1.本發(fā)明屬于工業(yè)廢水處理領(lǐng)域，具體涉及一種有機(jī)硅廢水處理系統(tǒng)及其處理方法。

背景技術(shù)：

2.有機(jī)硅廢水由于組成復(fù)雜，具有毒性大、難生物降解的特點(diǎn)。有機(jī)硅的生產(chǎn)工藝決定了其廢水中有機(jī)污染物成分復(fù)雜，且多為難生化降解的有機(jī)物質(zhì)。首先廢水cod質(zhì)量濃度高，廢水的bod5與cod比值屬于極難生化的工業(yè)廢水。其次ph值很低，呈強(qiáng)酸性；在有機(jī)硅生產(chǎn)過程中，所用的鹽酸幾乎都排到廢水中，導(dǎo)致廢水中含有大量的鹽酸，出水廢水的ph達(dá)到1.0左右，故有機(jī)硅廢水排放時(shí)要對(duì)其進(jìn)行中和處理。再次，廢水中有機(jī)物與無機(jī)物種類多，有的含量很高，而且毒性大：主要的有機(jī)物有苯、甲苯、二甲苯、乙醇、丁醇、氯硅烷等，主要的無機(jī)物有鹽酸、硫酸、氫氧化鈉等，主要的高分子聚合物有硅油、硅橡膠、硅樹脂、硅中間體等。此外還有催化劑、表面活性劑及其它助劑等，有機(jī)硅廢水中含鹽量一般較高。

3.由于有機(jī)硅廢水的特點(diǎn)是cod濃度高、酸性強(qiáng)、可生化性差、處理難度大。目前處理有機(jī)硅廢水的方法主要有高級(jí)氧化法以及物化—生化耦合工藝。有機(jī)硅廢水常用的處理工藝如圖1所示，雖然此種工藝處理后的水cod可以達(dá)到排污水處理上的要求，但是鹽含量較高，很難達(dá)到排放要求，因此，還要對(duì)出水進(jìn)行處理，國(guó)內(nèi)普遍采用的方法是mvr(蒸汽機(jī)械再壓縮技術(shù))系統(tǒng)處理，如圖2所示，這樣處理后的出水可以滿足排放要求，但是能耗高，處理成本高；同時(shí)會(huì)產(chǎn)生大量的nacl鹽，由于這部分鹽達(dá)不到工業(yè)鹽標(biāo)準(zhǔn)，只能作為固廢處理，浪費(fèi)了資源。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

4.為解決目前有機(jī)硅廢水后處理高能耗以及固廢量大且廢鹽浪費(fèi)的問題，本發(fā)明提出了一種有機(jī)硅廢水處理系統(tǒng)及其處理方法，實(shí)現(xiàn)了廢水及廢鹽資源化利用，具有顯著的經(jīng)濟(jì)、環(huán)保和社會(huì)效益。

5.本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的：一種有機(jī)硅廢水處理系統(tǒng)，所述的處理系統(tǒng)包括依次串聯(lián)連通的隔油池、中和池、氣浮池、微電解池、中和絮凝池、生化池、電滲析裝置、雙極膜電滲析裝置，其中，電滲析裝置的濃縮液出口與雙極膜電滲析裝置的進(jìn)口連通，雙極膜電滲析裝置的稀鹽水出口與電滲析裝置的進(jìn)口連接，naoh溶液出口連通naoh溶液儲(chǔ)罐后再分別與中和池、中和絮凝池的進(jìn)口通過開關(guān)閥連通。

6.由于有機(jī)硅廢水含油量較大(油類污染物主要成分為硅油)，需進(jìn)行隔油處理。采用傳統(tǒng)的隔油沉淀池，通過重力沉淀去除預(yù)中和作用產(chǎn)生的沉淀物；池頂部安裝刮油刮泥機(jī)，刮除表面的浮渣及硅油，浮渣及硅油在重力作用下，通過隔油排放管流入污泥收集池進(jìn)行污泥壓濾處理。

7.由于有機(jī)硅廢水中含有大量的鹽酸，利用處理系統(tǒng)中最后的產(chǎn)物naoh溶液對(duì)廢水進(jìn)行預(yù)中和處理,調(diào)節(jié)ph值,以滿足后續(xù)處理單元。實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，當(dāng)ph值達(dá)到3左右的時(shí)候，會(huì)

