廢水的處理方法
【專利摘要】本申請(qǐng)公開(kāi)了一種廢水的處理方法，該處理方法包括以下步驟：步驟S1、測(cè)量廢水中的待處理離子的濃度變化速率值x；步驟S2、當(dāng)x＞a時(shí)向廢水中通入m份反應(yīng)試劑，當(dāng)x＜b時(shí)向廢水中加入n份反應(yīng)試劑，當(dāng)如果b≤x≤a時(shí)向廢水中加入k份反應(yīng)試劑，其中，a為正數(shù)，b為負(fù)數(shù)，n＜k＜m。該處理方法通過(guò)先測(cè)量廢水中的待處理離子的濃度變化速率值x，然后濃度變化速率值x的大小控制向廢水中加入反應(yīng)試劑的數(shù)量，從而解決了廢水的處理方法中待處理離子的濃度波動(dòng)劇烈且不易控制的問(wèn)題，并提高了加藥系統(tǒng)的穩(wěn)定性；同時(shí)還提高了反應(yīng)試劑的使用效率，進(jìn)而降低了加藥系統(tǒng)的運(yùn)行成本。
【專利說(shuō)明】
廢水的處理方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本申請(qǐng)涉及廢水處理技術(shù)領(lǐng)域，具體而言，涉及一種廢水的處理方法。【背景技術(shù)】
[0002]加藥是污水處理過(guò)程的一個(gè)重要工藝，加藥系統(tǒng)的性能直接影響著污水處理的運(yùn)營(yíng)成本和污水處理的出水水質(zhì)。在污水處理系統(tǒng)中，藥劑的使用是提高出水水質(zhì)的重要措施。因此，研究污水處理加藥的優(yōu)化設(shè)定模型和預(yù)測(cè)模型，實(shí)現(xiàn)加藥的優(yōu)化控制，對(duì)提高污水處理的出水水質(zhì)、節(jié)約污水處理過(guò)程的藥劑成本和人工成本有著重要的意義。
[0003]現(xiàn)代半導(dǎo)體工業(yè)產(chǎn)生大量廢水(例如含HF廢水)，需要通過(guò)加藥凈化處理，達(dá)到國(guó)家排放標(biāo)準(zhǔn)后排出。目前廢水處理系統(tǒng)大都采用智能sensor實(shí)時(shí)監(jiān)控，即利用可編程邏輯控制器(PLC)對(duì)廢水中離子(例如F-)濃度進(jìn)行監(jiān)控，當(dāng)離子(例如F-)濃度高于一定值時(shí)，添加處理藥劑，達(dá)到去除離子(例如F-)的目的。
[0004]以HF廢水處理為例，系統(tǒng)通過(guò)智能Sensor實(shí)時(shí)監(jiān)控F-濃度，當(dāng)F-濃度較低時(shí) (PV〈Maxl)，系統(tǒng)不加藥；當(dāng)F-濃度較高時(shí)(Max2>PV>Maxl)，系統(tǒng)正常加藥，S卩加藥閥門開(kāi)啟時(shí)間=(PV-Maxl)/Maxl*Dt2,然后經(jīng)過(guò)一個(gè)攪拌時(shí)間Mt后再次測(cè)量，并再次判斷是否加藥；當(dāng)F-濃度過(guò)高時(shí)(PV>Max2)，系統(tǒng)大量加藥，即閥門開(kāi)啟時(shí)間=(PV_Maxl)/Maxl*Dtl， 然后經(jīng)過(guò)一個(gè)攪拌時(shí)間Mt后再次測(cè)量，并再次判斷是否加藥。其中，PV是當(dāng)前F-測(cè)定值。 Maxl，2是set point ;Dtl，Dt2是系統(tǒng)設(shè)置的加藥時(shí)間參數(shù)，單位為秒；Mt是系統(tǒng)設(shè)置的攪拌時(shí)間參數(shù)，單位為秒。
[0005]然而，上述加藥程序存在多種問(wèn)題，主要問(wèn)題如下:離子(例如F-)濃度快速增加時(shí)，系統(tǒng)加藥不及時(shí)，造成離子(例如F-)濃度超標(biāo)，不得不回流再處理，增加系統(tǒng)運(yùn)行負(fù)擔(dān)，且有超標(biāo)風(fēng)險(xiǎn)；離子(例如F-)濃度增高后，系統(tǒng)持續(xù)加藥，造成加藥過(guò)量，浪費(fèi)藥劑，增加運(yùn)行費(fèi)用；加藥程序的不完善，導(dǎo)致離子(例如F-)濃度波動(dòng)劇烈，不易控制。
【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本申請(qǐng)旨在提供一種廢水的處理方法，以解決廢水的處理方法中待處理離子的濃度波動(dòng)劇烈且不易控制的問(wèn)題。
