碳化硅行業(yè)廢水處理的必要性:
碳化硅生產(chǎn)主要為回收料生產(chǎn)和新料生產(chǎn)工藝二大類,下面*介紹回收料生產(chǎn)廢水的水質(zhì)特點:回收料生產(chǎn)碳化硅,其廢水主要來自包括車間生料浸泡廢水、堿洗廢水、酸洗廢水、廠區(qū)生活廢水等,特點如下:
水量波動大:廢水水質(zhì)水量在一天內(nèi)變化較大,主要集中生產(chǎn)各工藝段的不規(guī)則排放。
污染物濃度高:廢水有機污染物含量高(聚乙二醇、硅酸鈉)、懸浮物高。如酸洗工藝采用氫氟酸,則廢水中還含有氟離子。
生化性比較好:從業(yè)主提供水質(zhì)指標來分析,CODcr:BOD5比值>0.35,屬易生化高懸浮物有機廢水。
預處理難度大:堿洗廢水中含大量的硅酸鈉和粒度小于0.7微米的微粉固形物,如果這股水不單獨收集、單獨處理,必將造成后序處理單元出水不穩(wěn)定,運行費用高。
縱上所述:如這股水不經(jīng)處理,直接外排必然會嚴重污染周邊環(huán)境,隨著國家對環(huán)境保護力度不斷的擴大和深入,要想使企業(yè)長期穩(wěn)定的發(fā)展,企業(yè)對廢水處理并保證達標排放勢在必行。
回收沙生產(chǎn)碳化硅廢水處理工藝:主采用物化處理+生化處理相結(jié)合的處理工藝。
1、物化處理
物化處理主要包括: 酸堿調(diào)節(jié)、混凝沉淀過濾、氣浮等相結(jié)合的工藝。
1.1 酸堿調(diào)節(jié)裝置:主要是通過PH在線監(jiān)測系統(tǒng)和電動調(diào)節(jié)閥門聯(lián)動來控制酸、堿液的投加量,大大減少了藥劑多投或少投加的量,減少企業(yè)的藥劑投加成本,并使系統(tǒng)出水PH相對穩(wěn)定。
1.2、混凝沉淀過濾系統(tǒng):本系統(tǒng)為集混凝反應、混凝沉淀、過濾、自動排泥為一體的綜合處理設備。本設備通過對廢水內(nèi)投加聚合氯化鋁PAC、聚丙烯酰胺PAM及石灰乳(如用氫氟酸),使廢水中的懸浮物(氟化物),生成固體物、絮體礬花,在罐底側(cè)表面積聚,使廢水中的懸浮物在罐底沉淀,水沿罐側(cè)壁上升流動,并經(jīng)過罐體內(nèi)設置的特殊過濾層,有效的去除了廢水中的懸浮物、硅酸鈉、聚乙二醇及其它污染物,出水清澈。分離出來的泥渣在重力作用下滑至泥斗,再由事先設定好的程序自動排入污泥濃縮池。
1.3、專用氣浮機:廢水由泵提升至氣浮機內(nèi)的接觸區(qū),與釋放后的溶氣水充分混合接觸。使水中絮體或懸浮物充分吸收粘附微小氣泡,然后進入氣浮分離區(qū)。絮體或懸浮物在微氣泡浮力的作用下浮向水面形成浮渣層,水面上的浮渣聚集到一定厚度后,由刮沫機刮至浮渣槽排出。其主要能去除廢水中的聚乙二醇、硅酸鈉和粒度小于0.7微米的微粉固形物;下層的清水經(jīng)集水管集流至清水池,一部分供回流溶氣水使用。
1.4、物化處理工藝的特點:具有系統(tǒng)運行穩(wěn)定、出水清流、操作管理方便,占地面積小,可大大減少企業(yè)的土建投資和整體工程投資。
2、生化處理
保證出水清澈,是遠不能達到現(xiàn)在排放的要求。所以物化處理后的廢水需進行生化處理。生化處理是通過微生物對廢水中的污染物進行生物降解、吸附的過程。生化處理又分為厭氧處理、好氧處理工藝。
