[发明专利]一种GCL法多晶硅生产全过程综合节水生产系统及方法

说明书

本发明公开一种GCL法多晶硅生产全过程综合节水生产系统及方法，通过对生活、生产系统用水、排水进行全面优化，系统性地平衡多晶硅企业用水、及排水处理全部方案，装置使用的净水、脱盐水、中水等，最后至污水站，高盐污水通过絮凝、沉降、气浮、多介质过滤、MVR蒸发结晶系统，产生的高品质回用水作为脱盐水站的进水，结晶系统产生的固态杂盐外运另行处置，将污水最大限度回用，处理至蒸馏液综合利用率在90%以上，处理至脱盐水综合利用率在85%以上，缓解偏远缺水地区水资源严重短缺的困境，节约水资源。

技术领域

本发明属于环保技术领域，具体涉及一种GCL法多晶硅生产全过程综合节水生产方法及系统。

背景技术

目前国内同行业多晶硅厂家综合耗水量普遍在150-200吨/吨多晶硅。近几年国内大型多晶硅企业均向新疆、内蒙等低电价地区扩张建设，但这些地区偏远、干燥、水资源极为匮乏、且冬季寒冷、时间长，市政配套污水处理厂较少，不论是站在节约成本还是环保角度，生产工艺的全面节水是困扰企业发展的难题。

在多晶硅生产的过程消耗的水，主要是取自外界的原水(或河水)经过水处理设施进行处理满足生产各环节的使用。主要水处理设施包括：净水站、循环水站、脱盐水站、超纯水站、污水处理站。净水主要用途：消防系统补水、生产装置冲洗地面用水、开式凉水塔补水、配制尾气处理装置用石灰水、生活用水等。

循环水站主要用途提供足够的冷量满足各装置压缩机机组、泵组、工艺介质换热器正常稳定运行。目前一般企业均采用开式凉水塔生产循环水供至各个工艺装置作为工艺介质的冷却，这是最大的耗水单元。该种方法优点是投资低，运行简单；缺点是蒸发耗水量大，需要投加药剂，浓缩后排污量大，不适宜在寒冷地区应用。

脱盐水主要用途：清洗还原炉用水、电解氢装置用水、溴化锂和闭式循环水系统补水、关键设备喷淋降温用水、超纯水用水；超纯水主要用途：清洗还原炉用水、质检中心用水等。污水处理站主要针对多晶硅生产过程各种污水进行综合处理，在有市政污水配套的园区达到国家三级标准即可外排。

同时多晶硅企业生活、生产中产生的污水，一般按清污分流的方式进行处理。生活产生的污水多采用沉淀和厌氧发酵原理的化粪池去除生活污水中悬浮性有机物外排至市政生活污水管网去或采用化粪池简单处理后再通过生化处理装置AO、AAO工艺处理外排至市政生活污水管网或进行厂区绿化等。

生产产生的污水主要包含渣浆、尾气处理装置排放的酸碱性污水、化验分析室排水、还原炉筒清洗产生污水以及全厂生产净水、脱盐水处理系统排放的浓盐水等。各装置污水经管道排入污水调节池均质，然后进行酸碱中和再通过辅助药剂絮凝、沉降，沉降污泥进行固液分离(板框压滤机、带式压滤机或膜滤机)等设备进行泥水分离，滤液和沉降处理后的上清液由斜板澄清器再次沉降，澄清后水质达到国家三级排放标准，其中一部分作为中水使用，其它排放至市政污水处理厂进行深度处理。

随着光伏行业的技术进步及多晶硅市场销量的逐年攀升，近年来国内大型多晶硅企业均向新疆、内蒙等西部地区扩张，这些地区电价优势明显，但均处于干旱且水资源较为匮乏地区，市政配套设施严重不足。为落实国家各项环保政策，多晶硅企业更应该在符合法律法规的前提下，建立健全各自的三废处理装置，做到合法、合规经营。

为此结合多晶硅生产过程的实际情况，急需研发一种适用于偏远及水资源匮乏地区多晶硅节水生产工艺，同时配套污水综合处理以及水资源使用装置，使水资源得到最大限度的回收利用并减少取水，降低偏远地区多晶硅的用水成本等。

发明内容

发明目的：为适用偏远缺水地区多晶硅生产过程的要求，降低生产运行费用，结合原有处理工艺进行工艺流程的拓展，将对整个生产过程水系统进行优化，从源头解决耗水量大的问题，同时对生活、生产中产生的污水采取有效的分类处理设施并合理分质利用，对末端污水处理系统进行整体设计最终达到水资源综合回收利用，使水资源达到最大化利用，最终降低水耗节省水资源，使污水达到零排放的目的，本发明提出了一种GCL法多晶硅生产全过程综合节水生产系统及方法。