[0007]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本申請(qǐng)?zhí)峁┝艘环N廢水的處理方法，該處理方法包括以下步驟:步驟S1、測(cè)量廢水中的待處理離子的濃度變化速率值x ;步驟S2、當(dāng)x > a時(shí)向廢水中通入m份反應(yīng)試劑，當(dāng)x < b時(shí)向廢水中加入n份反應(yīng)試劑，當(dāng)如果b < x < a時(shí)向廢水中加入k份反應(yīng)試劑，其中，a為正數(shù)，b為負(fù)數(shù)，n < k < m。
[0008]進(jìn)一步地，步驟S1包括:測(cè)量獲得待處理離子的濃度與測(cè)量時(shí)間的關(guān)系式；以及對(duì)關(guān)系式進(jìn)行一次微分計(jì)算后獲得濃度變化速率值X。
[0009]進(jìn)一步地，步驟 S2 中，m = (PV-MaxJ/MaXzXDi^XFx，k = (PV-MaXi)/Max2XDt2XFx，n = 0,其中，PV為待處理離子的濃度值，Max# Max 2為濃度設(shè)定值，Dt挪 Dt2為時(shí)間參數(shù)，F(xiàn)x為反應(yīng)試劑的流速，且MaxMax 2。
[0010]進(jìn)一步地，通入反應(yīng)試劑之后，步驟S2還包括對(duì)廢水和反應(yīng)試劑形成的混合液進(jìn)行攪拌的步驟。
[0011]進(jìn)一步地，重復(fù)執(zhí)行步驟S1和步驟S2,至廢水達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)。
[0012]進(jìn)一步地，完成攪拌的步驟之后，立即再次執(zhí)行步驟S1。
[0013]進(jìn)一步地，采用廢水處理系統(tǒng)自動(dòng)執(zhí)行步驟S1和步驟S2。
[0014]進(jìn)一步地，廢水為半導(dǎo)體生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)生的工業(yè)廢水。
[0015]進(jìn)一步地，待處理離子為F離子，反應(yīng)試劑為CaCl2溶液。
[0016]應(yīng)用本申請(qǐng)的技術(shù)方案，本申請(qǐng)通過(guò)先測(cè)量廢水中的待處理離子的濃度變化速率值X，然后濃度變化速率值x的大小控制向廢水中加入反應(yīng)試劑的數(shù)量，從而解決了廢水的處理方法中待處理離子的濃度波動(dòng)劇烈且不易控制的問(wèn)題，并提高了加藥系統(tǒng)的穩(wěn)定性； 同時(shí)還提高了反應(yīng)試劑的使用效率，進(jìn)而降低了加藥系統(tǒng)的運(yùn)行成本。【附圖說(shuō)明】
[0017]構(gòu)成本申請(qǐng)的一部分的說(shuō)明書附圖用來(lái)提供對(duì)本申請(qǐng)的進(jìn)一步理解，本申請(qǐng)的示意性實(shí)施例及其說(shuō)明用于解釋本申請(qǐng)，并不構(gòu)成對(duì)本申請(qǐng)的不當(dāng)限定。在附圖中:
[0018]圖1示出了本申請(qǐng)實(shí)施方式所提供的廢水的處理方法的流程示意圖。【具體實(shí)施方式】
[0019]需要說(shuō)明的是，在不沖突的情況下，本申請(qǐng)中的實(shí)施例及實(shí)施例中的特征可以相互組合。下面將參考附圖并結(jié)合實(shí)施例來(lái)詳細(xì)說(shuō)明本申請(qǐng)。
[0020]需要注意的是，這里所使用的術(shù)語(yǔ)僅是為了描述【具體實(shí)施方式】，而非意圖限制根據(jù)本申請(qǐng)的示例性實(shí)施方式。如在這里所使用的，除非上下文另外明確指出，否則單數(shù)形式也意圖包括復(fù)數(shù)形式，此外，還應(yīng)當(dāng)理解的是，當(dāng)在本說(shuō)明書中使用術(shù)語(yǔ)“包含”和/或“包括”時(shí)，其指明存在特征、步驟、操作、器件、組件和/或它們的組合。
[0021]正如【背景技術(shù)】中所介紹的，現(xiàn)有的廢水的處理方法中待處理離子的濃度波動(dòng)劇烈且不易控制的問(wèn)題。本申請(qǐng)的發(fā)明人針對(duì)上述問(wèn)題進(jìn)行研究，提出了一種廢水的處理方法。 如圖1所示，該處理方法包括以下步驟:步驟S1、測(cè)量廢水中的待處理離子的濃度變化速率值x ;步驟S2、當(dāng)x > a時(shí)向廢水中通入m份反應(yīng)試齊I」，當(dāng)x < b時(shí)向廢水中加入n份反應(yīng)試劑，當(dāng)如果b < x < a時(shí)向廢水中加入k份反應(yīng)試劑，其中，a為正數(shù)，b為負(fù)數(shù)，n < k < m〇