產(chǎn)生黃褐色絮狀沉淀物。這是因?yàn)閺U水中含有機(jī)鹵硅烷等成分，在剛開始的強(qiáng)酸性廢水被中和至中性或堿性的環(huán)境后，有機(jī)鹵硅烷會(huì)發(fā)生水解反應(yīng)生成硅醇；并在有甲醇等醇類物質(zhì)存在的條件下發(fā)生醇解反應(yīng)。硅醇極易發(fā)生脫水縮合反應(yīng)，生成有機(jī)硅高聚物——聚硅氧烷，即大量微絮體析出。當(dāng)ph達(dá)到7-8左右時(shí)，取水樣，經(jīng)沉淀過濾后測(cè)定cod的含量，水樣中和前后其cod的含量可以降低一半左右,去除率達(dá)到48％，這說明中和反應(yīng)過程中產(chǎn)生的大量微絮體很多是有機(jī)物。

8.所述的氣浮池進(jìn)一步去除廢水中的油類，采用傳統(tǒng)的技術(shù)在底部通氣，形成小的氣泡，將水中懸浮的小顆粒固體以及小液滴液體懸浮物，給到帶液面上，然后再去除這部分油泥。

9.氣浮池先經(jīng)過微電解池后再與中和絮凝池連通，有機(jī)硅廢水經(jīng)過微電解處理后,使ph值提升,同時(shí)提高了可生化性,但ph值還是比較低,因此還需通過中和絮凝池,進(jìn)一步提高ph值。

10.所述的中和絮凝池利用處理系統(tǒng)中最后的產(chǎn)物naoh溶液對(duì)廢水進(jìn)行預(yù)中和處理，調(diào)節(jié)ph值，并通過加入絮凝劑加速沉淀，從水體中分離出來，這樣大大降低了cod的含量，這為后續(xù)的處理減輕了負(fù)荷。絮凝劑選用有機(jī)高分子絮凝劑，優(yōu)選為pam(聚丙烯酰胺)。

11.中和絮凝池出水在沉淀池進(jìn)行泥水分離后,沉淀污泥進(jìn)入污泥處理單元進(jìn)行處置,上清液進(jìn)入所述的生化池。所述生化池采用常規(guī)的ao工藝,經(jīng)缺氧段的廢水進(jìn)入好氧段,通過曝氣管對(duì)好氧段廢水鼓風(fēng)曝氣,大部分有機(jī)物在該段中通過微生物的好氧生化作用降解去除,同時(shí)廢水中有機(jī)氮及氨氮除微生物自身生長(zhǎng)利用一部分外,其余部分大多被氧化成硝態(tài)氮。生化池處理后的廢水中有機(jī)物低于含量500mg/l。

12.所述的電滲析裝置將廢水中的有機(jī)物與濃鹽水分離，濃鹽水中的硅氧烷類有機(jī)物含量非常低，可以達(dá)到50mg/l以下。作為優(yōu)選，電滲析裝置的濃鹽水出口還有與mrv裝置連接，mrv裝置的水出口與雙極膜電滲析裝置的進(jìn)口連接，mrv裝置的鹽出口與所需生產(chǎn)工段連通，避免了資源的浪費(fèi)。

13.作為優(yōu)選，電滲析裝置的稀釋液出口與反滲透裝置連通。電滲析分離出的含有有機(jī)物的水，經(jīng)過反滲透處理后，滲透?jìng)?cè)出水cod降至50ppm以下，滿足生產(chǎn)及循環(huán)水的補(bǔ)水要求，可以進(jìn)行循環(huán)利用。反滲透裝置的濃縮液出口通過開關(guān)閥與隔油池的進(jìn)口連通。反滲透的濃縮液cod高，再重新返回污水系統(tǒng)進(jìn)行處理，形成閉環(huán)操作。

14.作為優(yōu)選，雙極膜電滲析裝置還設(shè)有新鮮水進(jìn)口。在mrv裝置出口的水不足時(shí)補(bǔ)充新鮮的水，水層中的h0分裂成h+離子和oh-離子，并分別通過陽面和陰面向兩側(cè)主題溶液遷移，所以雙極性膜的作用是在電場(chǎng)力作用下提供h+離子和0h-離子源。

