CN220703463U - 一种半导体行业酸碱废水的回收利用系统 - Google Patents
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Abstract
本申请提供了一种半导体行业酸碱废水的回收利用系统，通过设置包括依次连接的废水回收模块、回用水池、原水池、过滤模块和净化模块的半导体行业酸碱废水的回收利用系统，对半导体企业处理后的废水进行处理，得到能够回收利用的纯水，与相关技术中半导体企业一般将废水经处理后排往城市污水处理厂的方式相比，可以对半导体企业处理后的废水进行处理并回收利用，减少环境污染的同时实现了废水的资源化回收利用，具有绿色环保节能的优点。
Description
技术领域
本申请涉及废水回收技术领域，具体而言，涉及一种半导体行业酸碱废水的回收利用系统。
背景技术
近几年来，半导体行业快速发展，主要表现在两个方面：一方面是半导体企业数量的不断扩大；另一方面是半导体企业质量的不断提升。半导体生产工艺复杂精细，生产工序复杂繁多，不仅使用多种化学试剂，还使用大量的超纯水用于清洗冲洗等工序。这使得半导体生产过程会产生大量的废水，如酸碱废水、含氟废水以及机械研磨废水。半导体企业数量的不断扩大使得废水量不断增加，半导体企业质量的不断提升使得纯水的水质要求越来越高。目前，半导体企业一般将废水经处理达标后，直接排往城市污水处理厂。
因此，如何将半导体行业酸碱废水资源化利用，是亟待解决的问题。
实用新型内容
为解决上述问题，本申请实施例的目的在于提供一种半导体行业酸碱废水的回收利用系统。
第一方面，本申请实施例提供了一种半导体行业酸碱废水的回收利用系统，包括：依次连接的废水回收模块、回用水池、原水池、过滤模块和净化模块；
所述废水回收模块，对酸碱废水进行处理，得到回用水，并将所述回用水输送到所述回用水池；
所述回用水池，将回用水池输送到所述原水池中；
所述原水池，能够对所述原水池中的所述回用水和新鲜原水进行均匀，得到混合自来水，并将得到的所述混合自来水输送到所述过滤模块中进行过滤；
所述过滤模块，能够对所述混合自来水进行过滤，得到过滤后的混合自来水；
所述净化模块，能够对所述过滤后的混合自来水进行净化，得到超纯水。
本申请实施例上述第一方面提供的方案中，通过设置包括依次连接的废水回收模块、回用水池、原水池、过滤模块和净化模块的半导体行业酸碱废水的回收利用系统，对半导体企业处理后的废水进行处理，得到能够回收利用的纯水，与相关技术中半导体企业一般将废水经处理后排往城市污水处理厂的方式相比，可以对半导体企业处理后的废水进行处理并回收利用，减少环境污染的同时实现了废水的资源化回收利用，具有绿色环保节能的优点。
为使本申请的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1示出了本申请实施例所提供的一种半导体行业酸碱废水的回收利用系统的概括示意图；
图2示出了本申请实施例所提供的一种半导体行业酸碱废水的回收利用系统的详细示意图。
图标：100、回用水池；102、原水池；104、中和单元；106、中间水池；108、过滤系统；110、第一反渗透系统；112、蒸发结晶装置；114、超滤系统；116、换热系统；122、保安过滤器；118、第二反渗透系统；120、反渗透产水箱；120、UV反应器；124、EDI装置；126、超纯水箱；128、TOC-UV装置。
具体实施方式
在本申请的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。
此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本申请的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
在本申请中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。
近几年来，半导体行业快速发展，主要表现在两个方面：一方面是半导体企业数量的不断扩大；另一方面是半导体企业质量的不断提升。半导体生产工艺复杂精细，生产工序复杂繁多，不仅使用多种化学试剂，还使用大量的超纯水用于清洗冲洗等工序。这使得半导体生产过程会产生大量的废水，如酸碱废水、含氟废水以及机械研磨废水。半导体企业数量的不断扩大使得废水量不断增加，半导体企业质量的不断提升使得纯水的水质要求越来越高。目前，半导体企业一般将废水经处理达标后，直接排往城市污水处理厂。
