一种含硅废水的处理工艺

一种含硅废水的处理工艺
【摘要】针对含硅工业废水的特点，论证了几种常规的处理工艺。

通过现场取样试验，对比了几种工艺的特性，确定了废水处理工艺路线并验证了项目工艺设计的主要参数。

【关键词】含硅废水；Fenton试剂；铁碳微电解
1 项目概况
某生产企业主要从事半导体材料及相关产品的研发、生产和销售。

生产废水主要由两股组成，其中一部分包含切割液、聚乙二醇、碱性清洗剂；一部分含有硅粉和碳化硅。

另外还会有少量生活污水混入废水中。

每天废水排放量为1500m3。

（1）根据生产企业的长期检测，两股废水混合后的进水水质如下：
序号项目单位设计
1 CODcr mg/L ≤1200
2 BOD5 mg/L ≤50
3 SS mg/L ≤600
4 pH 6～9
（2）该企业排水水质标准要求如下：
序号项目单位设计
1 CODcr mg/L ≤150
2 BOD5 mg/L ≤30
3 SS mg/L ≤150
4 pH 6～9
2 工艺方案
2.1 处理思路
（1）本项目废水具有以下主要特点：COD、SS含量较高，BOD严重不足。

可生化性非常差。

在废水进入主生化工艺处理前必须大幅降低水中COD，同时提高废水生化性。

（2）本项目地处市区，用地紧张，因此污水处理站考虑采用全地下式设计结构。

（3）企业生产周期性强，因此污水处理能力需要具备较大的可调节性。

（4）本项目地处市区，必须考虑控制噪声、臭气、固废。

2.2 主要处理工艺选择
根据前述处理思路，本项目的关键点也是难点在于降低COD，通常考虑生化工艺。

而本项目的一个主要的特点是：可生化性差。

所以项目的难点也就转化为如何有效提高废水生化性。

常规提高生化性的手段包括：水解酸化、芬顿氧化以及铁碳微电解等。

（1）水解酸化
水解酸化工艺介于厌氧与好氧工艺之间。

主要是利用废水中的微生物将大分子的物质降解为小分子物质。

该工艺结构简单，运行稳定，但是本项目为含硅废水BOD含量接近于零，生化反应难以启动。

（2）芬顿氧化
芬顿氧化主要是以H2O2与Fe2+组合的Fenton试剂为氧化剂，在酸性条件下生成强氧化性的羟基自由基，将大分子有机物开环，最终氧化分解。

因此芬顿氧化技术有一定的适用范围，针对含苯环类物质有较好的去除效果。

而本项目实际的小试结果也证明了，对于含硅废水，Fenton试剂的作用有限。

（3）铁碳微电解
该工艺的主要原理是在酸性条件下，水中的铁碳颗粒之间会产生原电池回路。

在原电池的阴极会产生一种新生态的[H]，具有很高的化学活性，能与废水中的许多污染组分发生氧化还原反应，使大分子物质降解。

另外阳极产生的Fe3+，生成吸附能力强Fe（OH）3絮状物，可以有效去除水中的悬浮物。

在本项目的小试结果中，经过铁碳预处理，废水的可生化性有了明显的提高。

综合以上各种工艺的优缺点，本项目考虑选用铁碳微电解+接触氧化工艺。

2.3 处理工艺流程
2.4 工艺流程说明
2.4.1 预处理
（1）格栅调节池
利用机械格栅拦截细小悬浮物。

废水在调节池内均质均量。

调节池共设置1座，总容积500m3。

停留时间8h。

（2）混凝沉淀池
该池前段混凝，后段沉淀。

并在此投加药剂，去除大部分SS。

混凝沉淀池共设置1座，总容积242m3。

停留时间4h。

（3）中间水池
中间水池主要用来调酸。

为后续的铁碳微电解创造反应条件。

共设置1座，总容积30m3。

停留时间0.5h。

2.4.2 物化处理系统
（1）铁碳微电解
本项目处理的主要工艺，池内设置铁碳填料层，系统底部设置曝气装置，减小铁碳填料的表面钝化。

共设置2座，总容积125m3。

停留时间2h。

（2）中和沉淀池
该池前段混凝，后段沉淀。

同时投加碱。

中和铁碳微电解出水中的酸性。

混凝沉淀池共设置1座，总容积242m3。

停留时间4h。

2.4.3 生化处理系统
（1）接触氧化池
池内设置生物填料，通过水中的微生物将铁碳微电解出水中剩余的小分子物质降解，最终满足出水排放要求。

共设置2座，总容积750m3。

停留时间12h。

（2）二沉池
去除水中剩余悬浮物。

共设置1座，总容积64m3。

停留时间1h。

2.4.4 污泥处理系统
（1）储泥池
用于收集系统剩余污泥。

共设置1座，总容积25m3。

停留时间24h。

（2）污泥处理间
设置了污泥输送泵和污泥脱水装置，最终经过脱水后的污泥集中外运处置。

污泥处理间共设置1座，总面积30m2。

3 结语
对于含硅工业废水，可生化性较差，经过铁碳微电解预处理后，废水的可生化性有明显的提高。

铁碳微电解对铁碳比、曝气比及进水pH有一定的要求，在设计过程中应该充分考虑并用实验校核设计参数。

另外含硅废水中悬浮物含量较高，也应该充分考虑去除方式，保持系统出水稳定达标。

参考文献：
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