【《硅生产项目废水治理措施及可行性分析案例》6400字】

硅生产项目废水治理措施及可行性分析案例目录TOC\o"1-3"\h\u2349硅生产项目废水治理措施及可行性分析案例 1266051.1水量、水质特点分析 1120411.2废水处理措施 5208131.2.1废水处理思路 5242281.2.2废水处理建设方案 624091.3废水达标可行性分析 11171971.1.1水量 1141851.1.2COD达标可行性分析 11326041.1.3氨氮和总氮达标可行性分析 1174081.1.4高盐分和氯离子 11311761.1.5可吸收有机卤化物 1287561.1.6其他污染物 1233341.4其他注意事项 121.1水量、水质特点分析根据工程分析，本次项目废水污染源汇总情况见表1。表3-1本项目废水污染源一览表产品废水量污染物浓度(mg/L)t/dt/aCODcr氨氮TNCl-甲苯盐分AOX特种硅烷及硅氧烷系列产品VMM设备清洗水5.0615182500505二甲基氯硅烷W2-10.130.166000200010设备清洗水2.47202500505小计7.562268.162547275反应性硅油系列产品端氢硅油设备清洗水4.471340.002500端环氧硅油设备清洗水1.731120.002500低含氢硅油W5-11.98148.28100011433013820610设备清洗水1.18952.52500503乙烯基硅油设备清洗水2.07620.002500氨基硅油W7-10.0030.9510000设备清洗水1.875602500羟基硅油设备清洗水0.932802500甲基硅油设备清洗水1.33400.002500小计19.565421.732460313637800.8聚醚硅油系列产品聚醚改性硅油设备清洗水1.47440250015官能基改性硅油设备清洗水1.634882500小计1.992825007三元共聚硅油设备清洗水1.07920.00250010苯基聚硅氧烷系列产品UC-254B0.53160.002500UC-232W14-10.0928.289000169400W14-21.69506.162500180设备清洗水2.33700250050UC-233W15-10.3295.5510000W15-21.72516.2516600设备清洗水1.805402500UC-252W16-10.3294.8910000W16-20.96289.2825240设备清洗水1.07320.002500UC-253W17-10.2164.27100002692044000W17-20.69206.4134900设备清洗水1.67500250050100小计11.44021.0881301657712MQ聚硅氧烷(UC-258)W18-10.81244.01100002920048000W18-22.95885.9420000设备清洗水2.67800250050100硅油乳液设备清洗水0.93280.002500公用工程废气喷淋水17.505250.003500157500纯水站废水22.106630.0030生活废水12.243672.003503550研发和质检废水2.00600.003000初期雨废水16.675000.00100其他清洗废水16.850402500循环系统排水60.0018000.0050合计201.3559960.9219172411740.11664*0.3备注：*盐酸已折算为盐类；结合工程分析可得，本项目生产废水具有以下特点：(1)部分产品生产工艺废水产生量不大，CODcr浓度较高，综合废水CODcr浓度不高；本项目VMM生产线、大部分的反应性硅油系列产品、聚醚硅油系列产品、三元共聚硅油和硅油乳液在生产过程中不产生工艺废水，苯基聚硅氧烷系列产品、UC-258等产品在生产过程中产生的工艺废水主要为回收溶剂产生的精馏废水和分层废水，根据工程分析主要污染物为有机溶剂、氯离子、盐分和有机杂质。精馏废水中含有的有机溶剂主要可通过提高精馏工艺来减少废水中的污染物，分层废水中含有的污染物主要是副产的有机物和无机盐等，该两类工艺废水浓度较高，CODcr浓度6000~35000mg/l，因此苯基聚硅氧烷系列产品和UC-258综合废水CODcr浓度普遍较高。