然而，半导体行业虽然用水量大、用水工序多，产生污水的性质也不同，但是该行业的废水通常是经过分类后收集并排出的，按废水特性采取不同的处理方法，针对性强、效率高，而且分类处理后可以降低废水处理的成本。
半导体行业生产工序中会加入大量的各种酸碱试剂，因此产生大量的酸碱废水，且半导体行业的酸碱废水分类收集，使得该废水水质含有的有机污染物较少，有毒有害物质较少，因此，如何将该股废水资源化利用，减少纯水制备中新鲜自来水的水量，是亟待解决的问题。
基于此，本申请以下实施例提出一种半导体行业酸碱废水的回收利用系统，通过设置包括依次连接的废水回收模块、回用水池、原水池、过滤模块和净化模块的半导体行业酸碱废水的回收利用系统，对半导体企业处理后的废水进行处理，得到能够回收利用的纯水，从而可以对半导体企业处理后的废水进行处理并回收利用，减少环境污染的同时实现了废水的资源化回收利用，具有绿色环保节能的优点。
为使本申请的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和实施例对本申请做进一步详细的说明。
实施例
参见图1所示的一种半导体行业酸碱废水的回收利用系统的概括示意图以及参见图2所示的一种半导体行业酸碱废水的回收利用系统的详细示意图，本实施例提出一种半导体行业酸碱废水的回收利用系统，包括：依次连接的废水回收模块、回用水池100、原水池102、过滤模块和净化模块；所述废水回收模块，对酸碱废水进行处理，得到回用水，并将所述回用水输送到所述回用水池100；所述回用水池100，将回用水池输送到所述原水池102中；所述原水池102，能够对所述原水池中的所述回用水和新鲜原水进行均匀，得到混合自来水，并将得到的所述混合自来水输送到所述过滤模块中进行过滤；所述过滤模块，能够对所述混合自来水进行过滤，得到过滤后的混合自来水；所述净化模块，能够对所述过滤后的混合自来水进行净化，得到超纯水。
具体地，如图2所示，所述废水回收模块，包括：依次连接的中和单元104、中间水池106、过滤系统108以及第一反渗透系统110；所述第一反渗透系统110，还与所述回用水池100连接；所述中和单元104，能够对酸碱废水的PH值进行调节，得到PH值调节后的废水，并将得到的所述PH值调节后的废水输送到所述中间水池106；所述过滤系统108，对所述中间水池106的出水进行预过滤，得到预过滤的废水；所述第一反渗透系统110，能够对所述预过滤后的废水进行处理，降低预过滤后的废水的无机盐浓度，并去除所述预过滤后的废水的有机物，得到回用水，并将得到的所述回用水输送到所述回用水池100中。
具体地，为了对酸碱废水的酸碱度(PH值)进行中和，所述中和单元104，包括：加药泵和中和反应池；所述加药泵、所述中和反应池、所述中间水池依次连接；所述加药泵，能够向所述中和反应池的酸碱废水中加入酸或者碱；所述中和反应池，对加药泵加入的酸或者碱与所述酸碱废水进行搅拌，对所述酸碱废水的PH值进行调节，得到PH值调节后的废水，并将得到的所述PH值调节后的废水输送到所述中间水池。
可选地，上述中和反应池可以采用三级中和反应池，使得PH值调整更为准确。
PH值调节后的废水的PH值在6-8之间，从而降低对后续的过滤系统108以及第一反渗透系统110这些膜处理系统的腐蚀风险。
这里，中间水池106，能够均匀中和单元104的出水水质，并调节中和反应池出水的水量。
在一个实施方式中，过滤系统108，可以采用多介质过滤器和/或者活性炭过滤器。
为了更有效率的利用加药泵加入的酸或者碱对酸碱废水的PH值进行中和，所述中和反应池中设置有搅拌机或者曝气器。从而达到加快反应速度，提高反应效率的目的。
除了所述回用水之外，所述第一反渗透系统还产生浓水，为了对述第一反渗透系统产生的浓水进行回收利用，本实施例提出的半导体行业酸碱废水的回收利用系统，还包括：蒸发结晶装置112；所述蒸发结晶装置112，分别与所述第一反渗透系统110和所述回用水池100连接；所述第一反渗透系统110将产生的浓水输送到所述蒸发结晶装置112；所述蒸发结晶装置112，利用蒸发结晶的方式对所述浓水进行处理，将所述浓水中的盐分和水进行分离，得到回用水，并将得到的所述回用水输送到所述回用水池100中。
具体地，所述过滤模块，包括：依次连接的超滤系统114、换热系统116、保安过滤器122、第二反渗透系统118、反渗透产水箱120；所述超滤系统114，还与所述原水池102连接，所述反渗透产水箱120，还与所述净化模块连接；所述超滤系统114，能够对所述混合自来水中的悬浮物、胶体、微生物进行去除，得到超滤处理后的混合自来水；所述换热系统116，能够对超滤处理后的混合自来水进行加热，得到加热后的混合自来水；保安过滤器，能够对加热后的混合自来水进行处理，去除所述加热后的混合自来水中的无机盐和有机物；第二反渗透系统118，能够对所述保安过滤器处理后的混合自来水进行处理，继续降低加热后的混合自来水的无机盐浓度，并再次去除所述混合自来水的有机物，得到反渗透处理后的混合自来水，并将得到的所述反渗透处理后的混合自来水输送到所述反渗透产水箱120中。