2.1、厭氧處理工藝:應用于碳化硅加工生產(chǎn)廢水的生化預處理可供選擇工藝的較多,各種工藝技術(shù)均有其特有的優(yōu)缺點。厭氧工藝由于其運行費用低廉的優(yōu)越性,是好氧的前處理優(yōu)選預處理工藝。厭氧處理的工藝主要有:升流式厭氧污泥床(UASB)、膨脹顆粒污泥床(EGSB)、厭氧內(nèi)循環(huán)反應器(IC)、厭氧折流板反應器(ABR)和*式水解酸化污泥床(HUSB)等。
由于經(jīng)過前期的物化處理,廢水中的CODcr濃度相對較低,且廢水中的CODcr:BOD5比值>0.35,屬易生化高懸浮物有機廢水。所以厭氧處理工藝推薦采用*式水解酸化污泥床(HUSB)工藝。
HUSB工藝:是將廢水中難生物降解物質(zhì)或?qū)ξ⑸镉卸竞ψ饔玫奈镔|(zhì)轉(zhuǎn)變?yōu)橐咨锝到馕镔|(zhì)或可生物降解物質(zhì),提高廢水的可生化性,以利于后續(xù)的好氧生物處理。同時能夠增強系統(tǒng)的抗負荷能力。酸化階段把碳水化合物降解為脂肪酸。有機酸和溶解的含氮化合物分解成氮、胺,水解-酸化菌世代周期較短,故此降解過程迅速。由于厭氧發(fā)酵控制在水解酸化階段,可避免因進一步發(fā)酵所帶來的沼氣,不會產(chǎn)生普通厭氧處理過程所產(chǎn)生的惡臭氣體,并且避免了完全的厭氧反應對環(huán)境要求高,難于穩(wěn)定運行的缺點。 HUSB反應器的特點:
抗沖擊負荷(COD濃度大幅度波動)的能力強;
土建投資少,施工和安裝簡單;
啟動時間短,調(diào)試周期短,操作控制簡單; 無運轉(zhuǎn)部件,無需維修;
應用范圍廣泛,可適應各種中、高濃度廢水的預處理。
2.2、好氧處理工藝:
適用于碳化硅行業(yè)的好氧處理工藝多采用活性污泥法:如氧化溝、A/O、接解氧化工藝等但由于其傳統(tǒng)活性污泥處理系統(tǒng)曝氣容積大,占用的土地較多,基建費用高,相對運行費用較高,產(chǎn)生的污泥不穩(wěn)定,需進行污泥穩(wěn)定處理。所以不建設采用。我公司建議主采用SBR工藝:
SBR工藝的過程是按時序來運行的,一個操作過程分五個階段:進水、反應、沉淀、潷水、閑置。由于SBR在運行過程中,各階段的運行時間、反應器內(nèi)混合液體積的變化以及運行狀態(tài)等都可以根據(jù)具體污水的性質(zhì)、出水水質(zhì)、出水質(zhì)量與運行功能要求等靈活變化。對于SBR反應器來說,只是時序控制,無空間控制障礙,所以可以靈活控制。因此,SBR工藝發(fā)展速度*快,并衍生出許多種新型SBR處理工藝。
HUSB出水自流入SBR池,污水與污泥混合,在上升過程中,污泥通過接觸、吸附廢水中的有機質(zhì),使之經(jīng)歷了一個高負荷過程,有利于絮凝性微生物的生長增殖,使微生物*優(yōu)化選擇,提高了污泥的生物活性和絮凝性,有效地抑制了絲狀菌的繁殖,使反應器避免了污泥膨脹的發(fā)生。在厭氧兼性環(huán)境下,反硝化菌進行生物反硝化作用,聚磷菌進行水解釋放磷,完成了生物脫氮和為后續(xù)的聚磷菌在S BR池內(nèi)好氧聚磷創(chuàng)造了必要條件。
SBR好氧系統(tǒng)進行充分好氧曝氣,在好氧環(huán)境下,廢水中的有機污染物被微生物(污泥和生物膜)所吸附、降解,并進行新陳代謝,使廢水*凈化,微生物得以增殖,同時廢水中的氨氮在此被硝化菌所硝化,聚磷菌在此進行聚磷反應后隨后續(xù)階段的排泥而排出系統(tǒng)實現(xiàn)了生物除磷,曝氣結(jié)束后靜止沉淀,沉淀后通過潷水裝置排入清水池經(jīng)由側(cè)流槽進行計量,并達標排放。
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