但由于产生量不大，因此整个项目的综合废水水质CODcr浓度不高。(2)部分工艺废水Cl-浓度高，综合废水浓度不高部分产品(如UC-232、UC-253和UC-258)在进行缩聚反应过程中使用盐酸，反应结束后大部分盐酸含于水层中，经碳酸钠中和后去回收塔回收溶剂，因此工艺废水中含有无机盐氯化钠。二甲基氯硅烷产品联产酯化反应及高含氢硅油工序在生产过程中均产生氯化氢，因此根据物料平衡，该几个产品工艺废水中Cl-浓度均较高，但由于产生量不大，因此产品综合废水Cl-浓度不高，浓度在~1300mg/l。另外车间废气预处理喷淋水含有Cl-，主要来源于氯化氢废气的喷淋吸收处理。总体来讲本项目综合废水Cl-浓度较低，未达到生化抑制浓度，也满足清泰污水处理厂的纳管标准(3000mg/l)。(3)本项目氨氮大部分含在生活污水中，部分工艺废水含有TN，综合废水氨氮和总氮浓度不高。根据工程分析，本项目工艺废水不含氨氮。本项目综合废水氨氮主要来源于生活污水。另外少量产品(主要为三元共聚硅油)涉及的原料含有有机N，因此此类产品设备清洗水中含有TN。部分催化剂涉及N，在生产过程中催化剂分解会产生含N废气，因此废气喷淋水中含有少量的N。总体上讲，项目综合废水TN浓度不高。(4)涉及特征污染物，但浓度不高本项目特种硅烷及硅氧烷、制备高含氢硅油生产线涉及氯硅烷，因此生产废水中含AOX类污染物，结合工艺流程，氯硅烷与水很容易进行快速水解，因此废水中AOX浓度不高，从综合废水来讲，浓度更低。另外聚醚改性硅油涉及甲苯原料，从工艺流程上讲，该类产品不产生工艺废水，但设备清洗废水含有少量，从整体项目来讲，综合废水甲苯浓度很低。(5)公用工程废水占总水量比例较大从工程分析来看，本产品工艺废水产生量不大，合计生产车间生产废水(包括设备清洗水)占总水量的30%左右，公用工程废水占总废水量比例较大。1.2废水处理措施1.2.1废水处理思路从水量上分析，本项目日废水最大产生量为201.35t/d，考虑到企业今后的建设规划和发展，建议本项目废水处理站设计处理能力为250t/d。从废水水质进行分析，本项目部分工艺废水污染物浓度较高，综合废水CODcr浓度不高。考虑到本项目废水均为间歇排放，综合废水浓度波动较大，部分工艺废水如直接排入厂区污水处理站，可能会影响废水的生化性，建议企业对高浓度废水和含有特殊污染物的废水进行车间预处理，同时废水处理站前端应充分考虑废水配水均质，以保证废水处理站的正常运行。从工程分析来看，本项目工艺废水难降解污染物含量不高，且含盐分量已达到纳管标准，所以主要针对有机物污染物建议以根据各股废水的不同特点分类收集进行预处理。根据废水特点性质，对于高浓工艺废水主要采用如下方法进行预处理：(1)含有硅油的高浓度分层废水：对于分层废水主要污染物为生产系统涉及的有机物和盐分，其中有机物分为水溶性和非水溶性，其中非水溶性主要为硅油类物料，此类废水建议集中收集，进行隔油处理，处理后废水再根据水质情况进行高浓废水预处理。(2)对于精馏废水：根据工程分析，待精馏处理的有机物主要分为两类，一类为蒸馏回收液的精馏回收处理，此类生产线产生的废水有机污染物一般难降低类污染物含量不会很高，如氨基硅油工艺废水W7-1，主要含有甲醇污染物，虽然浓度较高，但生化性较好，可直接排入生化系统进行集中处理；另外一类是分层水的精馏处理，该类工序产生的精馏废水中往往会含有含硅的有机杂质，在精馏处理后随着溶剂的回收可能会后续会少量固体析出，如UC-233产生的W15-1，对于该类废水建议进行分类收集进行集中高浓废水预处理。(3)设备清洗废水设备废水中会含有机硅氧烷聚合体，在水中大部分以漂油形式存在，可根据高稀分类收集，对于头道设备清洗水建议集中收集，隔油处理后进废水处理站。综上，本项目工艺废水预处理措施建议详见表1.2。