有機(jī)硅污水處理工藝

曲可為

（中國化學(xué)賽鼎寧波工程有限公司，浙江 寧波 315040）

1 有機(jī)硅污水處理項(xiàng)目的由來

國內(nèi)某企業(yè)有機(jī)硅項(xiàng)目經(jīng)當(dāng)?shù)丨h(huán)保部門要求，產(chǎn)生的所有污水均應(yīng)達(dá)到《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB8978-1996）[1]中的三級(jí)排放標(biāo)準(zhǔn)和《氯化物排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB13/831-2006）[2]。

經(jīng)深入調(diào)查后，全面考慮水質(zhì)、水量等特點(diǎn)和現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況，采用成熟、可靠的治理工藝和方法，做到管理、運(yùn)行、維修方便，盡量減少治理工程的投資費(fèi)用。針對(duì)項(xiàng)目污水的情況進(jìn)行污水處理方案的制定及闡述。

1.1 有機(jī)硅污水產(chǎn)生情況

根據(jù)項(xiàng)目相關(guān)專業(yè)的提供及計(jì)算，有機(jī)硅項(xiàng)目產(chǎn)生污水的水質(zhì)及水量見表1。

1.2 污水處理的出水要求

根據(jù)當(dāng)?shù)丨h(huán)保部門的要求，污水處理出水水質(zhì)應(yīng)同時(shí)達(dá)到《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》）GB 8978-1996）[1]中的三級(jí)排放標(biāo)準(zhǔn)）COD＜350 mg/L）和《氯化物排放標(biāo)準(zhǔn)》）GB13/831-2006）[2]）Cl-＜500 mg/L）的要求。

1.3 污水處理規(guī)模

根據(jù)項(xiàng)目的污水水量確定污水處理的規(guī)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(shí)間為365 d。

表1 水質(zhì)及水量

2 有機(jī)硅污水處理工藝流程

根據(jù)對(duì)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(jī)硅污水處理工藝流程圖

車間生產(chǎn)廢水、清洗廢水、地面沖洗廢水等進(jìn)入進(jìn)水池，通過液位計(jì)控制進(jìn)水池液位，用提升泵將污水打入混凝氣浮一體化設(shè)備；在混凝氣浮一體化設(shè)備[3]內(nèi)對(duì)污水進(jìn)行預(yù)處理，通過加入混凝劑A、B和絮凝劑，對(duì)污水中細(xì)小懸浮物或膠體微?；ハ辔浇Y(jié)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(jī)刮除；氣浮出水經(jīng)氧化罐給水泵，進(jìn)入換熱器進(jìn)行初步換熱后再進(jìn)入余熱加熱器，進(jìn)一步加熱，污水反應(yīng)溫度達(dá)到60℃～80℃左右；經(jīng)過換熱和加熱的污水再進(jìn)入1#氧化反應(yīng)罐[3]，在1#反應(yīng)罐內(nèi)加入硫酸溶液調(diào)節(jié)pH值到3～4，再加入催化劑和氧化劑A，污水中的有機(jī)物通過催化氧化[3]發(fā)生碳鏈裂變，氧化為CO2與H2O，2#～8#氧化反應(yīng)罐也相應(yīng)加入一定量的氧化劑A，形成梯級(jí)氧化，去除污水中大部分的COD；8#氧化反應(yīng)罐出水經(jīng)過中和槽給水泵進(jìn)入換熱器，給氣浮出水初步換熱；換熱后出水進(jìn)入中和槽，中和槽內(nèi)加入石灰水和液堿，調(diào)節(jié)pH值至7～9，同時(shí)通入壓縮空氣，使石灰水與污水充分接觸反應(yīng)；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(yīng)生成沉淀物，Ca2+離子與廢水中的游離有機(jī)酸等反應(yīng)生成沉淀物，通過斜管沉淀后，上清液達(dá)標(biāo)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(nèi)泥水混合物經(jīng)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(jī)，通過離心脫水后干污泥通過螺旋輸送機(jī)至污泥漏斗，脫出水流回進(jìn)水池；污泥漏斗內(nèi)的污泥用翻斗車清運(yùn)。

3 工程設(shè)備主要參數(shù)

3.1 進(jìn)水池、提升泵

新建容積為192 m3的進(jìn)水池一座，配套流量20 m3/h的提升泵2臺(tái)，1用1備，作為污水的調(diào)節(jié)和提升。

3.2 混凝氣浮一體化設(shè)備

3.2.1 參數(shù)

