太陽(yáng)能單晶硅片切割廢水處理工程實(shí)例

太陽(yáng)能單晶硅片切割廢水處理工程實(shí)例王璐璐;張之丹【摘要】太陽(yáng)能單晶硅片切割廢水含有大量的聚乙二醇高分子有機(jī)物、單晶硅和碳化硅無(wú)機(jī)物粉末,可生化性較差.采用調(diào)節(jié)沉淀-氣浮-水解酸化-接觸氧化組合工藝處理太陽(yáng)能單晶硅片切割廢水工程運(yùn)行結(jié)果表明，該工藝對(duì)CODCr、BOD5、SS的去除率分別為90.5%、80%、84.7%,處理后出水達(dá)到DB21/1627-2008《遼寧省污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》的要求.【期刊名稱】《工業(yè)用水與廢水》【年(卷)，期】2013(044)006【總頁(yè)數(shù)】3頁(yè)(P71-73)【關(guān)鍵詞】單晶硅切割廢水;調(diào)節(jié)沉淀;氣浮;水解酸化;接觸氧化【作者】王璐璐;張之丹【作者單位】錦州市環(huán)境監(jiān)測(cè)中心站，遼寧錦州121000;遼寧天烽環(huán)境保護(hù)有限公旬沈陽(yáng)110032【正文語(yǔ)種】中文【中圖分類】X703.1遼寧某光伏企業(yè)集團(tuán)新建年產(chǎn)2000t單晶硅、4000萬(wàn)片硅片的工程項(xiàng)目。該項(xiàng)目配套建設(shè)1座污水處理站，用于處理硅片切割加工廢水。設(shè)計(jì)處理規(guī)模為3000m3/d,處理出水達(dá)到DB21/1627—2008《遼寧省廢水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》[1]的要求后，出水排入城市污水管網(wǎng)。1廢水水質(zhì)廢水主要來(lái)自單晶硅棒切割生產(chǎn)車間，廢水排放量為3000m3/d。廢水中主要含有大量的聚乙二醇高分子有機(jī)物和單晶硅、碳化硅無(wú)機(jī)物粉末以及少量的表面活性劑，冬季水溫偏低，水量、水質(zhì)具有波動(dòng)性，氮、磷含量低，m(BOD5)/m(CODCr)必0.16，廢水的可生化性較差。設(shè)計(jì)進(jìn)水水質(zhì)及排放標(biāo)準(zhǔn)見(jiàn)表1。表1設(shè)計(jì)進(jìn)水水質(zhì)及排放標(biāo)準(zhǔn)2廢水處理工藝及特點(diǎn)2.1工藝流程該廢水中主要含有聚乙二醇、表面活性劑和微小無(wú)機(jī)顆粒物，可生化性差，水量變化較大，對(duì)生化處理的影響很大。為了保證生化處理的高效、穩(wěn)定運(yùn)行，在生化處理前設(shè)置必要的預(yù)處理過(guò)程，通過(guò)預(yù)處理降低污染物有機(jī)負(fù)荷，即在最大程度地去除廢水中的微小顆粒物、表面活性劑的同時(shí)提高廢水的可生化性，以保證后續(xù)生化處理的正常可靠運(yùn)行。因此，本廢水處理工藝采用調(diào)節(jié)沉淀-氣浮-水解酸化-接觸氧化-二沉池的處理工藝。工藝流程見(jiàn)圖1。圖1廢水處理工藝流程車間排出的廢水經(jīng)污水渠沉淀去除部分SS后進(jìn)入污水處理站的集水池，在污水渠內(nèi)設(shè)置平板格柵攔截廢水中的固體污染物，防止其堵塞污水提升泵。集水池內(nèi)的廢水提升至調(diào)節(jié)沉淀池，在泵出口管道上安裝管道混合器，并加入PAC和PAM,混凝反應(yīng)生成的絮狀物在調(diào)節(jié)沉淀池內(nèi)沉淀，并均衡水質(zhì)、水量。調(diào)節(jié)沉淀池出水提升至氣浮池，在氣浮池前再次加入PAC和PAM，經(jīng)管道混合器進(jìn)入氣浮池，進(jìn)一步去除廢水中的細(xì)小SS和表面活性劑。氣浮池出水自流入水解池，在兼性菌和產(chǎn)酸微生物的作用下，大分子的聚乙二醇被厭氧菌較好地降解［2］，將水中的大分子、不易生物降解的有機(jī)物降解為易生物降解的小分子有機(jī)物，提高廢水的可生化性。水解池出水自流至接觸氧化池，在氧化池進(jìn)水端視水質(zhì)狀況投加營(yíng)養(yǎng)鹽（尿素和磷酸二銨），調(diào)整廢水C、N、P的質(zhì)量比，在鼓風(fēng)曝氣作用下，利用好氧微生物將廢水中的有機(jī)物降解去除［3］。氧化池出水進(jìn)入平流式二沉池，在沉淀池內(nèi)沉淀氧化池出水中挾帶的部分脫落生物膜。沉淀池出水達(dá)標(biāo)排放。將二沉池產(chǎn)生的剩余污泥泵入貯泥池，調(diào)節(jié)沉淀池和氣浮池產(chǎn)生的浮渣也定期排入貯泥池，貯泥池內(nèi)污泥經(jīng)離心脫水機(jī)脫水，產(chǎn)生的泥餅定期外運(yùn)至有資質(zhì)的單位處置。