表3-2本项目工艺废水预处理措施建议产品废水产生量(t/d)主要污染物预处理措施二甲基氯硅烷分层废水W2-10.10盐酸、有机物高浓废水预处理UC-232分层废水W14-10.09盐酸、有机杂质及副产物、盐分隔油+高浓废水预处理分层废水W14-21.69盐酸、有机杂质及副产物隔油UC-233精馏废水W15-10.32甲醇、其他有机物隔油+高浓废水预处理分层废水W15-21.72甲醇隔油UC-252精馏废水W16-10.32甲醇、其他有机物隔油+高浓废水预处理分层废水W16-20.96甲醇隔油UC-253精馏废水W17-10.21甲醇、其他有机物、氯化钠隔油+高浓废水预处理分层废水W17-20.69甲醇隔油UC-258精馏废水W18-10.81乙醇、其他有机物、氯化钠隔油+高浓废水预处理分层废水W18-22.95乙醇隔油其他头道设备清洗水1.67隔油+高浓废水预处理小计5.54隔油+高浓废水预处理8.01隔油1.2.2废水处理建设方案各产品生产工艺不同工段产生的废水按水质的差别进行分类收集。各废水隔油预处理的装置建于车间内或者废水处理站单独设置，一般工艺废水与车间预处理后的工艺废水合并收集，管廊输送至废水站区。需隔油及预处理的高浓废水单独收集，管廊输送至废水站区。车间其它废水（如清洗废水等）由车间的排水沟收集至车间外废水收集罐，再用管道输送到污水处理站，公用工程废水由泵泵送到污水处理站。根据设计单位提供的资料，本项目废水处理方案如下：(1)设计规模：250t/d，其中高浓废水预处理装置10t/d；(2)设计进水水质：详见表1.3。表3-3污水处理站设计进水水质一览表项目水量(t/d)主要污染物及浓度(mg/L)CODCl盐分高浓度废水处理进水1042000--6000其他废水进水2402000--3500综合废水处理进水250300028003600(3)设计出水水质：根据当地污水处理厂纳管标准，具体详见表1.4。表3-4污水处理站设计出水水质一览表序号指标单位参数1污水量吨/天2502pH-6.0～9.03CODmg/L≤5004BODmg/L≤3005石油类mg/L≤206SSmg/L≤4007TNmg/L≤358Cl-mg/L≤30009硫酸根mg/L≤200010溶解性总固体mg/L≤400011TPmg/L≤8.012阴离子表面活性剂mg/L≤2.013AOX（以Cl计）mg/L≤1.014其它污染因子《污水综合排放标准（GB8978-1996）》一级标准排放(4)处理工艺：采用“预处理+铁碳微电解+絮凝沉淀+气浮+生化处理”的组合流程；其中高浓废水收集后采用“隔油、Feton催化氧化”后汇入综合废水调节池，与其它废水混合进入后续处理系统。图3-5废水处理站处理工艺流程图具体工艺描述如下：Fenton催化反应釜（高浓废水）高浓度废水，该废水先进入格栅井，通过人工格栅截留大块杂物后再经隔油进入收集池，调节pH至3左右后用泵提升至Fenton催化氧化反应釜，投加硫酸亚铁和双氧水，亚铁离子和双氧水反应产生具有极大反应活性和氧化性的羟自由基，可以降解大部分有机物乃至使其被矿化。反应后废水进入综合废水调节池。②隔油池（含细格栅）车间普通废水含有少量油污和粗颗粒。油污会影响后续处置过程，也会造成污水COD、石油类超标；粗颗粒容易堵塞管道和输送系统。车间生产废水收集后进入隔油池。隔油池通过出水口位置控制，将油类和粗颗粒与废水分离，使水质条件达到后续处理的要求。③综合调节池Fenton氧化后的高浓废水、预处理后的低浓废水、厂区生活污水或其他低浓度废水，汇入综合调节池，综合调节池主要起到调节水质和水量的作用。调节池设有加药系统，将废水调节至pH＜4，池内设置穿孔曝气管，加速废水混合均匀。④铁碳流化床弱酸性废水泵入铁碳流化床，铁碳微电解通常将铸铁屑、活性炭或者焦炭作为反应材料，当材料被废水完全包围时，出现内部和外部两部分的电解反应。因为铸铁里存在很少的碳化铁，碳化铁和纯铁之间有着明显的氧化还原电势差，如此在铸铁屑内部就产生了大量细小的原电池。在铁碳微型原电池反应的作用下，污水有机物之间产生氧化还原反应。根据设计单位的提供资料，目前已有设置铁碳流化床的同类企业污水处理效果稳定良好。⑤混凝沉淀池经微电解反应处理后废水，pH上升到5左右，流入混凝反应池后，用石灰乳调节pH8~9左右，产生大量沉淀，之后再投加助凝剂PAM，形成更大的沉淀颗粒，流到沉淀池中通过重力进行固液分离。在经过第一个沉淀池之后，大部分铁离子和金属离子已被除去，部分有机物也随着沉淀被除去。