申请日2012.12.31
公开(公告)日2013.04.24
IPC分类号B01D36/04
摘要
本发明提供了一种废水循环利用方法与系统，以减小现有技术中单多晶硅片的制造需要消耗大量自来水的问题。该方法包括：根据单多晶硅片制造过程中各用水环节对水质的要求，将所述用水环节分成高等水质用水环节、中等水质用水环节、和低等水质用水环节;将所述高等水质用水环节排出的废水进行净化处理，然后作为所述中等水质用水环节和所述低等水质用水环节的用水。根据本发明的技术方案，利用第一级沉淀池和第二级沉淀池对多晶硅片制造过程中的废水进行回收并处理之后应用于该制造过程，使其中的中等水质用水环节和低等水质用水环节无需额外使用自来水，减小了单多晶硅片制造过程中的自来水消耗。
权利要求书
1.一种废水循环利用方法，应用于单多晶硅片制造，其特征在于，该方法包括：
根据多晶硅片制造过程中各用水环节对水质的要求，将所述用水环节分成高等水质 用水环节、中等水质用水环节、和低等水质用水环节;
将所述高等水质用水环节排出的废水进行净化处理，然后作为所述中等水质用水环 节和所述低等水质用水环节的用水。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括：将所述中等水质用水环节和所述低 等水质用水环节排出的废水进行净化处理，然后作为所述中等水质用水环节和所述低等 水质用水环节的用水。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，
所述低等水质用水环节包括对切割硅锭所得到的硅块进行冲洗的环节、对切割硅块 得到的单多晶硅片进行预冲洗的环节，以及，对切割中所用工装进行冲洗的环节;
所述中等水质用水环节包括对所述单多晶硅块进行形状及表面研磨加工时用水进行 冷却的环节;
所述高等水质用水环节包括采用去离子水对所述切割硅块得到的单多晶硅片进行清 洗的环节。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，
所述高等水质用水环节中，采用多槽式超声波硅片清洗机对所述切割硅块得到的单 多晶硅片进行清洗;
将所述高等水质用水环节排出的废水进行净化处理的步骤包括：将所述多槽式超声 波硅片清洗机的预漂洗槽和精漂洗槽排出的废水进行净化处理。
5.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，
将所述高等水质用水环节排出的废水进行净化处理的步骤包括：将所述高等水质用 水环节排出的废水先后进行一级沉淀和过滤;
将所述中等水质用水环节和所述低等水质用水环节排出的废水进行净化处理的步骤 包括：将所述中等水质用水环节和所述低等水质用水环节排出的废水先后进行两级沉淀 和过滤。
6.一种废水循环利用系统，应用于单多晶硅片制造，其特征在于，该系统包括：
第一级沉淀池(11);
第二级沉淀池(12);
过滤器(13);其中，
所述第一级沉淀池(11)、所述第二级沉淀池(12)、所述过滤器(13)依次串联;
所述第一级沉淀池(11)具有与中等水质用水环节和低等水质用水环节的废水出口 (A)相连的第一级废水接收口以及将沉淀后的废水排出的第一级沉淀池出口;
所述第二级沉淀池(12)具有与所述第一级沉淀池出口相连的第二级沉淀池入口以 及与高等水质用水环节的废水出口(B)相连的第二级废水接收口;
所述高等水质用水环节、所述中等水质用水环节、和所述低等水质用水环节是根据 单多晶硅片制造过程中各用水环节对水质的要求而划分。
7.根据权利要求6所述的系统，其特征在于，还包括滤前泵(16)、滤后储水槽(19)、增 压泵(17)和压力罐(18)，其中：
所述第二级沉淀池(12)与所述过滤器(13)之间通过所述滤前泵(16)相连，所 述滤前泵(16)的输入端与所述第二级沉淀池(12)相连，所述滤前泵(16)的输出端 与所述过滤器(13)相连;
所述过滤器(13)与所述压力罐(18)之间设置所述滤后储水槽(19)，所述滤后储 水槽用于存储所述过滤器(13)过滤后的水;
所述滤后储水槽(19)与所述压力罐(18)之间通过所述增压泵(17)相连，所述 增压泵(17)的输入端与所述滤后储水槽(19)相连，所述增压泵(17)的输出端与所 述压力罐(18)的输入端相连;
所述压力罐(18)的输出端与所述中等水质用水环节和所述低等水质用水环节的供 水输入端相连。