2.2工藝特點(diǎn)本處理工藝技術(shù)成熟、操作簡(jiǎn)單可靠、管理方便，處理后出水能夠穩(wěn)定達(dá)到DB21/1627-2008的要求。采用調(diào)節(jié)沉淀、混凝氣浮等多級(jí)預(yù)處理工藝，使廢水中的固體污染物、無(wú)機(jī)顆粒SS、表面活性劑等均被預(yù)處理系統(tǒng)有效去除，防止進(jìn)入后續(xù)的生物處理系統(tǒng)造成物理性損傷，為生物處理系統(tǒng)創(chuàng)造了一個(gè)良好的工作環(huán)境。水解池采用多點(diǎn)均衡布水形式，利用兼性厭氧的水解和產(chǎn)酸菌，將廢水中大分子、難生物降解的有機(jī)物質(zhì)轉(zhuǎn)化為易生物降解的小分子有機(jī)物質(zhì)，提高了廢水可生化性，因此，水解池出水更易于被好氧菌降解，使得在后續(xù)的好氧單元可以用較短的時(shí)間和較低的電耗完成凈化過(guò)程，具有效率高、能耗低的特點(diǎn)。生物接觸氧化工藝兼有活性污泥法及生物膜法的特點(diǎn)，具有生物種類多、活性生物量大、容積負(fù)荷高、占地相對(duì)較小、抗沖擊負(fù)荷強(qiáng)、可間歇運(yùn)行、無(wú)污泥膨脹等優(yōu)點(diǎn)［4-5］。3主要處理構(gòu)筑物及設(shè)備參數(shù)主要處理構(gòu)筑物及設(shè)備參數(shù)見(jiàn)表2、表3。4工程運(yùn)行情況廢水處理站于2011年10月建成投入運(yùn)行，經(jīng)3個(gè)多月的調(diào)試進(jìn)入穩(wěn)定運(yùn)行狀態(tài)。于2012年1月通過(guò)當(dāng)?shù)厥屑?jí)環(huán)境監(jiān)測(cè)中心站連續(xù)72h的監(jiān)測(cè)，運(yùn)行結(jié)果見(jiàn)表4。由表4可知，經(jīng)過(guò)氣浮池后廢水中含有的大量細(xì)小顆粒物質(zhì)及表面活性劑被去除，SS的去除率達(dá)到了78%。廢水在水解池中利用水解和產(chǎn)酸菌，將不溶性有機(jī)物水解成溶解性有機(jī)物，大分子物質(zhì)分解成小分子物質(zhì)，m(B0D5)/m(CODCr)值由0.21上升到0.42，大大提高了廢水的可生化性。表2主要構(gòu)筑物參數(shù)表3主要機(jī)電設(shè)備參數(shù)表4運(yùn)行結(jié)果注：表中的數(shù)值為平均值。廢水在接觸氧化池中利用高濃度的好氧微生物，在鼓風(fēng)曝氣作用下可有效去除廢水中的污染物質(zhì)，CODCr、BOD5的去除率分別為86%和85.4%。二沉池的出水CODCr、BOD5、SS濃度均低于設(shè)計(jì)指標(biāo)，并且滿足DB21/1627—2008的要求，通過(guò)了當(dāng)?shù)厥协h(huán)保局組織的工程驗(yàn)收。5工程投資及經(jīng)濟(jì)分析工程總投資474.2萬(wàn)元，其中土建工程費(fèi)用251萬(wàn)元(含綜合處理間)，設(shè)備費(fèi)用200萬(wàn)元(含電氣儀表和全部安裝)，其它費(fèi)用23.2萬(wàn)元。工程占地3060m2。日常運(yùn)行費(fèi)用包括：電費(fèi)0.36元/t;藥劑費(fèi)0.79元/t;人工費(fèi)0.12元/t;折合廢水處理成本為1.27元/t。6結(jié)論(1)單晶硅片生產(chǎn)廢水的治理難點(diǎn)在于無(wú)機(jī)碳化硅顆粒的去除。根據(jù)廢水水質(zhì)特征，首先將廢水進(jìn)行預(yù)沉淀，泥水分離去除廢水中的無(wú)機(jī)SS雜質(zhì)，然后加入PAC和PAM進(jìn)行混凝氣浮處理，進(jìn)一步去除微小SS和表面活性劑等部分有機(jī)物。采用多點(diǎn)均衡布水的水解酸化生物處理工藝。高分子有機(jī)聚合物聚乙二醇可被專一性厭氧菌降解為小分子的乙二醇，產(chǎn)生乙醛、乙醇、乙酸等中間產(chǎn)物，提高廢水的可生化性。該系統(tǒng)投資省、直接運(yùn)行費(fèi)用低、CODCr去除率高(可達(dá)90%以上)、運(yùn)行穩(wěn)定、操作簡(jiǎn)單?？箾_擊負(fù)荷能力較強(qiáng)，技術(shù)成熟。參考文獻(xiàn)：[1]DB21/1627—2008，遼寧省廢水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)[S].[2]陳天明，張雁秋，霍明健.晶硅切割廢砂漿回收企業(yè)廢水處理工程實(shí)例[J].環(huán)境工程，2013,(3):15-17.北京水環(huán)境技術(shù)與設(shè)備研究中心，北京市環(huán)境保護(hù)科學(xué)研究院，國(guó)家城市環(huán)境污染控制工程技術(shù)研究中心.三廢處理工程技術(shù)手冊(cè)(廢水卷)[M].北京：化學(xué)工業(yè)出