有机硅污水处理工艺

曲可为

（中国化学赛鼎宁波工程有限公司，浙江 宁波 315040）

1 有机硅污水处理项目的由来

国内某企业有机硅项目经当地环保部门要求，产生的所有污水均应达到《污水综合排放标准》（GB8978-1996）[1]中的三级排放标准和《氯化物排放标准》（GB13/831-2006）[2]。

经深入调查后，全面考虑水质、水量等特点和现场实际情况，采用成熟、可靠的治理工艺和方法，做到管理、运行、维修方便，尽量减少治理工程的投资费用。针对项目污水的情况进行污水处理方案的制定及阐述。

1.1 有机硅污水产生情况

根据项目相关专业的提供及计算，有机硅项目产生污水的水质及水量见表1。

1.2 污水处理的出水要求

根据当地环保部门的要求，污水处理出水水质应同时达到《污水综合排放标准》）GB 8978-1996）[1]中的三级排放标准）COD＜350 mg/L）和《氯化物排放标准》）GB13/831-2006）[2]）Cl-＜500 mg/L）的要求。

1.3 污水处理规模

根据项目的污水水量确定污水处理的规模，正常污水处理量为15 m3/h，最大污水处理量为20 m3/h，年操作时间为365 d。

表1 水质及水量

2 有机硅污水处理工艺流程

根据对污水处理的要求，制定具体的污水处理工艺流程。见图1。

图1 有机硅污水处理工艺流程图

车间生产废水、清洗废水、地面冲洗废水等进入进水池，通过液位计控制进水池液位，用提升泵将污水打入混凝气浮一体化设备；在混凝气浮一体化设备[3]内对污水进行预处理，通过加入混凝剂A、B和絮凝剂，对污水中细小悬浮物或胶体微粒互相吸附结合而成大颗粒絮凝物，通过气浮使悬浮的大颗粒絮凝物上浮至表面，通过刮渣机刮除；气浮出水经氧化罐给水泵，进入换热器进行初步换热后再进入余热加热器，进一步加热，污水反应温度达到60℃～80℃左右；经过换热和加热的污水再进入1#氧化反应罐[3]，在1#反应罐内加入硫酸溶液调节pH值到3～4，再加入催化剂和氧化剂A，污水中的有机物通过催化氧化[3]发生碳链裂变，氧化为CO2与H2O，2#～8#氧化反应罐也相应加入一定量的氧化剂A，形成梯级氧化，去除污水中大部分的COD；8#氧化反应罐出水经过中和槽给水泵进入换热器，给气浮出水初步换热；换热后出水进入中和槽，中和槽内加入石灰水和液碱，调节pH值至7～9，同时通入压缩空气，使石灰水与污水充分接触反应；中和槽出水流入沉淀槽[3]底部入口，OH-离子与重金属离子反应生成沉淀物，Ca2+离子与废水中的游离有机酸等反应生成沉淀物，通过斜管沉淀后，上清液达标排放至淡水池，底部沉淀间歇通过螺杆泵打至污泥池；污泥池内泥水混合物经过沉降后，上部清液通过溢流口流回原水池，下部含水率较低的污泥通过螺杆泵打入卧式离心脱水机，通过离心脱水后干污泥通过螺旋输送机至污泥漏斗，脱出水流回进水池；污泥漏斗内的污泥用翻斗车清运。

3 工程设备主要参数

3.1 进水池、提升泵

新建容积为192 m3的进水池一座，配套流量20 m3/h的提升泵2台，1用1备，作为污水的调节和提升。

3.2 混凝气浮一体化设备

3.2.1 参数

设计最大水处理量40 m3/h。

气浮池 1 台，规格 准3000×6600×2800 mm；溶气罐1个，规格1000×4130 mm；水泵2台；刮渣机1台；空压机1台。

3.2.2 作用

根据废水水质情况，为减轻后续处理设施的负荷，去除污水中的乳化油、色度、重金属、磷及其他一些污染物。

3.2.3 工作原理

混凝是废水化学处理法之一种，通过向废水中投加混凝剂，使其中的胶粒物质发生凝聚和絮凝而分离出来，以净化废水。混凝通常置于固液分离设备之前，与分离设备组合使用。将混凝和气浮组合使用，从而提高了对污水中悬浮状和部分油物的去除效果。