設(shè)計(jì)最大水處理量40 m3/h。

氣浮池 1 臺(tái)，規(guī)格 準(zhǔn)3000×6600×2800 mm；溶氣罐1個(gè)，規(guī)格1000×4130 mm；水泵2臺(tái)；刮渣機(jī)1臺(tái)；空壓機(jī)1臺(tái)。

3.2.2 作用

根據(jù)廢水水質(zhì)情況，為減輕后續(xù)處理設(shè)施的負(fù)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(xué)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(zhì)發(fā)生凝聚和絮凝而分離出來，以凈化廢水?；炷ǔＶ糜诠桃悍蛛x設(shè)備之前，與分離設(shè)備組合使用。將混凝和氣浮組合使用，從而提高了對(duì)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(tái)，采用鈦板材質(zhì)。換熱器在廢水進(jìn)入余熱加熱器前進(jìn)行換熱，不僅節(jié)約了能源，而且可以降低中溫濕式氧化反應(yīng)裝置出水的溫度，提高后續(xù)中和、沉淀的效率。

100 m3余熱加熱器1臺(tái)，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(xù)中溫濕式氧化反應(yīng)裝置中廢水的反應(yīng)溫度，提高廢水COD去除率。

3.4 中溫濕式氧化反應(yīng)裝置

廢水通過換熱和加熱，可以加快系統(tǒng)中難降解有機(jī)物的反應(yīng)速度，提高反應(yīng)效率，降低運(yùn)行費(fèi)用。

中溫濕式氧化反應(yīng)裝置共8套，規(guī)格準(zhǔn)2800×4000 mm,采用耐酸堿、耐高溫、可塑性好的PVPDF（內(nèi)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(fā)泡泡沫，降低反應(yīng)溫度的損耗，提高濕式氧化反應(yīng)的效果。

3.5 加藥裝置

加藥裝置共8套，箱體用增強(qiáng)PPR，單個(gè)規(guī)格 2000×2000×1500 mm,各配套計(jì)量泵。

計(jì)量泵共需7用1備 （另外提供2臺(tái)備用泵），共 10 個(gè)。

作用：用于存儲(chǔ)、配置的化學(xué)藥劑，用計(jì)量泵分別將混凝劑和助凝劑打入混凝氣浮一體化設(shè)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(gè)規(guī)格 6000×2500×2500 mm。

配置循環(huán)出水泵：流量 5 m3/h水泵2臺(tái)，1用1備。

作用：用于出水pH的調(diào)節(jié)的中和反應(yīng)，中溫濕式氧化反應(yīng)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(tǒng)：準(zhǔn)2000×1800 mm；減速攪拌機(jī)，轉(zhuǎn)速60～120 r/min；石灰漿輸送泵2臺(tái)，1用1備，選用I1B1.5寸泥漿泵；管式螺旋輸送機(jī)準(zhǔn)350；料斗約3 m3，用于存儲(chǔ)石灰粉。

作用：用于出水pH的調(diào)節(jié)的中和反應(yīng)所需的石灰、液堿的配置。

3.8 沉淀設(shè)備

沉淀設(shè)備采用Q235和304材料，并防腐涂層，規(guī)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(tǒng)

離心機(jī)1臺(tái)，處理量為10～20 m3/h。

作用：氣浮池刮渣和沉淀設(shè)備污泥經(jīng)過污泥螺桿泵進(jìn)入離心機(jī)，通過離心機(jī)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(jié)論

根據(jù)國內(nèi)某企業(yè)有機(jī)硅項(xiàng)目污水的產(chǎn)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(jié)論如下：

產(chǎn)生的污水主要有車間生產(chǎn)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(duì)污水進(jìn)行處理，出水達(dá)到了《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB8978-1996）[1]中的三級(jí)排放標(biāo)準(zhǔn)（COD＜350 mg/L）和《氯化物排放標(biāo)準(zhǔn)》）GB13/831-2006）[2]（Cl-＜500mg/L）的要求。

本論文對(duì)于今后類似的有機(jī)硅污水處理項(xiàng)目是值得參考和借鑒的，特別是對(duì)環(huán)保單位、設(shè)計(jì)院等有一定的指導(dǎo)作用。

[1]GB8978-1996，污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)[S].

[2]GB13/831-2006，氯化物排放標(biāo)準(zhǔn)[S].

[3]鄒家慶.工業(yè)廢水處理技術(shù)[M].北京：化學(xué)工業(yè)出版社,2003.