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一种处理有机 硅生产废 水的处理方法

阅读：1010发布：2020-05-08

专利汇可以提供一种处理有机硅生产废水的处理方法专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本发明公开了一种有机硅生产废水的处理方法，其步骤为：将有机硅废水通入气浮工艺，去除废水中的浮油，浮油收集后回生产回收工艺处理，气浮出水通入pH调节池，调节pH值3-4，通入芬顿氧化池，加入硫酸亚铁溶液、双氧水进行芬顿氧化反应；将芬顿氧化后废水通入多效蒸发，蒸发除盐，蒸发冷凝液泵入生化系统，使用活性污泥法，采用兼氧水解和连续好氧的处理工艺，生物降解废水中的有机物；剩余污泥外运处理，生化好氧出水经泥水分离后，上清液进行双氧水-臭氧耦合氧化，最终实现COD≤60mg/L。，下面是一种处理有机硅生产废水的处理方法专利的具体信息内容。

权利要求

1.一种处理有机硅生产废水的处理方法，其特征在于，所述的方法包括以下步骤：
步骤一、将有机硅废水泵入pH调节池，加碱性试剂调节pH至3-4；
步骤二、将步骤一预处理后的废水通入气浮池，通过气浮工艺去除废水中的浮油，其浮油单独收集回车间回收预处理工艺；
步骤三、将气浮出水加质量浓度为2% 8%的硫酸亚铁溶液和浓度为27.5%的双氧水按比~
例通入芬顿氧化池，每吨废水加1-10kg双氧水，反应时间2 4h，进行芬顿氧化反应；
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步骤四、将步骤三所得废水和污泥一起通入沉淀池，加入混凝剂，在重力的作用下实现泥水分离，污泥排放至污泥浓缩池，清液排出；
步骤五、将步骤四的上清液通入蒸发进水池；加酸性试剂调节pH至6-9；
步骤六、将步骤五所得废水通入多效蒸发器，进行蒸发除盐，蒸发冷凝液通入生化进水池，蒸发釜残另行外运处置；
步骤七、将蒸发冷凝液通入兼氧水解池，控制水温20～35℃并向水体中通过生化反应形态进行兼氧水解12 48小时；，破坏废水中有机物的结构，降解部分有机物，提高废水可生~
化性；
步骤八、将水体继续通入好氧反应池，调节pH至7 9，控制水温20～35℃生化反应，进行~
一级好氧反应12 48小时，控制好氧池内的溶解氧为2 4mg/L；
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步骤九、将步骤八所得废水和污泥混合液一起通入二沉池，加入混凝剂、在重力的作用下实现泥水分离，上清液排出，污泥外运处置；
步骤十、将步骤九所得上清液通入臭氧-双氧水耦合氧化反应器，投加双氧水、臭氧；臭氧利用文丘里射流器鼓入废水，反应器形成微正压，反应时间5-30min。
2.根据权利要求1所述的一种处理有机硅生产废水的处理方法，其特征在于，所述的酸性试剂为盐酸或硫酸，碱性试剂为氢氧化钠/氢氧化钾/氢氧化钙中的一种；所述的混凝剂为聚丙烯酰胺、聚合氯化铝、硫酸亚铁的一种。
3.根据权利要求1所述的一种处理有机硅生产废水的处理方法，其特征在于，所述的步骤三中的硫酸亚铁溶液与双氧水质量比为1.5 10:1。
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4.根据权利要求1所述的一种处理有机硅生产废水的处理方法，其特征在于，所述的步骤七以及步骤八中的生化反应形态包括活性污泥法、生物膜法、膜生物法，通过活性污泥法、生物膜法、膜生物法的生化反应降解有机物。
5.根据权利要求1所述的一种处理有机硅生产废水的处理方法，其特征在于，所述的步骤十中臭氧加量为废水COD总量的质量比3 5:1；双氧水的加量为废水质量的0.5‰-5‰；所~
述的的微正压微0.01 0.05MPa。
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说明书全文

