申請日2013.08.23

　　公開(公告)日2015.06.10

　　IPC分類號C02F9/10; C02F1/28; C02F1/40; C02F1/46

　　摘要

　　一種有機(jī)硅單體生產(chǎn)廢水的預(yù)處理方法，通過將隔油除膠、蒸發(fā)結(jié)晶和脈沖電凝三種物理化學(xué)處理方法相結(jié)合對廢水進(jìn)行預(yù)處理，能夠有效提高廢水的可生化性，使得廢水具備進(jìn)入生化處理的條件，降低生化處理負(fù)荷，然后再通過常規(guī)生化處理使廢水達(dá)標(biāo)排放。本發(fā)明提供的是一種預(yù)處理方案，其可靠性強(qiáng)、穩(wěn)定性好、處理效率高、運行成本也相對合理。

　　權(quán)利要求書

　　1.一種有機(jī)硅單體生產(chǎn)廢水的預(yù)處理方法，其特征在于具體步驟為：

　　1)隔油除膠 將有機(jī)硅單體生產(chǎn)廢水通過隔油系統(tǒng)和除膠系統(tǒng)進(jìn)行隔油除膠處理，隔油過程即將廢水通過隔油池，完成對廢水中大部分固體懸浮物的去除;除膠過程即在過濾池中加入活性炭，并加以機(jī)械攪拌，使活性炭在廢水中盡量均勻分布，從而充分吸附廢水中的膠狀物及油污，再經(jīng)過濾系統(tǒng)充分過濾，即完成了除膠工序;

　　2)蒸發(fā)結(jié)晶 除膠之后的廢水進(jìn)入蒸發(fā)器進(jìn)行蒸餾，溫度控制在65-110℃，收集蒸餾后的冷凝液，蒸發(fā)器中的濃縮液通過冷卻結(jié)晶、過濾分離得到結(jié)晶體，離心液返回系統(tǒng)進(jìn)行再蒸發(fā);

　　所述除膠系統(tǒng)與蒸發(fā)器之間設(shè)有緩沖池，從步驟1)出來的廢水通過緩沖池進(jìn)入蒸發(fā)器，結(jié)晶后離心分離出來的離心夜進(jìn)入緩沖池，然后進(jìn)行再蒸發(fā);

　　3)脈沖電凝 步驟2)中蒸餾后的冷凝液進(jìn)入脈沖電凝裝置，設(shè)定電壓400V、電流50A、頻率200-2000Hz的工況下，進(jìn)行正、反向脈沖各60分鐘，通過脈沖電凝將廢水中的大分子有機(jī)物之間的鍵打斷，使其變?yōu)樾》肿佑袡C(jī)物，從而提高廢水的可生化性，同時無機(jī)物在高電壓、低電流的作用下發(fā)生電化學(xué)反應(yīng)，除去水中的重金屬離子，得到預(yù)處理完畢的廢水;

　　所述有機(jī)硅單體生產(chǎn)廢水由單體合成廢水、氯甲烷合成單元廢水、二甲水解和裂解及環(huán)體蒸餾單元廢水、罐區(qū)廢水中的一種或幾種組成。

　　2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的有機(jī)硅單體生產(chǎn)廢水的預(yù)處理方法，其特征在于：所述有機(jī)硅單體合成廢水的CODCr為5000至35000mg/L，該廢水中還含有氯離子、鋅離子和銅離子、鹵代烴及聚硅氧烷。

　　3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的有機(jī)硅單體生產(chǎn)廢水的預(yù)處理方法，其特征在于：所述氯甲烷合成單元廢水為4.5-5.5%氫氧化鈉水溶液，該廢水還含有鹵代烴。

　　4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的有機(jī)硅單體生產(chǎn)廢水的預(yù)處理方法，其特征在于：所述二甲水解和裂解及環(huán)體蒸餾單元廢水的CODCr為1000至5000mg/L，還含有聚硅氧烷環(huán)體。

　　5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的有機(jī)硅單體生產(chǎn)廢水的預(yù)處理方法，其特征在于：所述罐區(qū)廢水CODCr為 5000至20000 mg/L，該廢水中含有氯離子、碳酸鈉、甲醇以及聚硅氧烷。

　　說明書

　　一種有機(jī)硅單體生產(chǎn)廢水的預(yù)處理方法

　　技術(shù)領(lǐng)域

　　本發(fā)明屬化工領(lǐng)域，涉及一種有機(jī)硅單體生產(chǎn)廢水的預(yù)處理方法。

　　背景技術(shù)

　　有機(jī)硅有“工業(yè)味精”之稱，廣泛應(yīng)用于各個領(lǐng)域。在其生產(chǎn)過程中會產(chǎn)生一定量的廢水，其具有高CODCr、高鹽分、油水分層不明顯等特點，而且組分復(fù)雜，含多種有機(jī)物、無機(jī)金屬化合物。是工業(yè)廢水中最難治理的種類之一，另外其還含有一定量的可吸附有機(jī)鹵化物(AOX)、硅膠、銅離子、鋅離子等重金屬化合物。