3.3 换热器和余热加热器

50 m3换热器1台，采用钛板材质。换热器在废水进入余热加热器前进行换热，不仅节约了能源，而且可以降低中温湿式氧化反应装置出水的温度，提高后续中和、沉淀的效率。

100 m3余热加热器1台，采用304不锈钢材料。其作用为通过冷凝水加入污水提高后续中温湿式氧化反应装置中废水的反应温度，提高废水COD去除率。

3.4 中温湿式氧化反应装置

废水通过换热和加热，可以加快系统中难降解有机物的反应速度，提高反应效率，降低运行费用。

中温湿式氧化反应装置共8套，规格准2800×4000 mm,采用耐酸碱、耐高温、可塑性好的PVPDF（内件壁厚≥12 mm）及不锈钢304罩（壁厚≥1 mm）等材料，保温采用聚氨酯发泡泡沫，降低反应温度的损耗，提高湿式氧化反应的效果。

3.5 加药装置

加药装置共8套，箱体用增强PPR，单个规格 2000×2000×1500 mm,各配套计量泵。

计量泵共需7用1备 （另外提供2台备用泵），共 10 个。

作用：用于存储、配置的化学药剂，用计量泵分别将混凝剂和助凝剂打入混凝气浮一体化设备，将氧化剂A、氧化剂B、催化剂等打入各中温湿式氧化装置中。

3.6 中和装置

中和装置：采用碳钢Q235和不锈钢304材料，并防腐涂层，单个规格 6000×2500×2500 mm。

配置循环出水泵：流量 5 m3/h水泵2台，1用1备。

作用：用于出水pH的调节的中和反应，中温湿式氧化反应出水pH偏酸性，而出水pH值要求为9以上。

3.7 中和药剂配置装置

中和药剂配制系统：准2000×1800 mm；减速搅拌机，转速60～120 r/min；石灰浆输送泵2台，1用1备，选用I1B1.5寸泥浆泵；管式螺旋输送机准350；料斗约3 m3，用于存储石灰粉。

作用：用于出水pH的调节的中和反应所需的石灰、液碱的配置。

3.8 沉淀设备

沉淀设备采用Q235和304材料，并防腐涂层，规格 4000×2500×2500 mm，主要用于沉淀中和过程中的氢氧化物沉淀等。

3.9 污泥脱水系统

离心机1台，处理量为10～20 m3/h。

作用：气浮池刮渣和沉淀设备污泥经过污泥螺杆泵进入离心机，通过离心机将污泥脱水至含水率60%左右。

3.10 污泥浓缩池

新建容积为288 m3的污泥浓缩池一座。

3.11 淡水池

新建容积为9 m3的淡水池一座。

4 结论

根据国内某企业有机硅项目污水的产生情况、出水要求等信息确定了污水处理方案和工艺流程。得到的主要结论如下：

产生的污水主要有车间生产废水、清洗废水、地面冲洗废水。污水中COD和Cl-较高，采用中温湿式催化氧化法对污水进行处理，出水达到了《污水综合排放标准》（GB8978-1996）[1]中的三级排放标准（COD＜350 mg/L）和《氯化物排放标准》）GB13/831-2006）[2]（Cl-＜500mg/L）的要求。

本论文对于今后类似的有机硅污水处理项目是值得参考和借鉴的，特别是对环保单位、设计院等有一定的指导作用。

[1]GB8978-1996，污水综合排放标准[S].

[2]GB13/831-2006，氯化物排放标准[S].

[3]邹家庆.工业废水处理技术[M].北京：化学工业出版社,2003.