太陽能單晶硅片切割廢水處理工程實例

太陽能單晶硅片切割廢水處理工程實例王璐璐;張之丹【摘要】太陽能單晶硅片切割廢水含有大量的聚乙二醇高分子有機物、單晶硅和碳化硅無機物粉末,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能單晶硅片切割廢水工程運行結(jié)果表明，該工藝對CODCr、BOD5、SS的去除率分別為90.5%、80%、84.7%,處理后出水達到DB21/1627-2008《遼寧省污水綜合排放標準》的要求.【期刊名稱】《工業(yè)用水與廢水》【年(卷)，期】2013(044)006【總頁數(shù)】3頁(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)測中心站，遼寧錦州121000;遼寧天烽環(huán)境保護有限公旬沈陽110032【正文語種】中文【中圖分類】X703.1遼寧某光伏企業(yè)集團新建年產(chǎn)2000t單晶硅、4000萬片硅片的工程項目。該項目配套建設1座污水處理站，用于處理硅片切割加工廢水。設計處理規(guī)模為3000m3/d,處理出水達到DB21/1627—2008《遼寧省廢水綜合排放標準》[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物和單晶硅、碳化硅無機物粉末以及少量的表面活性劑，冬季水溫偏低，水量、水質(zhì)具有波動性，氮、磷含量低，m(BOD5)/m(CODCr)必0.16，廢水的可生化性較差。設計進水水質(zhì)及排放標準見表1。表1設計進水水質(zhì)及排放標準2廢水處理工藝及特點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機顆粒物，可生化性差，水量變化較大，對生化處理的影響很大。為了保證生化處理的高效、穩(wěn)定運行，在生化處理前設置必要的預處理過程，通過預處理降低污染物有機負荷，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后進入污水處理站的集水池，在污水渠內(nèi)設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)管道混合器進入氣浮池，進一步去除廢水中的細小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物降解為易生物降解的小分子有機物，提高廢水的可生化性。水解池出水自流至接觸氧化池，在氧化池進水端視水質(zhì)狀況投加營養(yǎng)鹽（尿素和磷酸二銨），調(diào)整廢水C、N、P的質(zhì)量比，在鼓風曝氣作用下，利用好氧微生物將廢水中的有機物降解去除［3］。氧化池出水進入平流式二沉池，在沉淀池內(nèi)沉淀氧化池出水中挾帶的部分脫落生物膜。沉淀池出水達標排放。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)離心脫水機脫水，產(chǎn)生的泥餅定期外運至有資質(zhì)的單位處置。2.2工藝特點本處理工藝技術(shù)成熟、操作簡單可靠、管理方便，處理后出水能夠穩(wěn)定達到DB21/1627-2008的要求。采用調(diào)節(jié)沉淀、混凝氣浮等多級預處理工藝，使廢水中的固體污染物、無機顆粒SS、表面活性劑等均被預處理系統(tǒng)有效去除，防止進入后續(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)造了一個良好的工作環(huán)境。水解池采用多點均衡布水形式，利用兼性厭氧的水解和產(chǎn)酸菌，將廢水中大分子、難生物降解的有機物質(zhì)轉(zhuǎn)化為易生物降解的小分子有機物質(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間和較低的電耗完成凈化過程，具有效率高、能耗低的特點。生物接觸氧化工藝兼有活性污泥法及生物膜法的特點，具有生物種類多、活性生物量大、容積負荷高、占地相對較小、抗沖擊負荷強、可間歇運行、無污泥膨脹等優(yōu)點［4-5］。3主要處理構(gòu)筑物及設備參數(shù)主要處理構(gòu)筑物及設備參數(shù)見表2、表3。4工程運行情況廢水處理站于2011年10月建成投入運行，經(jīng)3個多月的調(diào)試進入穩(wěn)定運行狀態(tài)。于2012年1月通過當?shù)厥屑壄h(huán)境監(jiān)測中心站連續(xù)72h的監(jiān)測，運行結(jié)果見表4。由表4可知，經(jīng)過氣浮池后廢水中含有的大量細小顆粒物質(zhì)及表面活性劑被去除，SS的去除率達到了78%。廢水在水解池中利用水解和產(chǎn)酸菌，將不溶性有機物水解成溶解性有機物，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主要機電設備參數(shù)表4運行結(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濃度均低于設計指標，并且滿足DB21/1627—2008的要求，通過了當?shù)厥协h(huán)保局組織的工程驗收。5工程投資及經(jīng)濟分析工程總投資474.2萬元，其中土建工程費用251萬元(含綜合處理間)，設備費用200萬元(含電氣儀表和全部安裝)，其它費用23.2萬元。工程占地3060m2。日常運行費用包括：電費0.36元/t;藥劑費0.79元/t;人工費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)廢水的治理難點在于無機碳化硅顆粒的去除。根據(jù)廢水水質(zhì)特征，首先將廢水進行預沉淀，泥水分離去除廢水中的無機SS雜質(zhì)，然后加入PAC和PAM進行混凝氣浮處理，進一步去除微小SS和表面活性劑等部分有機物。采用多點均衡布水的水解酸化生物處理工藝。高分子有機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、直接運行費用低、CODCr去除率高(可達90%以上)、運行穩(wěn)定、操作簡單?？箾_擊負荷能力較強，技術(shù)成熟。參考文獻：[1]DB21/1627—2008，遼寧省廢水綜合排放標準[S].[2]陳天明，張雁秋，霍明健.晶硅切割廢砂漿回收企業(yè)廢水處理工程實例[J].環(huán)境工程，2013,(3):15-17.北京水環(huán)境技術(shù)與設備研究中心，北京市環(huán)境保護科學研究院，國家城市環(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(廢水卷)[M].北京：化學工業(yè)出