博瑞德环境集团:有机硅污水处理工艺技术与应用

  项目背景

  合盛硅业股份有限公司(以下简称“合盛”)是宁波合盛集团的下属子公司,位于浙江省嘉兴港区乍浦经济开发区内。公司成立于2005年,占地面积400亩,总投资9987万美元,注册资本6000万美元。主要从事硅橡胶、生胶、有机硅、混炼胶DMC等产品的生产、加工与销售。一期6万吨/年有机硅混合单体项目已于2007年建成投产,二期6万吨/年单体扩建项目也于2011年正式开车投产,目前合盛单体产能达到12万吨/年。

  生产过程中产生的有机硅废水主要为氯甲烷、甲基单体合成和水解单元等车间的混合外排水,主要成分为有机卤硅烷、硅橡胶等高聚物,化学组成复杂,可生化性极差,同时有机硅废水酸性极强,Cl-含量高。生产废水需进行预处理达到纳管标准(COD<500 mg/L)后排至嘉兴市联合污水处理厂集中处理。

  原有污水工艺

  有机硅废水具有来水水质不稳定、强酸性、盐分高、可生化性极差等特性,目前国内鲜有以微生物法处理此类废水,多采用纯物理化学法或以物理化学法为主、辅以微生物法的污水处理工艺。

  合盛原有废水处理工艺即纯物理化学法——“隔油-均质-铁碳微电解-二级Fenton–中和、混凝沉淀”,其流程简图如下所示:

 

 图1 原有装置工艺流程简图

  该工艺流程主要采用物理、化学法相结合的处理技术,不仅投资成本大,而且运行费用高、维护繁琐、运行可靠性差,在实际使用规程中给合盛带了很大的困扰。

  近几年,合盛一直试图在寻找新的污水处理工艺,使其有机硅废水经处理后达标排放的同时,减少药剂、电等能源的消耗,增加污水装置的运行稳定性,减小环境的压力,做一个有责任心的企业。

  改造工艺

  博瑞德环境集团股份有限公司在与合盛公司接触后,对这一复杂的、充满挑战性的有机硅行业废水产生了浓厚的兴趣,加之博瑞德已通过微生物法对蓝星集团星火有机硅废水工艺改造成功,因此开始主导驯化适合合盛有机硅废水的微生物,通过高效、低成本的微生物法实现该废水达标排放。合盛有机硅废水水质存在很大的不确定性和复杂性,博瑞德对其展开了为期10个月的模拟试验,通过不停的调整参数、设计条件、工艺路线,最终确定了以下废水处理工艺:

  

 


图2 改造工艺流程简图

  该工艺流程主要以生化为核心,即厌氧反应器+好氧膜泥池+活性污泥池,即以驯化适应性微生物为主,以其他手段辅助,取代原有纯物理、化学工艺(铁碳微电解+芬顿),其优势在于:

  Ø 运行成本低 原有工艺在运行过程中需要定期更换填料、投加大量药剂,处理效率低且运行费用高;而改造后的生化工艺则以微生物作为核心,水解酸化反应器几乎无运行成本,只需在好氧池中适当曝气即可,运行费用远远低于物理化学法。

  Ø 污泥产量少 原有工艺无论是铁碳微电解还是芬顿工艺,均会产生大量的铁泥,由于该泥来自于化工污水,因此只能作为危险固体废物处置,不仅大大增加了费用,也以另一种方式增加了环境压力;而以厌氧为主好氧为辅的微生物法,几乎不产生污泥,实际运行过程中不排放生化污泥。

  Ø 运行稳定性高 原有物理化学处理系统涉及到大量设备,因此故障率高、运行稳定性差,药剂的添加量随水质水量的变动也增加了装置运行的不可控性;改造后的工艺已充分考虑了合盛排放废水的规律及水质特性,在预处理中控制并降低水质水量的波动,关键设备少、故障率低。

  综上所述,改造后的污水处理工艺无论是在自身运行的稳定性等方便,还是在减少能源消耗、减轻环境压力上都具有绝对的优势。(杨扬 叶国祥)

关键字:有机硅
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