⑥气浮机废水流入气浮机后，溶气罐释放出大量溶气水，形成微气泡，和污水中的悬浮物结合，让污水中的悬浮物所占的比例变小而上浮，再由气浮机上具有的链式刮沫机，把浮渣清除，降低废水的COD、浮油和SS。⑦生化系统（兼氧池、好氧池）经气浮机泥水分离后清液进入兼氧池。兼氧池中通过兼氧微生物水解酸化，使废水中的大分子、难降解有机物变成为小分子易降解的有机物，增强废水的可生化性。经过水解酸化后的废水进入好氧池，使得好氧微生物的呼吸作用消耗掉废水中的有机污染物。为了保证工艺稳定运转，在兼氧池和好氧池内悬挂生物填料，可以快速吸附活性污泥，挂膜时间快。实现悬浮型和附着型微生物混合的生物相，对冲击负荷有很高的耐受性，可以达到很平稳的处理成果。⑧二沉池好氧池出水自流入二沉池，泥水沉淀分离后，上清液经观察井后外排。二沉池活性污泥回流至兼氧池和好氧池，保证生化微生物的浓度。⑨污泥处理系统絮凝沉淀、气浮和生化二沉池剩余污泥排入污泥浓缩池，重力浓缩后，通过污泥泵，经投加PAM调理后打入板框压滤机脱水，滤液回综合废水调节池重新处理，脱水污泥定期外运填埋。废水处理站处理工艺预期效果见表1.6。表3-6废水处理站处理工艺预期效果一览表处理单元CODcr（mg/L）pH出水去除率出水收集池42000-1Fenton反应釜2100050%3综合调节池3000-4铁碳流化床270010%5混凝沉淀池230015%8~9气浮机200010%7~8兼氧池180015%7~8好氧池172060%7~8好氧池236050%7~8二沉池360-7~8排放要求500-6~9综合所述，本项目污水处理工艺流程主要分为预处理和集中处理两方面，预处理强化了高浓度废水源削减，减轻了对生化处理的不利影响，确保综合废水实际进水水质达到设计进水水质要求，有利于确保生化处理的稳定性，提高了废水全面达标的可靠性。1.3废水达标可行性分析1.1.1水量本项目污水处理站设计处理能力为250t/d，根据工程分析，本项目实施后厂区日废水最大产生量约201.35t/d，可满足本项目的废水处理量，且留有一定的处理余量，因此有能力处理本项目产生的废水。1.1.2COD达标可行性分析从工程分析来看，本项目产品较多，但工艺废水产生量不大，由于部分工艺废水污染浓度较高，考虑到本项目废水均为间歇排放，综合废水浓度有一定波动，因此本报告建议对部分工艺废水进行预处理，主要采用隔油/芬顿氧化工艺进行预处理，本项目需预处理的高浓废水水量约6t/d，CODcr浓度约为10000mg/L，小于污水处理站高浓综合废水进水(42000mg/L)和处理规模(100t/d)，本项目综合废水的浓度约1917mg/L，部分高浓废水经预处理后与其他废水混合后综合废水浓度更低，小于污水处理站浓综合废水进水浓度(3000mg/L)。因此达到设计生化处理效果的情况下CODcr是可以处理到满足排放要求的。为确保稳定达标，企业在项目实施中应严格控制综合废水的均质，确保废水进水水质达到设计浓度。1.1.3氨氮和总氮达标可行性分析从工程分析来看，本项目工艺废水不含氨氮，部分产品涉及含N物料，因此TN值不高，另外本项目废气喷淋水也含有TN污染物。根据分析，本项目综合废水TN浓度不高，已达到纳管水质指标，因此本项目实施后厂区废水经处理后废水氨氮和TN能达标排放。1.1.4高盐分和氯离子废水高盐份的去除只能通过清洁生产措施从源头进行削减。本次涉及的盐分离子主要为氯离子。根据工程分析，本项目部分产品的单股工艺废水含氯离子浓度较高，如苯基聚硅氧烷系列产品产品中产生的W14-1氯离子高达169400mg/L，已远远达到生化抑制浓度。单此类工艺废水产生量不大，经有效均质后，综合废水氯离子浓度不高，约2000mg/L，未达到生化抑制浓度，符合污水处理站浓综合废水进水浓度，同时也满足废水纳管标准。由于生化处理过程实际上为综合废水，因此在进行有效的废水调质配水后，总体上看盐份不会对生化系统产生明显不利影响。但考虑到本项目工艺废水均为间歇产生，综合废水浓度有一定波动，且纳管废水对氯离子等盐分有要求，因此企业在废水处理过程中一定要重视废水的均质调节，确保废水稳定达标。1.1.5可吸收有机卤化物本项目600t/a特种硅烷及硅烷氧产品涉及含氯硅烷的物料，根据工程分析，该生产线不产生工艺废水