其中，换热系统116，能够加热超滤系统的产水至22℃-25℃，保证后续第二反渗透系统118的产水水质和水量的稳定。
可选地，保安过滤器122，采用10μm保安过滤器，对所述换热系统116的出水进行处理，去除换热系统的出水中的无机盐和残留有机物，被保安过滤器处理后的水进入第二反渗透系统118。
具体地，所述第一反渗透系统110和所述第二反渗透系统118，分别包括：第一反渗透膜、第二反渗透膜以及高压水泵；所述高压水泵设置在所述第一反渗透膜和所述第二反渗透膜之间；所述高压水泵将所述第一反渗透膜处理后的水输送到所述第二反渗透膜进行处理。
反渗透产水箱120，能够均匀被第二反渗透系统118反渗透处理后的混合自来水的水质和水量。
具体地，所述净化模块，包括：依次连接的UV反应器120、EDI装置124、超纯水箱126、以及TOC-UV装置128；所述UV反应器120，还与所述反渗透产水箱连接；所述UV反应器120，能够对反渗透产水箱的出水进行杀菌处理，得到杀菌处理后的混合自来水；所述EDI装置124，能够去除所述杀菌处理后的混合自来水中的杂质，得到超纯水，并将所述超纯水输送到所述超纯水箱126中；所述TOC-UV装置128，能够对所述超纯水箱126的出水进行氧化降解，得到氧化降解后的超纯水。
在一个实施方式中，UV反应器120，包括：UV灯和过滤器；其中，UV灯采用紫外线波段185纳米(nm)波长的UV灯；过滤器采用0.45微米(μm)过滤器。
UV灯先对反渗透产水箱120的出水进行杀菌处理，然后，利用过滤器对水中被杀死的细菌进行拦截，使得UV反应器120杀菌处理后得到的混合自来水的水质能够满足超纯水的水质要求。
EDI装置124，去除所述过滤处理后的混合自来水中的杂质，是指对UV反应器120杀菌处理后得到的混合自来水进一步除盐提纯，达到去除混合自来水中的杂质离子，提高混合自来水的电阻率而得到超纯水的目的。
在一个实施方式中，为了进一步提高超纯水箱中超纯水的水质，在所述超纯水箱126内通入氮气，将所述超纯水箱内的超纯水与氧气隔绝，使得产生的超纯水水质中的含氧量满足水质需求。
TOC-UV装置128，采用UV-C波段185nm波长并结合UV-254nm的紫外线杀菌器，通过高剂量的紫外催化，在超纯水中产生OH羟基自由基，对超纯水中的有机物进行氧化降解，以使得超纯水中TOC的控制量满足要求。
为了进一步提高超纯水的水质，可在半导体行业酸碱废水的回收利用系统的末端设置抛光混床。在本实施例提出的半导体行业酸碱废水的回收利用系统中，该系统还包括：与所述TOC-UV装置连接的抛光混床130；所述抛光混床130，对所述氧化降解后的超纯水进行纯化处理。从而进一步提高超纯水的水质，满足用水要求。
综上所述，本实施例提出一种半导体行业酸碱废水的回收利用系统，通过设置包括依次连接的废水回收模块、回用水池、原水池、过滤模块和净化模块的半导体行业酸碱废水的回收利用系统，对半导体企业处理后的废水进行处理，得到能够回收利用的纯水，与相关技术中半导体企业一般将废水经处理后排往城市污水处理厂的方式相比，可以对半导体企业处理后的废水进行处理并回收利用，减少环境污染的同时实现了废水的资源化回收利用，具有绿色环保节能的优点。
以上所述，仅为本申请的具体实施方式，但本申请的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此，本申请的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。
Claims (10)
1.一种半导体行业酸碱废水的回收利用系统，其特征在于，包括：依次连接的废水回收模块、回用水池、原水池、过滤模块和净化模块；
所述废水回收模块，对酸碱废水进行处理，得到回用水，并将所述回用水输送到所述回用水池；
所述回用水池，将回用水池输送到所述原水池中；
所述原水池，能够对所述原水池中的所述回用水和新鲜原水进行均匀，得到混合自来水，并将得到的所述混合自来水输送到所述过滤模块中进行过滤；
所述过滤模块，能够对所述混合自来水进行过滤，得到过滤后的混合自来水；
所述净化模块，能够对所述过滤后的混合自来水进行净化，得到超纯水。
