有機硅污水處理工藝

曲可為

（中國化學賽鼎寧波工程有限公司，浙江 寧波 315040）

1 有機硅污水處理項目的由來

國內某企業有機硅項目經當地環保部門要求，產生的所有污水均應達到《污水綜合排放標準》（GB8978-1996）[1]中的三級排放標準和《氯化物排放標準》（GB13/831-2006）[2]。

經深入調查后，全面考慮水質、水量等特點和現場實際情況，采用成熟、可靠的治理工藝和方法，做到管理、運行、維修方便，盡量減少治理工程的投資費用。針對項目污水的情況進行污水處理方案的制定及闡述。

1.1 有機硅污水產生情況

根據項目相關專業的提供及計算，有機硅項目產生污水的水質及水量見表1。

1.2 污水處理的出水要求

根據當地環保部門的要求，污水處理出水水質應同時達到《污水綜合排放標準》）GB 8978-1996）[1]中的三級排放標準）COD＜350 mg/L）和《氯化物排放標準》）GB13/831-2006）[2]）Cl-＜500 mg/L）的要求。

1.3 污水處理規模

根據項目的污水水量確定污水處理的規模，正常污水處理量為15 m3/h，最大污水處理量為20 m3/h，年操作時間為365 d。

表1 水質及水量

2 有機硅污水處理工藝流程

根據對污水處理的要求，制定具體的污水處理工藝流程。見圖1。

圖1 有機硅污水處理工藝流程圖

車間生產廢水、清洗廢水、地面沖洗廢水等進入進水池，通過液位計控制進水池液位，用提升泵將污水打入混凝氣浮一體化設備；在混凝氣浮一體化設備[3]內對污水進行預處理，通過加入混凝劑A、B和絮凝劑，對污水中細小懸浮物或膠體微粒互相吸附結合而成大顆粒絮凝物，通過氣浮使懸浮的大顆粒絮凝物上浮至表面，通過刮渣機刮除；氣浮出水經氧化罐給水泵，進入換熱器進行初步換熱后再進入余熱加熱器，進一步加熱，污水反應溫度達到60℃～80℃左右；經過換熱和加熱的污水再進入1#氧化反應罐[3]，在1#反應罐內加入硫酸溶液調節pH值到3～4，再加入催化劑和氧化劑A，污水中的有機物通過催化氧化[3]發生碳鏈裂變，氧化為CO2與H2O，2#～8#氧化反應罐也相應加入一定量的氧化劑A，形成梯級氧化，去除污水中大部分的COD；8#氧化反應罐出水經過中和槽給水泵進入換熱器，給氣浮出水初步換熱；換熱后出水進入中和槽，中和槽內加入石灰水和液堿，調節pH值至7～9，同時通入壓縮空氣，使石灰水與污水充分接觸反應；中和槽出水流入沉淀槽[3]底部入口，OH-離子與重金屬離子反應生成沉淀物，Ca2+離子與廢水中的游離有機酸等反應生成沉淀物，通過斜管沉淀后，上清液達標排放至淡水池，底部沉淀間歇通過螺桿泵打至污泥池；污泥池內泥水混合物經過沉降后，上部清液通過溢流口流回原水池，下部含水率較低的污泥通過螺桿泵打入臥式離心脫水機，通過離心脫水后干污泥通過螺旋輸送機至污泥漏斗，脫出水流回進水池；污泥漏斗內的污泥用翻斗車清運。

3 工程設備主要參數

3.1 進水池、提升泵

新建容積為192 m3的進水池一座，配套流量20 m3/h的提升泵2臺，1用1備，作為污水的調節和提升。

3.2 混凝氣浮一體化設備

3.2.1 參數

設計最大水處理量40 m3/h。

氣浮池 1 臺，規格 準3000×6600×2800 mm；溶氣罐1個，規格1000×4130 mm；水泵2臺；刮渣機1臺；空壓機1臺。

3.2.2 作用

根據廢水水質情況，為減輕后續處理設施的負荷，去除污水中的乳化油、色度、重金屬、磷及其他一些污染物。

3.2.3 工作原理

混凝是廢水化學處理法之一種，通過向廢水中投加混凝劑，使其中的膠粒物質發生凝聚和絮凝而分離出來，以凈化廢水。混凝通常置于固液分離設備之前，與分離設備組合使用。將混凝和氣浮組合使用，從而提高了對污水中懸浮狀和部分油物的去除效果。