一种处理有机硅生产废 水的处理方法

技术领域

[0001] 本发明属于污水处理领域，具体是一种处理有机硅废水的方法。

背景技术

[0002] 有机硅单体及有机硅下游产品，有机硅产生废水中主要含有甲醇、氯甲烷、有机卤硅烷、高聚物硅油、硅树脂、硅橡胶、硅中间体等物质，水中含有大量的氯离子，可生化性差。现有技术中有机硅生产的主要工艺原理如下：一氯甲烷的合成-二甲基二氯硅烷单体合成-二甲单体水解-硅氧烷的裂解及精馏。从整个生产工艺来看，有机硅的生产以甲醇、氯化氢和硅粉为原料，锌、铜等作为催化剂。然而其成品中却无氯成分，除了少部分高浓度的氯化氢能被回收利用外，大多都混入生产废水中去。生产过程中存在未反应完全的甲醇和氯化氢及合成过程中产生的二氯甲烷、三氯甲烷、四氯化碳等杂质。

[0003] 该类废水处理的难点主要在于1、有机氯硅烷、氯代烷烃等可吸附有机卤代物对微生物有抑制性。2、废水为强酸性，氯离子高、中和后盐分高，TDS浓度 30000-80000mg/l抑制微生物的新成代谢。3、有机污染物特征污染物性状明显，含有硅元素，其中硅氧键键能大，生物降解断链难，一直存在水体中，不能够被彻底降解，有机硅中的硅元素如果降解不彻底，存在废水中会体现较高的COD 值，使得出水难以达到COD≤60mg/L。

[0004] 目前常规的处理方法有采用多效蒸发后，通过分离的方式，盐和部分特征污染物从釜残中分离出，此时蒸发冷凝液，蒸发冷凝液进入后续生化处理，由于蒸发冷凝液中仍含有少量硅氧烷、有机硅的成分，不能被微生物完全矿化，出水 COD仍会达不到60mg/L[0005] 黎剑、高占峰等人，利用臭氧改性，通过高盐生化，再进行臭氧氧化。由于原废水中的难生物降解的有机硅成份浓度相对较高，特别硅氧烷相对其他有机物结构更加稳定、硅氧难以断裂，第一段的臭氧用量难以实现对硅氧烷的破解，第二段的臭氧氧化，由于水中的高氯，会湮灭臭氧自由基，且废水中硅氧烷一直存在水体中，会消耗更多量的臭氧，基于以上因素难以稳定达到COD≤60mg/L。

[0006] 上述表明对有机硅废水处理工艺需要优先对有机硅的废水的盐分、特征污染物进行蒸发分离，且需要一种化学强氧化工艺能够断裂有机硅中的硅氧键，把有机硅中硅元素氧化成最高价态，使其无机化。

发明内容

[0007] 本发明针对现有技术中存在的问题，公开了提供一种运行稳定、能有效处理有机硅废水的方法，利用气浮-芬顿氧化结合、多效蒸发等的处理工艺，最终能够高效处理废水，实现COD≤60mg/L。

[0008] 本发明是这样实现的：

[0009] 本发明的处理有机硅生产废水的处理方法包括以下步骤：

[0010] 步骤一、将有机硅废水泵入pH调节池，加碱性试剂调节pH至3-4；

[0011] 步骤二、将步骤一预处理后的废水通入气浮池，通过气浮工艺去除废水中的浮油，其浮油单独收集回车间回收预处理工艺；

[0012] 步骤三、将气浮出水加质量浓度为2％～8％的硫酸亚铁溶液和浓度为27.5％的双氧水按比例通入芬顿氧化池，每吨废水加1-10kg双氧水，反应时间2～4h，[0013] 进行芬顿氧化反应；

[0014] 步骤四、将步骤三所得废水和污泥一起通入沉淀池，加入混凝剂、在重力的作用下实现泥水分离，污泥排放至污泥浓缩池，清液排出；

[0015] 步骤五、将步骤四的上清液通入蒸发进水池；加酸性试剂调节pH至6-9；

[0016] 步骤六、将步骤五所得废水通入多效蒸发器，进行蒸发除盐，蒸发冷凝液通入生化进水池，蒸发工艺后，废水中的盐以及高沸点的有机物的混合物形成蒸发釜残，蒸发釜残另行外运处置；所述的蒸发釜残指的是蒸发过程中的分离出的盐及高沸点的有机物和极少量的水。