　　目前，行業(yè)內(nèi)對有機(jī)硅單體廢水的處理技術(shù)主要還是采用物化法加生化法相結(jié)合的處理方式，其中物化法有：混凝沉淀、活性炭吸附、Feton氧化、鐵碳微電解等，生化法基本上都是采取厭氧、缺氧(兼氧)及好氧的組合方式來對前期預(yù)處理后的廢水進(jìn)行治理。以上所述的物化法均可認(rèn)為是對廢水的預(yù)處理。

　　發(fā)明內(nèi)容

　　本發(fā)明的目的是提供一種有機(jī)硅單體生產(chǎn)廢水的預(yù)處理方法，結(jié)合有機(jī)硅單體的廢水組成，設(shè)計合理的出物化處理工藝，保證良好的預(yù)處理效果。

　　為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是：一種有機(jī)硅單體生產(chǎn)廢水的預(yù)處理方法，具體步驟為：

　　1)隔油除膠將有機(jī)硅單體生產(chǎn)廢水通過隔油系統(tǒng)和除膠系統(tǒng)進(jìn)行隔油除膠處理，除去硅油和硅膠;

　　2)蒸發(fā)結(jié)晶除膠之后的廢水進(jìn)入蒸發(fā)器進(jìn)行蒸餾，收集蒸餾后的冷凝液，蒸發(fā)器中的濃縮液通過冷卻結(jié)晶、過濾分離得到結(jié)晶體，離心液返回系統(tǒng)進(jìn)行再蒸發(fā);

　　3)脈沖電凝步驟2)中蒸餾后的冷凝液進(jìn)入脈沖電凝裝置，通過脈沖電凝將廢水中的大分子有機(jī)物之間的鍵打斷，使其變?yōu)樾》肿佑袡C(jī)物，從而提高廢水的可生化性，同時無機(jī)物在高電壓、低電流的作用下發(fā)生電化學(xué)反應(yīng)，除去水中的重金屬離子，得到預(yù)處理完畢的廢水。

　　所述步驟1)中，隔油過程即將廢水通過隔油池，完成對廢水中大部分固體懸浮物的去除;除膠過程即在過濾池中加入活性炭，并加以機(jī)械攪拌，使活性炭在廢水中盡量均勻分布，從而充分吸附廢水中的膠狀物及油污，再經(jīng)過濾系統(tǒng)充分過濾，即完成了除膠工序。

　　步驟2)所述的蒸發(fā)過程中溫度控制在65至110攝氏度。

　　所述除膠系統(tǒng)與蒸發(fā)器之間設(shè)有緩沖池，從步驟1)出來的廢水通過緩沖池進(jìn)入蒸發(fā)器，步驟2)結(jié)晶后離心分離出來的離心液進(jìn)入到緩沖池，然后進(jìn)行再蒸發(fā)。所述蒸發(fā)器可以為單效、二效、三效及多效蒸發(fā)器中的一種。所述過濾過程可采用離心過濾、壓濾及其它固液分離系統(tǒng)。

　　步驟3)所述的脈沖電凝過程中，主要目的是改善廢水的可生化性，降低后續(xù)生化處理的難度。處理過程是：在設(shè)定電壓400V、電流50A、頻率200-2000Hz的工況下，進(jìn)行正、反向脈沖各60分鐘，利用高電壓作用產(chǎn)生電化學(xué)反應(yīng)，把電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能，即對廢水中的有機(jī)或無機(jī)物進(jìn)行氧化還原反應(yīng)，進(jìn)而凝聚、浮除，將污染物從水體中分離。該過程可將對微生物有毒害作用的“有機(jī)鹵化物”進(jìn)行脫鹵，同時去除廢水中絕大部分的重金屬和懸浮類固體以及部分CODcr。

　　所述有機(jī)硅單體生產(chǎn)廢水由單體合成廢水、氯甲烷合成單元廢水、二甲水解和裂解及環(huán)體蒸餾單元廢水、灌區(qū)廢水中的一種或幾種組成。

　　所述有機(jī)硅單體合成廢水的CODCr為5000至35000mg/L，該廢水中還含有氯離子、鋅離子和銅離子、鹵代烴及聚硅氧烷。其中鋅離子和銅離子的主要來源為催化劑，鋅離子濃度小于1mg/L，銅離子濃度小于0.3mg/L。