3.3 換熱器和余熱加熱器

50 m3換熱器1臺，采用鈦板材質。換熱器在廢水進入余熱加熱器前進行換熱，不僅節約了能源，而且可以降低中溫濕式氧化反應裝置出水的溫度，提高后續中和、沉淀的效率。

100 m3余熱加熱器1臺，采用304不銹鋼材料。其作用為通過冷凝水加入污水提高后續中溫濕式氧化反應裝置中廢水的反應溫度，提高廢水COD去除率。

3.4 中溫濕式氧化反應裝置

廢水通過換熱和加熱，可以加快系統中難降解有機物的反應速度，提高反應效率，降低運行費用。

中溫濕式氧化反應裝置共8套，規格準2800×4000 mm,采用耐酸堿、耐高溫、可塑性好的PVPDF（內件壁厚≥12 mm）及不銹鋼304罩（壁厚≥1 mm）等材料，保溫采用聚氨酯發泡泡沫，降低反應溫度的損耗，提高濕式氧化反應的效果。

3.5 加藥裝置

加藥裝置共8套，箱體用增強PPR，單個規格 2000×2000×1500 mm,各配套計量泵。

計量泵共需7用1備 （另外提供2臺備用泵），共 10 個。

作用：用于存儲、配置的化學藥劑，用計量泵分別將混凝劑和助凝劑打入混凝氣浮一體化設備，將氧化劑A、氧化劑B、催化劑等打入各中溫濕式氧化裝置中。

3.6 中和裝置

中和裝置：采用碳鋼Q235和不銹鋼304材料，并防腐涂層，單個規格 6000×2500×2500 mm。

配置循環出水泵：流量 5 m3/h水泵2臺，1用1備。

作用：用于出水pH的調節的中和反應，中溫濕式氧化反應出水pH偏酸性，而出水pH值要求為9以上。

3.7 中和藥劑配置裝置

中和藥劑配制系統：準2000×1800 mm；減速攪拌機，轉速60～120 r/min；石灰漿輸送泵2臺，1用1備，選用I1B1.5寸泥漿泵；管式螺旋輸送機準350；料斗約3 m3，用于存儲石灰粉。

作用：用于出水pH的調節的中和反應所需的石灰、液堿的配置。

3.8 沉淀設備

沉淀設備采用Q235和304材料，并防腐涂層，規格 4000×2500×2500 mm，主要用于沉淀中和過程中的氫氧化物沉淀等。

3.9 污泥脫水系統

離心機1臺，處理量為10～20 m3/h。

作用：氣浮池刮渣和沉淀設備污泥經過污泥螺桿泵進入離心機，通過離心機將污泥脫水至含水率60%左右。

3.10 污泥濃縮池

新建容積為288 m3的污泥濃縮池一座。

3.11 淡水池

新建容積為9 m3的淡水池一座。

4 結論

根據國內某企業有機硅項目污水的產生情況、出水要求等信息確定了污水處理方案和工藝流程。得到的主要結論如下：

產生的污水主要有車間生產廢水、清洗廢水、地面沖洗廢水。污水中COD和Cl-較高，采用中溫濕式催化氧化法對污水進行處理，出水達到了《污水綜合排放標準》（GB8978-1996）[1]中的三級排放標準（COD＜350 mg/L）和《氯化物排放標準》）GB13/831-2006）[2]（Cl-＜500mg/L）的要求。

本論文對于今后類似的有機硅污水處理項目是值得參考和借鑒的，特別是對環保單位、設計院等有一定的指導作用。

[1]GB8978-1996，污水綜合排放標準[S].

[2]GB13/831-2006，氯化物排放標準[S].

[3]鄒家慶.工業廢水處理技術[M].北京：化學工業出版社,2003.