淺談有機硅廢水處理方法及未來解決方式

【摘 要】本文介紹了幾種有機硅廢水的處理技術及深度處理技術，同時談談我對未來廢水處理方式的認識。

【關鍵詞】有機硅；有機硅廢水；處理工藝

1、有機硅廢水的水質(zhì)特點

1.1 種類繁多，成分復雜，可生化性差 廢水中可吸附有機鹵化物（AOX）含量較高，主要來源于廢氣中的有機鹵化物和氯甲烷合成廢水，還有硅樹脂、硅橡膠等中間體。這類物質(zhì)的可生化性較差，有些對微生物還有抑制作用。廢水中BOD5與COD的比值（B/C）一般在0.2～0.4之間，屬可生化性較差的廢水。

1.2 pH 值很低，呈強酸性 在有機硅生產(chǎn)過程中，所用的鹽酸幾乎都排到廢水中，導致廢水中含有大量的鹽酸，出水廢水的pH達到1.0左右。故有機硅廢水排放時首先要對其進行中和處理。

1.3 毒性大，含有多種重金屬離子 在生產(chǎn)中分別采用銅和鋅作催化劑和助催化劑，周期性排出后對水體環(huán)境造成嚴重污染，而且對生化處理中的微生物也有抑制作用。

1.4 廢水排放波動性大，規(guī)律性差 有機硅生產(chǎn)過程復雜，生產(chǎn)上相對獨立，不同工序通常在不同車間完成，各車間有獨立的蓄水池，廢水通常是間歇性排放，因此造成排水的波動性較大。

2、幾種國內(nèi)外有機硅廢水的處理技術

2.1 物理法 由于有機硅廢水中污染物成分復雜，且多為難生化降解的有機物，給有機硅廢水的處理帶來了一定的難度。常規(guī)物理法處理主要包括混合、絮凝、沉淀、過濾等。在常規(guī)水處理工藝中對有機物的去除起主要作用的是混凝工藝?；炷に嚳梢杂行У亟档退械纳群蜏p少乳化油、重金屬離子含量等。在混凝過程中還需要根據(jù)水質(zhì)性質(zhì)選擇合適的藥劑以保證混凝沉淀的效果。有機硅廢水的預處理工藝大多選擇Fenton或改良Fenton工藝，同時結(jié)合前端處理中大量FeSO4，一般會選擇石灰作為后處理的混凝劑，既可脫除廢水中的Fe2+和Fe3+，還可調(diào)節(jié)出水pH值，從而保證出水水質(zhì)達標。

2.2 化學氧化法 化學氧化法可在常溫常壓條件下處理多種難降解有機物，解決了一些聚合物以及長鏈分子難以降解的問題，使得有機硅廢水得到一定處理。Fenton試劑具有極強的氧化能力，F(xiàn)enton試劑氧化法是有機硅廢水處理的最主要的化學氧化法。

(1)Fenton試劑Fenton試劑是Fe2+與H2O2混合物，在水處理中的主要作用是對有機物進行氧化和混凝。在酸性條件下，F(xiàn)e2+作為H2O2的催化劑，反應后生成具有強氧化能力的羥基自由基，這是一種活性很強的氧化劑，其氧化還原電位為2.8V左右，在溶液中的氧化能力僅次于F2，能夠引發(fā)水溶液中的大多數(shù)有機物進行氧化還原反應使其降解甚至礦化，有效降低廢水的COD、色度及TOC，從而提高廢水的可生化性。

(2)Fenton處理工藝為實現(xiàn)工業(yè)廢水的達標排放，通過對廢水進行了Fenton催化氧化處理，研究了不同pH值、藥液投加量、反應溫度以及時間對Fenton 氧化的影響，以確定最佳的處理條件。

(3)Fenton處理工藝中的問題隨著Fenton 處理工藝的發(fā)展，問題也隨之而來。如Fenton 試劑中H2O2的用量較大且利用率較低，F(xiàn)e2+需在pH為2.5～3.0的溶液體系中才穩(wěn)定，該處理工藝還會產(chǎn)生大量的污泥，運行成本大大增加等問題。

2.3 氣提處理技術 氣提法是通過水蒸氣與廢水直接接觸，使廢水中的揮發(fā)性有機物擴散到氣相中去，將污染物從廢水中分離出來。在設計某有機硅項目污水處理工藝時，先焚燒處理含有有機鹵化物的廢氣，后將尾氣經(jīng)洗滌后排出。若廢水中AOX濃度較高，則先經(jīng)過氣提處理，再采用物化方法，去除剩余的COD和AOX，這樣使出水COD和AOX濃度降低，處理負荷也隨之下降。