　　所述氯甲烷合成單元廢水主要為4.5-5.5%氫氧化鈉水溶液，以及少量鹵代烴;其中鹵代烴的主要成分為氯甲烷，濃度一般為10-1000mg/L。

　　所述二甲水解和裂解及環(huán)體蒸餾單元廢水的CODCr為1000至5000mg/L，還含有少量聚硅氧烷環(huán)體。

　　所述灌區(qū)廢水CODCr為5000至20000mg/L，該廢水中含有氯離子、碳酸鈉、甲醇以及少量聚硅氧烷，其中氯離子濃度小于1mg/L。

　　從上述廢水的組成情況分析可知，有機(jī)硅單體廢水具有水質(zhì)波動大、組分復(fù)雜、含鹽量高、水量相對較小、間歇性排放等特點，而且還含有不溶性硅油和硅膠。另外，國內(nèi)大部分有機(jī)硅單體裝置均不能像一般化工產(chǎn)品常時間(300天/年以上)的連續(xù)生產(chǎn)，需定期對生產(chǎn)設(shè)備進(jìn)行檢修，這樣也進(jìn)一步使廢水的產(chǎn)生情況變得復(fù)雜。而目前國內(nèi)絕大部分應(yīng)用于有機(jī)硅單體項目廢水治理的工藝很難達(dá)到連續(xù)穩(wěn)定達(dá)標(biāo)排放�？紤]到該廢水的特性，為盡量降低污水治理運行成本并保證廢水穩(wěn)定達(dá)標(biāo)排放，采取物化+生化的治理思路，本發(fā)明主要針對性的研究開發(fā)出物化階段的處理工藝，即預(yù)處理階段的處理工藝。

　　該廢水是否能得到有效治理，物化預(yù)處理尤為關(guān)鍵，本發(fā)明有針對性提出了以隔油除膠+蒸發(fā)結(jié)晶+脈沖電凝相結(jié)合的核心預(yù)處理工藝，該工藝的特點是通過隔油除膠將廢水中的絕大部分硅油和硅膠等雜質(zhì)進(jìn)行分離回收，以期降低后續(xù)蒸發(fā)結(jié)晶設(shè)備的運行負(fù)荷;經(jīng) 過隔油除膠后的廢水進(jìn)入蒸發(fā)器，廢水中的絕大部分無機(jī)氯化物，金屬離子等對生物具有抑制性的成分基本可以通過結(jié)晶的方式得以去除;同時從蒸發(fā)系統(tǒng)出來的冷凝廢水主要成分為低沸點有機(jī)物及少量夾帶物，如烷烴類、硅氧烷類等;后冷凝廢水進(jìn)入脈沖電凝裝置，通過脈沖電凝將廢水中的有機(jī)或無機(jī)物在電勢能的作用下發(fā)生氧化還原反應(yīng)，并對微生物有抑制作用的“有機(jī)鹵化物”進(jìn)行脫鹵。

　　本發(fā)明經(jīng)過上述自主研發(fā)的隔油除膠+蒸發(fā)結(jié)晶+脈沖電凝組合預(yù)處理方法處理后，提高了廢水的可生化性，使得廢水具備進(jìn)入生化處理的條件，然后再通過生化處理得到達(dá)標(biāo)排放的廢水。

　　本發(fā)明提供了一種可靠性強(qiáng)、穩(wěn)定性好、處理效率高、運行成本也合理的污水治理方案，并且具有很強(qiáng)的工業(yè)普及運用潛力。

　　具體實施方式

　　下面結(jié)合實施例1和實施例2來進(jìn)一步說明本發(fā)明，但實施例僅在于說明本發(fā)明，而不是對其進(jìn)行限制。

　　一種有機(jī)硅單體生產(chǎn)廢水的預(yù)處理方法，具體步驟為：

　　1)隔油除膠將上述混合廢水通過隔油系統(tǒng)和除膠系統(tǒng)進(jìn)行隔油除膠處理，除去硅油和硅膠;其中除去硅膠時需要向廢水中加入活性炭，并加以機(jī)械攪拌。

　　2)蒸發(fā)結(jié)晶除膠之后的廢水進(jìn)入蒸發(fā)器進(jìn)行蒸餾，蒸發(fā)后產(chǎn)生的濃縮液通過冷卻結(jié)晶、過濾分離得到結(jié)晶體，結(jié)晶體儲存到一定量后委托具備資質(zhì)單位處置;離心液返回系統(tǒng)重新進(jìn)行蒸發(fā)再結(jié)晶;蒸發(fā)器為三效蒸發(fā)器，其進(jìn)氣溫度為130攝氏度，一效最高溫度為105攝氏度，三效最低溫度為65攝氏度。

　　3)脈沖電凝步驟2)中經(jīng)冷凝收集的液體進(jìn)入脈沖電凝裝置，通過脈沖電凝使得廢水中的絕大部分有機(jī)物及無機(jī)物在高電壓、低電流的作用下發(fā)生電化學(xué)反應(yīng)，以期提高廢水的可生化性，得到預(yù)處理完畢的廢水。預(yù)處理之后的廢水再通過生化處理得到達(dá)標(biāo)排放的廢水。后續(xù)生化處理工藝流程為脈沖厭氧+M-UNITANK+缺氧池+MBR。