15.作為優(yōu)選，雙極膜電滲析裝置出口的naoh溶液經(jīng)過naoh溶液儲(chǔ)罐后通至各工段的堿洗塔。

16.作為優(yōu)選，電滲析裝置的濃鹽水出口與雙極膜電滲析裝置的進(jìn)口中設(shè)有螯合樹脂裝置。為了保證進(jìn)入雙極膜電滲析裝置中的水不含有機(jī)物，可以在濃鹽水進(jìn)入雙極膜前先進(jìn)入螯合樹脂裝置進(jìn)一步去除微量的有機(jī)物，以保證膜的壽命。

17.作為優(yōu)選，雙極膜電滲析裝置出口的稀鹽酸通至各所需稀鹽酸的生產(chǎn)工段。

18.有機(jī)硅廢水通過廢水處理系統(tǒng)處理后，水可以作為循環(huán)冷卻水或補(bǔ)水，一部分鹽提純精致后可以全部回用到有機(jī)硅生產(chǎn)工藝，剩余部分鹽轉(zhuǎn)化為naoh稀溶液和hcl稀溶液，

產(chǎn)生的這兩種溶液可以重新回到有機(jī)硅生產(chǎn)系統(tǒng)中，這樣便實(shí)現(xiàn)了廢水及廢鹽資源化利用。水循環(huán)利用，廢固轉(zhuǎn)化為酸堿，即實(shí)現(xiàn)鹽和水的循環(huán)利用，實(shí)現(xiàn)了廢水零排放，而且產(chǎn)生顯著的經(jīng)濟(jì)、環(huán)保和社會(huì)效益。

19.利用有機(jī)硅廢水處理系統(tǒng)進(jìn)行有機(jī)硅廢水的處理方法，包括以下步驟：

20.(1)將有機(jī)硅廢水通入隔油池的進(jìn)口，打開雙極膜電滲析裝置的新鮮水進(jìn)口；

21.(2)有機(jī)硅廢水依次通過中和池、氣浮池、微電解池、中和絮凝池、生化池、電滲析裝置；

22.(3)分別打開中和池、中和絮凝池的naoh溶液開關(guān)閥，調(diào)節(jié)池中的ph＝7-8，

23.(4)打開開關(guān)閥，電滲析裝置后稀釋液經(jīng)過反滲透裝置后，滲透?jìng)?cè)出水作為循環(huán)水及各工段水洗塔補(bǔ)水，反滲透?jìng)?cè)出水進(jìn)入隔油池；

24.(5)打開開關(guān)閥，電滲析裝置濃縮液一部分經(jīng)過mrv裝置后再濃縮后通至生產(chǎn)工段，另一部分經(jīng)過雙極膜電滲析裝置后稀鹽酸通至各所需工段；

25.(6)打開開關(guān)閥，雙極膜電滲析裝置的naoh溶液出水連通naoh溶液儲(chǔ)罐后，通至各工段堿洗塔。

26.所述的有機(jī)硅廢水包括氯甲烷洗滌堿性廢水、深度脫析產(chǎn)生的酸性廢水、有機(jī)硅單體合成及精餾尾氣洗滌廢水、有機(jī)硅單體水解及有機(jī)硅中間體硅氧烷聚合物生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的堿性廢水、單體轉(zhuǎn)化尾氣洗滌廢水以及氣相白炭黑尾氣洗滌產(chǎn)生的堿性廢水。

27.與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是：實(shí)現(xiàn)了廢水及廢鹽資源化利用，水循環(huán)利用，廢固轉(zhuǎn)化為酸堿，即實(shí)現(xiàn)鹽和水的循環(huán)利用，實(shí)現(xiàn)了廢水零排放，而且產(chǎn)生顯著的經(jīng)濟(jì)、環(huán)保和社會(huì)效益。

附圖說明

28.圖1為目前有機(jī)硅廢水處理系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖；

29.圖2為mvr系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖；

30.圖3為本發(fā)明的有機(jī)硅廢水處理系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖；

31.其中1：隔油池，2：中和池，3、氣浮池，4：為電解池，5：中和絮凝池，6：生化池，7：電滲析裝置，8：雙極膜電滲析裝置，9：反滲透裝置，10：mvr裝置，11：螯合樹脂，12：naoh儲(chǔ)罐，13：開關(guān)閥。

