骤S1。
[0013]进一步地，采用废水处理系统自动执行步骤S1和步骤S2。
[0014]进一步地，废水为半导体生产过程中产生的工业废水。
[0015]进一步地，待处理离子为F离子，反应试剂为CaCl2溶液。
[0016]应用本申请的技术方案，本申请通过先测量废水中的待处理离子的浓度变化速率值X，然后浓度变化速率值x的大小控制向废水中加入反应试剂的数量，从而解决了废水的处理方法中待处理离子的浓度波动剧烈且不易控制的问题，并提高了加药系统的稳定性； 同时还提高了反应试剂的使用效率，进而降低了加药系统的运行成本。【附图说明】
[0017]构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本申请的进一步理解，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。在附图中:
[0018]图1示出了本申请实施方式所提供的废水的处理方法的流程示意图。【具体实施方式】
[0019]需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本申请。
[0020]需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述【具体实施方式】，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。
[0021]正如【背景技术】中所介绍的，现有的废水的处理方法中待处理离子的浓度波动剧烈且不易控制的问题。本申请的发明人针对上述问题进行研究，提出了一种废水的处理方法。 如图1所示，该处理方法包括以下步骤:步骤S1、测量废水中的待处理离子的浓度变化速率值x ;步骤S2、当x > a时向废水中通入m份反应试齐I」，当x < b时向废水中加入n份反应试剂，当如果b < x < a时向废水中加入k份反应试剂，其中，a为正数，b为负数，n < k < m〇
[0022]上述处理方法通过先测量废水中的待处理离子的浓度变化速率值X，然后浓度变化速率值x的大小控制向废水中加入反应试剂的数量，从而解决了废水的处理方法中待处理离子的浓度波动剧烈且不易控制的问题，并提高了加药系统的稳定性；同时还提高了反应试剂的使用效率，进而降低了加药系统的运行成本。
[0023] 下面将更详细地描述根据本申请提供的废水的处理方法的示例性实施方式。然而，这些示例性实施方式可以由多种不同的形式来实施，并且不应当被解释为只限于这里所阐述的实施方式。应当理解的是，提供这些实施方式是为了使得本申请的公开彻底且完整，并且将这些示例性实施方式的构思充分传达给本领域普通技术人员。
[0024]首先，执行步骤S1，即测量废水中的待处理离子的浓度变化速率值X。在一种优选的实施方式中，步骤S1包括:测量获得待处理离子的浓度与测量时间的关系式；以及对关系式进行一次微分计算后获得浓度变化速率值X。上述测量方法可以采用本领域中常见的测量离子浓度的方法，其具体测量过程及参数可以参照现有技术进行，在此不再赘述。
[0025]完成执行步骤S1之后，执行步骤S2, S卩当x > a时向废水中通入m份反应试剂，当x < b时向废水中加入n份反应试剂，当如果b < x < a时向废水中加入k份反应试剂，其中，a为正数，b为负数，n<k<m。其中，m、n和k的数值大小可以根据实际工艺需求进行设定，在一种优选的实施方式中，m = (PV-Max^/MaXjjXDtiXFx，k = (PV-MaxD/ Max2XDt2XFx，n = 0,其中，PV为待处理离子的浓度值，Max# Max 2为浓度设定值，Dt挪 Dt2为时间参数，Fx为反应试剂的流速，且MaxMax 2。
[0026] 在步骤中，通入反应试剂之后，优选地，该步骤还包括对废水和反应试剂形成的混合液进行搅拌的步骤。而且在经过一个搅拌时间Mt后再次测量，并再次判断是否加药。搅拌的时间Mt可以根据具体的工艺需求进行设定。更为优选地，完成搅拌的步骤之后，立即再次执行步骤S1。
[0027] 在本申请提供的上述废水的处理方法中，可以重复执行步骤S1和步骤S2,至废水达到排放标准。其中，重复执行步骤S1和步骤S2的具体次数可以根据实际需求进行设定， 以废水达到排放标准为标准。
[0028] 同时，在本申请提供的上述废水的处理方法中，可以采用废水处理系统自动执行步骤S1和步骤S2。此时，该处理方法能够进一步提高加药系统的稳定性。
[0029] 上述废水的处理方法中，废水可以为半导体生产过程中产生的工业废水，也可以为其他工业生产过程中产生的工业废水。例如，在一种【具体实施方式】中，待处理离子为F离子，反应试剂为CaCl2溶液。
[0030] 本申请还对本申请实施方式所提供的废水的处理方法以及现有废水的处理方法进行了模拟研究，其处理模拟结果表明，现有废水的处理方法中待处理离子的浓度波动剧烈(浓度范围为9.8?49mol/L)，而本申请实施方式所提供的废水的处理方法中待处理离子的浓度范围为10?29mol/L，其波动程度明显小于现有废水的处理方法中待处理离子的浓度波动程度。
[0031] 从以上的描述中，可以看出，本申请上述的实施例实现了如下技术效果:本申请通过先测量废水中的待处理离子的浓度变化速率值X，然后浓度变化速率值x的大小控制向废水中加入反应试剂的数量，从而解决了废水的处理方法中待处理离子的浓度波动剧烈且不易控制的问题，并提高了加药系统的稳定性；同时还提高了反应试剂的使用效率，进而降低了加药系统的运行成本。
[0032] 以上所述仅为本申请的优选实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。
【主权项】
1.一种废水的处理方法，其特征在于，所述处理方法包括以下步骤:步骤S1、测量所述废水中的待处理离子的浓度变化速率值X ;步骤S2、当x > a时向所述废水中通入m份反应试剂，当x < b时向所述废水中加入n 份所述反应试剂，当如果b < x < a时向所述废水中加入k份所述反应试剂，其中，a为正 数，b为负数，n < k < m。2.根据权利要求1所述的处理方法，其特征在于，所述步骤S1包括:测量获得所述待处理离子的浓度与测量时间的关系式；以及对所述关系式进行一次微分计算后获得所述浓度变化速率值X。3.根据权利要求1所述的处理方法，其特征在于，所述步骤S2中，m = (PV-Max》/ MaXjjXDi^XFx，k = (PV-MaxJ/MaXjjXDtjjXFx，n = 0,其中，PV 为所述待处理离子的浓度 值，MaxJP Max 2为浓度设定值，Dt JP Dt 2为时间参数，Fx为所述反应试剂的流速，且Max i < Max2〇4.根据权利要求1所述的处理方法，其特征在于，通入所述反应试剂之后，所述步骤S2 还包括对所述废水和所述反应试剂形成的混合液进行搅拌的步骤。5.根据权利要求4所述的处理方法，其特征在于，重复执行所述步骤S1和所述步骤 S2,至所述废水达到排放标准。6.根据权利要求5所述的处理方法，其特征在于，完成所述搅拌的步骤之后，立即再次 执行所述步骤S1。7.根据权利要求5所述的处理方法，其特征在于，采用废水处理系统自动执行所述步 骤S1和所述步骤S2。8.根据权利要求1至7中任一项所述的处理方法，其特征在于，所述废水为半导体生产 过程中产生的工业废水。9.根据权利要求8所述的处理方法，其特征在于，所述待处理离子为F离子，所述反应 试剂为CaCl2溶液。
【文档编号】C02F1/58GK105984906SQ201510044708
【公开日】2016年10月5日
【申请日】2015年1月28日
【发明人】黄攀峰, 王春冬, 张云秀, 徐鸣, 厉晓华
【申请人】中芯国际集成电路制造(上海)有限公司