[0022]上述處理方法通過(guò)先測(cè)量廢水中的待處理離子的濃度變化速率值X，然后濃度變化速率值x的大小控制向廢水中加入反應(yīng)試劑的數(shù)量，從而解決了廢水的處理方法中待處理離子的濃度波動(dòng)劇烈且不易控制的問(wèn)題，并提高了加藥系統(tǒng)的穩(wěn)定性；同時(shí)還提高了反應(yīng)試劑的使用效率，進(jìn)而降低了加藥系統(tǒng)的運(yùn)行成本。
[0023] 下面將更詳細(xì)地描述根據(jù)本申請(qǐng)?zhí)峁┑膹U水的處理方法的示例性實(shí)施方式。然而，這些示例性實(shí)施方式可以由多種不同的形式來(lái)實(shí)施，并且不應(yīng)當(dāng)被解釋為只限于這里所闡述的實(shí)施方式。應(yīng)當(dāng)理解的是，提供這些實(shí)施方式是為了使得本申請(qǐng)的公開(kāi)徹底且完整，并且將這些示例性實(shí)施方式的構(gòu)思充分傳達(dá)給本領(lǐng)域普通技術(shù)人員。
[0024]首先，執(zhí)行步驟S1，即測(cè)量廢水中的待處理離子的濃度變化速率值X。在一種優(yōu)選的實(shí)施方式中，步驟S1包括:測(cè)量獲得待處理離子的濃度與測(cè)量時(shí)間的關(guān)系式；以及對(duì)關(guān)系式進(jìn)行一次微分計(jì)算后獲得濃度變化速率值X。上述測(cè)量方法可以采用本領(lǐng)域中常見(jiàn)的測(cè)量離子濃度的方法，其具體測(cè)量過(guò)程及參數(shù)可以參照現(xiàn)有技術(shù)進(jìn)行，在此不再贅述。
[0025]完成執(zhí)行步驟S1之后，執(zhí)行步驟S2, S卩當(dāng)x > a時(shí)向廢水中通入m份反應(yīng)試劑，當(dāng)x < b時(shí)向廢水中加入n份反應(yīng)試劑，當(dāng)如果b < x < a時(shí)向廢水中加入k份反應(yīng)試劑，其中，a為正數(shù)，b為負(fù)數(shù)，n<k<m。其中，m、n和k的數(shù)值大小可以根據(jù)實(shí)際工藝需求進(jìn)行設(shè)定，在一種優(yōu)選的實(shí)施方式中，m = (PV-Max^/MaXjjXDtiXFx，k = (PV-MaxD/ Max2XDt2XFx，n = 0,其中，PV為待處理離子的濃度值，Max# Max 2為濃度設(shè)定值，Dt挪 Dt2為時(shí)間參數(shù)，F(xiàn)x為反應(yīng)試劑的流速，且MaxMax 2。
[0026] 在步驟中，通入反應(yīng)試劑之后，優(yōu)選地，該步驟還包括對(duì)廢水和反應(yīng)試劑形成的混合液進(jìn)行攪拌的步驟。而且在經(jīng)過(guò)一個(gè)攪拌時(shí)間Mt后再次測(cè)量，并再次判斷是否加藥。攪拌的時(shí)間Mt可以根據(jù)具體的工藝需求進(jìn)行設(shè)定。更為優(yōu)選地，完成攪拌的步驟之后，立即再次執(zhí)行步驟S1。
[0027] 在本申請(qǐng)?zhí)峁┑纳鲜鰪U水的處理方法中，可以重復(fù)執(zhí)行步驟S1和步驟S2,至廢水達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)。其中，重復(fù)執(zhí)行步驟S1和步驟S2的具體次數(shù)可以根據(jù)實(shí)際需求進(jìn)行設(shè)定， 以廢水達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)為標(biāo)準(zhǔn)。
[0028] 同時(shí)，在本申請(qǐng)?zhí)峁┑纳鲜鰪U水的處理方法中，可以采用廢水處理系統(tǒng)自動(dòng)執(zhí)行步驟S1和步驟S2。此時(shí)，該處理方法能夠進(jìn)一步提高加藥系統(tǒng)的穩(wěn)定性。
[0029] 上述廢水的處理方法中，廢水可以為半導(dǎo)體生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)生的工業(yè)廢水，也可以為其他工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)生的工業(yè)廢水。例如，在一種【具體實(shí)施方式】中，待處理離子為F離子，反應(yīng)試劑為CaCl2溶液。
[0030] 本申請(qǐng)還對(duì)本申請(qǐng)實(shí)施方式所提供的廢水的處理方法以及現(xiàn)有廢水的處理方法進(jìn)行了模擬研究，其處理模擬結(jié)果表明，現(xiàn)有廢水的處理方法中待處理離子的濃度波動(dòng)劇烈(濃度范圍為9.8?49mol/L)，而本申請(qǐng)實(shí)施方式所提供的廢水的處理方法中待處理離子的濃度范圍為10?29mol/L，其波動(dòng)程度明顯小于現(xiàn)有廢水的處理方法中待處理離子的濃度波動(dòng)程度。