具體實(shí)施方式

32.下面通過實(shí)施例和附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說明，但實(shí)施例不是對(duì)本發(fā)明保護(hù)范圍的限制。如果無特殊說明，本發(fā)明的實(shí)施例中所采用的原料均為本領(lǐng)域常用的原料，實(shí)施例中所采用的方法，均為本領(lǐng)域的常規(guī)方法。

33.實(shí)施例1

34.如圖3所示，本發(fā)明一種有機(jī)硅廢水處理系統(tǒng)，包括依次串聯(lián)連通的隔油池1、中和池2、氣浮池3、為電解池4、中和絮凝池5、生化池6、電滲析裝置7、雙極膜電滲析裝置8，其中，電滲析裝置7的濃縮液出口通過螯合樹脂裝置11與雙極膜電滲析裝置8的進(jìn)口連通，雙極膜電滲析裝置8還設(shè)有新鮮水進(jìn)口，雙極膜電滲析裝置8的稀鹽水出口與電滲析裝置7的進(jìn)口連接，naoh溶液出口連通naoh溶液儲(chǔ)罐12后再分別與中和池、中和絮凝池的進(jìn)口通過開關(guān)

閥13連通，電滲析裝置7的濃縮液出口與mrv裝置10連接，mrv裝置10的水出口與雙極膜電滲析裝置8的進(jìn)口連接，mrv裝置10的鹽出口與各所需工段連通。電滲析裝置7的稀釋液出口與反滲透裝置9連通，處理后作為循環(huán)水及各工段水洗塔補(bǔ)水使用。

35.具體使用時(shí)，將有機(jī)硅廢水通入隔油池1的進(jìn)口，打開雙極膜電滲析裝置的新鮮水開關(guān)閥13；有機(jī)硅廢水依次通過中和池2、氣浮池3、微電解池4、中和絮凝池5、生化池6、電滲析裝置7；依次打開中和池、中和絮凝池的naoh溶液開關(guān)閥13，通過naoh溶液儲(chǔ)罐12中naoh溶液調(diào)節(jié)中和池2、中和絮凝池5池中廢水ph＝7-8，同時(shí)往中和絮凝池5中通入0.05wt％聚丙烯酰胺溶液，可以更有利于絮凝劑在懸浮體系中的分散，取得更好的絮凝效果。

36.依次打開電滲析及雙極膜電滲析裝置進(jìn)水閥，通過換熱器控制進(jìn)水溫度在25-35℃間，用閥門調(diào)節(jié)進(jìn)水流量，電滲析裝置壓力為0.15mpa，雙極膜電滲析壓力為0.1mpa。

37.分別打開開關(guān)閥，電滲析裝置后稀釋液經(jīng)過反滲透裝置后，滲透?jìng)?cè)出水作為循環(huán)水及各工段水洗塔補(bǔ)水，反滲透?jìng)?cè)出水進(jìn)入隔油池；

38.電滲析裝置濃縮液一部分經(jīng)過mrv裝置后濃縮后鹽通至各所需工段，另一部分經(jīng)過雙極膜電滲析裝置后稀鹽酸通至各所需工段，雙極膜電滲析裝置的naoh溶液出水連通naoh溶液儲(chǔ)罐12后，通至各工段堿洗塔。

39.利用本發(fā)明的有機(jī)硅廢水處理系統(tǒng)處理有機(jī)硅廢水，處理后的有機(jī)硅廢水中nacl含量在25-40g/l，20萬噸有機(jī)硅單體產(chǎn)能的公司廢水產(chǎn)生量在600-700t/d，經(jīng)過此工藝進(jìn)行處理后每天可以將20-30噸的nacl轉(zhuǎn)化為相應(yīng)的酸堿，同時(shí)將水回用于生產(chǎn)中，經(jīng)濟(jì)效益可觀。技術(shù)特征：