[0017] 步骤七、将蒸发冷凝液通入兼氧水解池，控制水温20～35℃并向水体中通过生化反应形态进行兼氧水解12～48小时，通过该生化反应破坏废水中有机物的结构，降解部分有机物，提高废水可生化性；

[0018] 步骤八、将水体继续通入好氧反应池，调节pH至7～9，控制水温20～35℃生化反应，进行一级好氧反应12～48小时，控制好氧池内的溶解氧为2～4mg/L；。

[0019] 步骤九、将步骤八所得废水和污泥混合液一起通入二沉池，加入混凝剂、在重力的作用下实现泥水分离，上清液排出，污泥外运处置；

[0020] 步骤十、将步骤九所得上清液通入臭氧-双氧水耦合氧化反应器，投加双氧水、臭氧；臭氧利用文丘里射流器鼓入废水，反应器形成微正压，反应时间5-30min。

[0021] 进一步，所述的酸性试剂为盐酸或硫酸，碱性试剂为氢氧化钠/氢氧化钾/氢氧化钙中的一种；所述的混凝剂为聚丙烯酰胺、聚合氯化铝、硫酸亚铁的一种。

[0022] 进一步，所述的步骤三中的硫酸亚铁溶液与双氧水质量比为1.5～10:1。

[0023] 进一步，所述的步骤七以及步骤八中的生化反应形态包括活性污泥法、生物膜法、膜生物法，通过活性污泥法、生物膜法、膜生物法的生化反应降解有机物。所述的活性污泥可以是城镇污水处理厂污泥、也可以是工程应用筛选的复合微生物菌群。

[0024] 进一步，所述的步骤十中臭氧加量为废水COD总量的质量比3～5:1；双氧水的加量为废水质量的0.5‰-5‰；所述的的微正压微0.01～0.05MPa。

[0025] 本发明与现有技术相比的有益效果在于：

[0026] 1、气浮-芬顿氧化预处理工艺，其中气浮去除废水浮油，回收处理后回生产工艺再次利用，芬顿氧化工艺对废水进行改性，去除废水中的重金属及改善废水水质的粘性，降低后续多效蒸发工艺中的起泡、结垢现象。

[0027] 2、多效蒸发工艺实现废水中盐分和大部分的有机硅特征污染物的分离，蒸发冷凝液盐分小于1000mg/L，总硅小于100mg/L，有机硅小于80mg/L，盐分的去除易于生物的降解及末端臭氧工艺的高氯的负面影响。有机硅、总硅的降低，降低废水毒性对后续生化的影响，也同时降低了末端臭氧氧化的臭氧用量。

[0028] 3、活性污泥A-O生化工艺，其中在缺氧条件下，被兼氧细菌水解酸化、氯甲烷类有机物脱氯产甲烷、醇类物质酸化，少量有机硅断链。在好氧段，在好氧细菌的新陈代谢的作用下，降解废水中可生化性的物质，大幅度削减COD值，残留难降解的有机硅、硅氧烷的等有机物。从而减少后端臭氧氧化投资成本和运行成本；本发明工艺是针对有机硅废水治理的工艺集成发明，各有工艺特定序列的要求。

[0029] 4、臭氧耦合双氧水氧化工艺，在以双氧水-臭氧联合使用，能够氧化硅氧烷等有机硅特征污染物，COD去除率高达70％，有机硅去除率高达80％。相比单一氧化剂臭氧提高氧化去除率50％；整套工艺行之有效，COD降解明显，针对有机硅废水能达到COD稳定小于60mg/L。
附图说明

[0030] 图1为本发明处理有机硅生产废水的处理方法的工艺流程图。

具体实施方式

[0031] 为使本发明的目的、技术方案及效果更加清楚，明确，以下列举实例对本发明进一步详细说明。应当指出此处所描述的具体实施仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