8.根据权利要求7所述的系统，其特征在于，还包括控制器，所述滤后储水槽(19)内由 高至低设置有第一高液位传感器(191)、第一中液位传感器(192)和第一低液位传感器 (193)三个液位传感器，其中，
所述控制器分别与所述第一高液位传感器(191)和所述滤前泵(16)相连，用于在 液位达到所述第一高液位传感器(191)时停止所述滤前泵(16);
所述控制器分别与所述第一中液位传感器(192)和所述增压泵(17)相连，用于在 液位达到所述第一中液位传感器(192)时启动所述增压泵(17);
所述控制器分别与所述第一低液位传感器(193)和所述增压泵(17)相连，用于在 液位低于所述第一低液位传感器(193)停止所述增压泵(17)。
9.根据权利要求7所述的系统，其特征在于，还包括第一三通阀(132)，所述增压泵(17) 和所述压力罐(18)分别连接至所述第一三通阀(132)的两端，该第一三通阀(132) 的第三端与所述过滤器(13)的反洗水路(131)连接;所述过滤器(13)的反洗排污出 口与所述第一级沉淀池(11)的入口连接。
10.根据权利要求7所述的系统，其特征在于，还包括第二三通阀(111)、滤前储水槽(15) 和控制器，其中，
所述第二三通阀(111)的第一端与所述中等水质用水环节和所述低等水质用水环节 的废水出口(A)连接，第二端与污水管网(W)连接，第三端与所述第一沉淀池(11) 的入口连接;
所述滤前储水槽(15)与所述第二级沉淀池(12)通过溢流堰(151)连接，所述滤 前储水槽(15)内由高至低设置有第二高液位传感器(152)、第二中液位传感器(153) 和第二低液位传感器(154)，其中，
所述控制器分别与所述第二高液位传感器(152)和所述第二三通阀(111)相连， 用于在液位达到所述第二高液位传感器(152)时控制所述第二三通阀(111)将所述中 等水质用水环节和所述低等水质用水环节的废水在污水管网(W)和所述第一级沉淀池 (11)的入口之间切换;
所述控制器分别与所述第二中液位传感器(153)和所述滤前泵(16)相连，用于在 液位达到所述第二中液位传感器(153)时启动所述滤前泵(16);
所述控制器分别与所述第二低液位传感器(154)和所述滤前泵(16)相连，用于在 液位低于所述第二低液位传感器(154)时停止所述滤前泵(16);
所述溢流堰(151)上具有通孔，该通孔上安装有阀门(155)，所述通孔的高度与所 述滤前储水槽(15)内的所述第二中液位传感器(153)的高度相同或低于所述第二中 液位传感器(153)的高度。
说明书
废水循环利用方法与系统
技术领域
本发明涉及硅片制造领域，特别地涉及一种废水循环利用方法与系统。
背景技术
在太阳能电池生产领域，以多晶硅片为基体制成的太阳能电池一直都是光伏市场的主流 产品，而在整个晶体硅太阳能电池产业链中单多晶硅片生产环节是一个用水大户，在国家倡 导节能减排的大背景下，如何在保证生产工艺和设备正常运行的前提下大幅降低水资源单耗 是一个亟待解决的问题。
目前，行业中单多晶硅块及硅片的生产环节基本都是利用多线切割方式实现的，即高速 运行的钢线携带含有SiC颗粒的砂浆把硅锭切割成硅块和把硅块切割成硅片，可想而知完成 切割的硅块和硅片表面上沾满了砂浆，所以要进行后续加工，需要用大量的水进行喷淋冲洗 操作，把沾满砂浆的硅块和硅片进行预处理，用水量极大。
同时，在硅块研磨倒角和带锯环节中，为了使刀口冷却，也需要大量的水。在现有技术 中，上述用水主要采用自来水，因此对自来水的消耗量较大。
发明内容
本发明目的在于提供一种废水 循环利用方法与系统，以减小现有技术中单多晶硅片制造 需要消耗大量自来水的问题。
为实现上述目的，根据本发明的一个方面，提供了一种废水循环利用方法，应用于单多 晶硅片制造，该方法包括：根据多晶硅片制造过程中各用水环节对水质的要求，将用水环节 分成高等水质用水环节、中等水质用水环节、和低等水质用水环节;将高等水质用水环节排 出的废水进行净化处理，然后作为中等水质用水环节和低等水质用水环节的用水。
进一步地，本发明提供的方法，还包括：将中等水质用水环节和低等水质用水环节排出 的废水进行净化处理，然后作为中等水质用水环节和低等水质用水环节的用水。
进一步地，低等水质用水环节包括对切割硅锭所得到的硅块进行冲洗的环节、对切割硅 块得到的单多晶硅片进行预冲洗的环节，以及，对切割中所用工装进行冲洗的环节;中等水 质用水环节包括对单多晶硅块进行形状及表面研磨加工时用水进行冷却的环节;高等水质用 水环节包括采用去离子水对切割硅块得到的单多晶硅片进行清洗的环节。