1.一種有機(jī)硅廢水處理系統(tǒng)，其特征在于，所述的處理系統(tǒng)包括依次串聯(lián)連通的隔油池、中和池、氣浮池、微電解池、中和絮凝池、生化池、電滲析裝置、雙極膜電滲析裝置，其中，電滲析裝置的濃縮液出口與雙極膜電滲析裝置的進(jìn)口連通，雙極膜電滲析裝置的稀鹽水出口與電滲析裝置的進(jìn)口連接，naoh溶液出口連通naoh溶液儲(chǔ)罐后再分別與中和池、中和絮凝池的進(jìn)口通過開關(guān)閥連通。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的有機(jī)硅廢水處理系統(tǒng)，其特征在于，電滲析裝置的濃縮液出口與mrv裝置連接，mrv裝置的水出口與雙極膜電滲析裝置的水進(jìn)口連接，mrv裝置的鹽出口與各所需工段連通。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的有機(jī)硅廢水處理系統(tǒng)，其特征在于，電滲析裝置的稀釋液出口與反滲透裝置連通。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的有機(jī)硅廢水處理系統(tǒng)，其特征在于，反滲透?jìng)?cè)的出口通過開關(guān)閥與隔油池的進(jìn)口連通。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的有機(jī)硅廢水處理系統(tǒng)，其特征在于，雙極膜電滲析裝置還設(shè)有新鮮水進(jìn)口。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的有機(jī)硅廢水處理系統(tǒng)，其特征在于，電滲析裝置的濃縮液出口與雙極膜電滲析裝置的進(jìn)口中設(shè)有螯合樹脂裝置。7.一種利用權(quán)利要求1-6所述的有機(jī)硅廢水處理系統(tǒng)的有機(jī)硅廢水處理方法，包括以下步驟：(1)將有機(jī)硅廢水通入隔油池的進(jìn)口，打開雙極膜電滲析裝置的新鮮水開關(guān)閥；(2)有機(jī)硅廢水依次通過中和池、氣浮池、微電解池、中和絮凝池、生化池、電滲析裝置；(3)分別打開中和池、中和絮凝池的naoh溶液開關(guān)閥，調(diào)節(jié)池中的ph＝7-8；(4)打開開關(guān)閥，電滲析裝置后稀釋液經(jīng)過反滲透裝置后，滲透?jìng)?cè)出水作為循環(huán)水及各工段水洗塔補(bǔ)水，反滲透?jìng)?cè)出水進(jìn)入隔油池；(5)打開開關(guān)閥，電滲析裝置濃縮液一部分經(jīng)過mrv裝置后濃縮后通至生產(chǎn)工段，另一部分經(jīng)過雙極膜電滲析裝置后稀鹽酸通至各所需工段；(6)打開開關(guān)閥，雙極膜電滲析裝置的naoh溶液出水連通naoh溶液儲(chǔ)罐后，通至各工段堿洗塔。8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的有機(jī)硅廢水處理方法，其特征在于，所述的有機(jī)硅廢水包括氯甲烷洗滌堿性廢水、深度脫析產(chǎn)生的酸性廢水、有機(jī)硅單體合成及精餾尾氣洗滌廢水、有機(jī)硅單體水解及有機(jī)硅中間體硅氧烷聚合物生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的堿性廢水、單體轉(zhuǎn)化尾氣洗滌廢水以及氣相白炭黑尾氣洗滌產(chǎn)生的堿性廢水。9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的有機(jī)硅廢水處理方法，其特征在于，中和絮凝池中通入絮凝劑為聚丙烯酰胺。

技術(shù)總結(jié)

本發(fā)明屬于工業(yè)廢水處理領(lǐng)域，為解決目前有機(jī)硅廢水后處理高能耗以及固廢量大且廢鹽浪費(fèi)的問題，本發(fā)明提出了一種有機(jī)硅廢水處理系統(tǒng)及其處理方法，所述的處理系統(tǒng)包括依次串聯(lián)連通的隔油池、中和池、氣浮池、微電解池、中和絮凝池、生化池、電滲析裝置、雙極膜電滲析裝置，其中，電滲析裝置的濃縮液出口與雙極膜電滲析裝置的進(jìn)口連通，雙極膜電滲析裝置的稀鹽水出口與電滲析裝置的進(jìn)口連接，NaOH溶液出口連通NaOH溶液儲(chǔ)罐后再分別與中和池、中和絮凝池的進(jìn)口通過進(jìn)液閥連通。實(shí)現(xiàn)了廢水及廢鹽資源化利用，具有顯著的經(jīng)濟(jì)、環(huán)保和社會(huì)效益。環(huán)保和社會(huì)效益。環(huán)保和社會(huì)效益。

技術(shù)研發(fā)人員：方紅承 曹華俊 李想 樓永通

受保護(hù)的技術(shù)使用者：浙江彤然技術(shù)有限公司

技術(shù)研發(fā)日：2022.03.25

技術(shù)公布日：2022/7/8