[0031] 從以上的描述中，可以看出，本申請(qǐng)上述的實(shí)施例實(shí)現(xiàn)了如下技術(shù)效果:本申請(qǐng)通過(guò)先測(cè)量廢水中的待處理離子的濃度變化速率值X，然后濃度變化速率值x的大小控制向廢水中加入反應(yīng)試劑的數(shù)量，從而解決了廢水的處理方法中待處理離子的濃度波動(dòng)劇烈且不易控制的問(wèn)題，并提高了加藥系統(tǒng)的穩(wěn)定性；同時(shí)還提高了反應(yīng)試劑的使用效率，進(jìn)而降低了加藥系統(tǒng)的運(yùn)行成本。
[0032] 以上所述僅為本申請(qǐng)的優(yōu)選實(shí)施例而已，并不用于限制本申請(qǐng)，對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，本申請(qǐng)可以有各種更改和變化。凡在本申請(qǐng)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)包含在本申請(qǐng)的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種廢水的處理方法，其特征在于，所述處理方法包括以下步驟:步驟S1、測(cè)量所述廢水中的待處理離子的濃度變化速率值X ;步驟S2、當(dāng)x > a時(shí)向所述廢水中通入m份反應(yīng)試劑，當(dāng)x < b時(shí)向所述廢水中加入n 份所述反應(yīng)試劑，當(dāng)如果b < x < a時(shí)向所述廢水中加入k份所述反應(yīng)試劑，其中，a為正 數(shù)，b為負(fù)數(shù)，n < k < m。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的處理方法，其特征在于，所述步驟S1包括:測(cè)量獲得所述待處理離子的濃度與測(cè)量時(shí)間的關(guān)系式；以及對(duì)所述關(guān)系式進(jìn)行一次微分計(jì)算后獲得所述濃度變化速率值X。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的處理方法，其特征在于，所述步驟S2中，m = (PV-Max》/ MaXjjXDi^XFx，k = (PV-MaxJ/MaXjjXDtjjXFx，n = 0,其中，PV 為所述待處理離子的濃度 值，MaxJP Max 2為濃度設(shè)定值，Dt JP Dt 2為時(shí)間參數(shù)，F(xiàn)x為所述反應(yīng)試劑的流速，且Max i < Max2〇4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的處理方法，其特征在于，通入所述反應(yīng)試劑之后，所述步驟S2 還包括對(duì)所述廢水和所述反應(yīng)試劑形成的混合液進(jìn)行攪拌的步驟。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的處理方法，其特征在于，重復(fù)執(zhí)行所述步驟S1和所述步驟 S2,至所述廢水達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的處理方法，其特征在于，完成所述攪拌的步驟之后，立即再次 執(zhí)行所述步驟S1。7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的處理方法，其特征在于，采用廢水處理系統(tǒng)自動(dòng)執(zhí)行所述步 驟S1和所述步驟S2。8.根據(jù)權(quán)利要求1至7中任一項(xiàng)所述的處理方法，其特征在于，所述廢水為半導(dǎo)體生產(chǎn) 過(guò)程中產(chǎn)生的工業(yè)廢水。9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的處理方法，其特征在于，所述待處理離子為F離子，所述反應(yīng) 試劑為CaCl2溶液。
【文檔編號(hào)】C02F1/58GK105984906SQ201510044708
【公開(kāi)日】2016年10月5日
【申請(qǐng)日】2015年1月28日
【發(fā)明人】黃攀峰, 王春冬, 張?jiān)菩? 徐鳴, 厲曉華
【申請(qǐng)人】中芯國(guó)際集成電路制造(上海)有限公司