进一步地，高等水质用水环节中，采用多槽式超声波硅片清洗机对切割硅块得到的单多 晶硅片进行清洗;将高等水质用水环节排出的废水进行净化处理的步骤包括：将多槽式超声 波硅片清洗机的预漂洗槽和精漂洗槽排出的废水进行净化处理。
进一步地，将高等水质用水环节排出的废水进行净化处理的步骤包括：将高等水质用水 环节排出的废水先后进行一级沉淀和过滤;将中等水质用水环节和低等水质用水环节排出的 废水进行净化处理的步骤包括：将中等水质用水环节和低等水质用水环节排出的废水先后进 行两级沉淀和过滤。
根据本发明的另一个方面，还提供了一种废水循环利用系统，应用于单多晶硅片制造， 该系统包括：第一级沉淀池;第二级沉淀池;过滤器;其中，第一级沉淀池、第二级沉淀 池、过滤器依次串联;第一级沉淀池具有与中等水质用水环节和低等水质用水环节的废水出 口相连的第一级废水接收口以及将沉淀后的废水排出的第一级沉淀池出口;第二级沉淀池具 有与第一级沉淀池出口相连的第二级沉淀池入口以及与高等水质用水环节的废水出口相连的 第二级废水接收口;高等水质用水环节、中等水质用水环节、和低等水质用水环节是根据单 多晶硅片制造过程中各用水环节对水质的要求而划分。
进一步地，本发明提供的系统，还包括滤前泵、滤后储水槽、增压泵和压力罐，其中： 第二级沉淀池与过滤器之间通过滤前泵相连，滤前泵的输入端与第二级沉淀池相连，滤前泵 的输出端与过滤器相连;过滤器与压力罐之间设置滤后储水槽，滤后储水槽用于存储过滤器 过滤后的水;滤后储水槽与压力罐之间通过增压泵相连，增压泵的输入端与滤后储水槽相 连，增压泵的输出端与压力罐的输入端相连;压力罐的输出端与中等水质用水环节和低等水 质用水环节的供水输入端相连。
进一步地，本发明提供的系统，还包括控制器，滤后储水槽内由高至低设置有第一高液 位传感器、第一中液位传感器和第一低液位传感器三个液位传感器，其中，
控制器分别与第一高液位传感器和滤前泵相连，用于在液位达到第一高液位传感器时停 止滤前泵;控制器分别与第一中液位传感器和增压泵相连，用于在液位达到第一中液位传感 器时启动增压泵;控制器分别与第一低液位传感器和增压泵相连，用于在液位低于第一低液 位传感器停止增压泵。
进一步地，本发明提供的系统，还包括第一三通阀，增压泵和压力罐分别连接至第一三 通阀的两端，该第一三通阀的第三端与过滤器的反洗水路连接;过滤器的反洗排污出口与第 一级沉淀池的入口连接。
进一步地，本发明提供的系统，还包括第二三通阀、滤前储水槽和控制器，其中，第二 三通阀的第一端与中等水质用水环节和低等水质用水环节的废水出口连接，第二端与污水管 网连接，第三端与第一沉淀池的入口连接;滤前储水槽与第二级沉淀池通过溢流堰连接，滤 前储水槽内由高至低设置有第二高液位传感器、第二中液位传感器和第二低液位传感器，其 中，控制器分别与第二高液位传感器和第二三通阀相连，用于在液位达到第二高液位传感器 时控制第二三通阀将中等水质用水环节和低等水质用水环节的废水在污水管网和第一沉淀池 的入口之间切换;控制器分别与第二中液位传感器和滤前泵相连，也用于在液位达到第二中 液位传感器时启动滤前泵;控制器分别与第二低液位传感器和滤前泵连接，用于在液位低于 第二低液位传感器时停止滤前泵;溢流堰上具有通孔，该通孔上安装有阀门，通孔的高度与 滤前储水槽内的第二中液位传感器的高度相同或低于第二中液位传感器的高度。
本发明提供了一种废水循环利用方法及系统，该方法包括：根据单多晶硅片制造过程中 各用水环节对水质的要求，将所述用水环节分成高等水质用水环节、中等水质用水环节、和 低等水质用水环节;将所述高等水质用水环节排出的废水进行净化处理，然后作为所述中等 水质用水环节和所述低等水质用水环节的用水;该系统包括：第一级沉淀池;第二级沉淀 池;过滤器;其中，所述第一级沉淀池、所述第二级沉淀池、所述过滤器依次串联;所述第 一级沉淀池和所述第二级沉淀池用于处理中等水质用水环节和低等水质用水环节的废水;所 述第二级沉淀池还用于处理高等水质用水环节的废水。本发明提供的废水循环利用方法及系 统利用第一级沉淀池和第二级沉淀池对单多晶硅片制造过程中的废水进行回收并处理之后应 用于该制造过程，使其中的中等水质用水环节和低等水质用水环节无需额外使用自来水，减 小了多晶硅片制造过程中的自来水消耗。本发明实施例中的废水循环利用系统的水处理成本 也较低，并可长期自动稳定运行，而且对于下一代金刚线切割制造工艺而言，该系统依然非 常适用，无须升级改造。
除了上面所描述的目的、特征和优点之外，本发明还有其它的目的、特征和优点。下面 将参照附图，对本发明的实施方式举例说明。