2.4 微電解處理技術 微電解法是一種利用金屬的電化學腐蝕原理對生物難處理廢水進行預處理的工藝，采用鐵、炭構(gòu)成原電池，發(fā)生電化學反應。微電解處理中產(chǎn)生的新生態(tài)鐵離子具有混凝的作用，電解反應還會生成具有強氧化作用的羥基自由基，能將廢水中難降解有機分子氧化分解成易分解有機分子。廢水中的污染物經(jīng)過氧化還原、吸附、絮凝、沉淀等作用去除，提高了廢水的可生化性，有利于后期的生化處理。

2.5 生化處理技術 由于有機硅廢水可生化性差，目前關于生化處理的工藝研究還較少。先對高濃度有機硅廢水進行中和、混凝等預處理后，采用厭氧生化處理，COD濃度有所下降但效果不明顯。再經(jīng)過水解酸化處理后，廢水內(nèi)某些難降解物質(zhì)結(jié)構(gòu)發(fā)生變化，有利于微生物的利用，在一定范圍內(nèi)提高了廢水去除率。

3、有機硅廢水的深度處理技術

3.1 鐵炭微電解—水解酸化—接觸氧化法處理 通過對有機硅廢水的動態(tài)模擬研究，確定了鐵炭微電解—水解酸化—接觸氧化法處理的工藝路線，并取得了良好的去除效果。有機硅廢水先經(jīng)過微電解法，利用微電解水中產(chǎn)生的Fe2+和Fe3+生成Fe（OH）2及Fe（OH）3沉淀。微電解預處理后B/C值提高，COD去除率可達40.0%，降低了有機負荷，提高了有機硅廢水的可生化性、降低廢水毒性，利于后續(xù)的生化處理。

生化處理工藝主要包括水解酸化和兩級接觸氧化。首先水解酸化是指在無氧條件下，由專性或兼性厭氧菌降解廢水中的有機物，將其轉(zhuǎn)化為低分子量酸類物質(zhì)。廢水經(jīng)過水解酸化后，COD去除率可達到30.0%以上，同時pH值下降，B/C值約上升0.1，即廢水經(jīng)過酸化后可生化性進一步提高。廢水經(jīng)過酸化后，進入好氧實驗階段。由于接觸生物氧化的優(yōu)越性，采用接觸生物氧化法作為好氧處理工藝，為使出水達到一級排放要求，采用二級好氧接觸氧化工藝進行處理。生物接觸氧化法是一種浸沒型生物膜法，在生物接觸氧化塔內(nèi)設置一定密度的填料，在充氧的條件下，微生物在填料表面形成生物膜，污水浸沒全部填料并與填料上的生物膜接觸，通過微生物的新陳代謝作用，將污水中的有機污染物轉(zhuǎn)化為小分子物質(zhì)或發(fā)生礦化，從而使污水得到凈化，接觸氧化處理后COD去除率達70.0%。

3.2 鐵屑流化床預處理—催化氧化—混凝沉淀組合工藝 采用鐵屑流化床預處理、負載活性炭催化劑催化氧化和混凝沉淀的組合工藝對浙江省某合成材料公司排放的有機硅廢水進行處理，取得了較好的處理效果。廢水經(jīng)鐵屑流化床預處理后，其無機污染物Cu2+ 的去除率可達99.9%，COD去除率達23.9%；在負載活性炭催化劑催化氧化工藝的最佳條件下，COD的去除率可達到82.0%；再經(jīng)混凝沉淀處理，調(diào)節(jié)其pH至8.0～9.0，即可達標排放。

4、對有機硅廢水處理認識

(1)有機硅生產(chǎn)廢水成分復雜，排放量大，給該類廢水的處理帶來了很大的困難，處理不當會給環(huán)境帶來嚴重的污染，因此有機硅生產(chǎn)廢水處理成為當前環(huán)保領域的重大難題。

(2)從有機硅廢水的綜合處理技術來看，廢水經(jīng)過鐵碳微電解預處理后再進行后續(xù)的高效微生物生化處理具有一定的可行性。然而為達到國家排放要求，還需對預處理工藝，尤其是鐵碳微電解的效果及工程化進行研究探索。

(3)近幾年微生物修復技術由于其成本低，抗沖擊以及無二次污染等特點越來越成為研究熱點。

參考文獻

[1]王彥明，李龍家.有機硅應用與生產(chǎn)分析[J].化工科技市場，2002(6):25- 26.

[2]李芳軍.有機硅廢水綜合處理的試驗研究[J].清洗世界，2010，26(4):24- 27.