[0032] 实施例1

[0033] 本发明处理有机硅生产废水的处理方法的工艺流程图如图1所示，将有机硅生产废水通入气浮池中，去除废水中的浮油后，加氢氧化钠调节pH至3，每升气浮出水加入2％硫酸亚铁溶液14g，27.5％双氧水5g，进行芬顿氧化反应，反应时间2h；所得废水加氢氧化钠调pH大于7，再加混凝剂，每1L废水中加入 5mg混凝剂，通入混凝沉淀池，上清液排出、污泥另行外运处置，上清液通入三效蒸发，蒸发除盐，蒸发釜残液做危险固废，外送至危废处置中心。蒸发冷凝液通入生化进水池，控制水温25℃并向水体中加入活性污泥，进行一级兼氧水解生化反应24小时，破坏废水中有机物的结构，降解部分有机物；将水体继续通入好氧反应池，控制水温25℃，加入活性污泥，进行好氧反应12小时，控制好氧池内的溶解氧为2mg/L；将所得废水和污泥混合液一起通入二沉池，上清液排出，污泥外运处理，所得上清液通入臭氧氧化反应器，每1L上清液中加入 0.5ml27.5％双氧水，臭氧加量为COD的3倍；臭氧反应器内部形成正压0.02MPa。臭氧出水COD≤60mg/L，具体的参数如下述表1所示；

[0034] 表1

[0035] 指标原水气浮-芬顿蒸发 A-O生化臭氧氧化COD 1800 1253 796 188 48
无机硅 18 6 4 4 68
有机硅 200 162 72 70 6
总硅 220 180 80 75 75

[0036] 实施例2

[0037] 将有机硅生产废水通入气浮池中，去除废水中的浮油后，加氢氧化钠调节pH至4，每升气浮出水加入8％硫酸亚铁溶液10g，27.5％双氧水8g，进行芬顿氧化反应，反应时间4h；所得废水加氢氧化钠调pH大于7，再加混凝剂，每1L 废水中加入5mg混凝剂，通入混凝沉淀池，上清液排出、污泥另行外运处置，上清液通入二效蒸发，蒸发除盐，蒸发釜残液做危险固废，外送至危废处置中心。蒸发冷凝液通入生化进水池，控制水温25℃并向水体中加入活性污泥，进行一级兼氧水解生化反应24小时，破坏废水中有机物的结构，降解部分有机物；
将水体继续通入好氧反应池，控制水温25℃，加入活性污泥，进行好氧反应24小时，控制好氧池内的溶解氧为3mg/L；将所得废水和污泥混合液一起通入二沉池，上清液排出，污泥外运处理，所得上清液通入臭氧氧化反应器，每1L上清液中加入2ml27.5％双氧水，臭氧加量为COD的5倍；臭氧反应器内部形成正压 0.05MPa。臭氧出水COD≤60mg/L，具体的参数如下述表2所示；

[0038] 表2

[0039] 指标原水气浮-芬顿蒸发 A-O生化臭氧氧化COD 2500 2170 1268 286 55
无机硅 18 8 5 5 89
有机硅 230 172 88 88 5
总硅 250 200 96 96 96

[0040] 实施例3

[0041] 本实施3的工艺步骤与实施例2大致相同，区别点在于，本实施例3未采用芬顿、蒸发预处理，具体的结果数据如表3所示：

[0042] 表3

[0043] 指标原水气浮 A-O生化臭氧氧化COD 2500 2250 450 250
无机硅 18 18 28 108
有机硅 230 215 200 120
总硅 250 230 230 230

[0044] 结合表2、表3，可以得出采用本发明的气浮-芬顿氧化预处理工艺，能够降解废水中可生化性的物质，大幅度削减COD值，残留难降解的有机硅、硅氧烷的等有机物。其中气浮去除废水浮油，回收处理后回生产工艺再次利用，芬顿氧化工艺对废水进行改性，去除废水中的重金属及改善废水水质的粘性，降低后续多效蒸发工艺中的起泡、结垢现象[0045] 以上所述仅是本发明的优选实施方式，本发明的实施例还可以用于其他的数据比例范围，譬如将气浮出水加质量浓度为2％～8％的硫酸亚铁溶液和浓度为 27.5％的双氧水按比例通入芬顿氧化池，每吨废水加1-10kg双氧水，反应时间 2～4h，进行芬顿氧化反应等。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进，这些改进也应视为本发明的保护范围。

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