2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述废水回收模块，包括：依次连接的中和单元、中间水池、过滤系统以及第一反渗透系统；
所述第一反渗透系统，还与所述回用水池连接；
所述中和单元，能够对酸碱废水的PH值进行调节，得到PH值调节后的废水，并将得到的所述PH值调节后的废水输送到所述中间水池；
所述过滤系统，对所述中间水池的出水进行预过滤，得到预过滤的废水；
所述第一反渗透系统，能够对所述预过滤后的废水进行处理，得到回用水，并将得到的所述回用水输送到所述回用水池。
3.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，还包括：蒸发结晶装置；
所述蒸发结晶装置，分别与所述第一反渗透系统和所述回用水池连接；
除了所述回用水之外，所述第一反渗透系统还产生浓水，所述第一反渗透系统将产生的浓水输送到所述蒸发结晶装置；
所述蒸发结晶装置，利用蒸发结晶的方式对所述浓水进行处理，将所述浓水中的盐分和水进行分离，得到回用水，并将得到的所述回用水输送到所述回用水池中。
4.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述中和单元，包括：加药泵和中和反应池；
所述加药泵、所述中和反应池、所述中间水池依次连接；
所述加药泵，能够向所述中和反应池的酸碱废水中加入酸或者碱；
所述中和反应池，对加药泵加入的酸或者碱与所述酸碱废水进行搅拌，对所述酸碱废水的PH值进行调节，得到PH值调节后的废水，并将得到的所述PH值调节后的废水输送到所述中间水池。
5.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述过滤模块，包括：依次连接的超滤系统、换热系统、保安过滤器、第二反渗透系统、反渗透产水箱；
所述超滤系统，还与所述原水池连接，所述反渗透产水箱，还与所述净化模块连接；
所述超滤系统，能够对所述混合自来水中的悬浮物、胶体、微生物进行去除，得到超滤处理后的混合自来水；
所述换热系统，能够对超滤处理后的混合自来水进行加热，得到加热后的混合自来水；
保安过滤器，能够对加热后的混合自来水进行处理，去除所述加热后的混合自来水中的无机盐和有机物；
第二反渗透系统，能够对所述保安过滤器处理后的混合自来水进行处理，得到反渗透处理后的混合自来水，并将得到的所述反渗透处理后的混合自来水输送到所述反渗透产水箱中。
6.根据权利要求5所述的系统，其特征在于，所述净化模块，包括：依次连接的UV反应器、EDI装置、超纯水箱、以及TOC-UV装置；
所述UV反应器，还与所述反渗透产水箱连接；
所述UV反应器，能够对反渗透产水箱的出水进行杀菌处理，得到杀菌处理后的混合自来水；
所述EDI装置，能够去除所述杀菌处理后的混合自来水中的杂质，得到超纯水，并将所述超纯水输送到所述超纯水箱中；
所述TOC-UV装置，能够对所述超纯水箱的出水进行氧化降解，得到氧化降解后的超纯水。
7.根据权利要求6所述的系统，其特征在于，还包括：与所述TOC-UV装置连接的抛光混床；
所述抛光混床，对所述氧化降解后的超纯水进行纯化处理。
8.根据权利要求4所述的系统，其特征在于，所述中和反应池中设置有搅拌机或者曝气器。
9.根据权利要求5所述的系统，其特征在于，所述第一反渗透系统和所述第二反渗透系统，分别包括：第一反渗透膜、第二反渗透膜以及高压水泵；
所述高压水泵设置在所述第一反渗透膜和所述第二反渗透膜之间；
所述高压水泵将所述第一反渗透膜处理后的水输送到所述第二反渗透膜进行处理。
10.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述过滤系统，采用多介质过滤器和/或者活性炭过滤器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202322212974.3U CN220703463U (zh) | 2023-08-17 | 2023-08-17 | 一种半导体行业酸碱废水的回收利用系统 |
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2023
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| GR01 | Patent grant | ||
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