铁碳微电解工艺处理有机硅废水

　　自上世纪90年代以来，由于有机硅系列产品中硅油、硅橡胶和硅树脂等新型材料日益广泛的应用，全球有机硅工业一直保持高速度发展。因此有机硅有“工业味精”之称，广泛应用于各个领域。需求与日俱增，产品类型也在不断丰富。截止目前，中国已经成为有机硅产品生产和消费的主要国家之一。

　　一、水质特点

　　有机硅废水以氯甲烷、精馏、合成和水解等车间及浆渣处理等车间的混合外排水为主。废水中有机物种类较多，除甲醇、有机卤硅烷外还有有机硅中间体、硅偶联剂及中间体、硅油、硅树脂、硅橡胶等高聚物，废水中无机物以盐酸、氢氧化钠为主。废水的化学组成复杂，属于难生化降解(少量甲醇、乙醇除外)物质，其BOD5/CODcr几乎为0，可生化性极差。废水中尚含有不少肉眼可见的浮油、浮渣，废水酸性也极强，除水解装置排放少量碱性水，其他各生产单元都是强酸性(主要是HCl)废水，因此PH值低，CL-含量高。

　　有机硅工业废水的酸性强、毒性大、盐份高、COD浓度高、可生化性差、难降解等特性，使得处理有机硅工业废水难度极大，目前国内外对有机硅工业废水处理的研究成果偏少，而且少量研究主要注重在物化法处理有机硅工业废水，不仅效果不是很理想，而且处理成本极高。

　　二、创新性研究

　　1、调节中和

　　由于有机硅废水进水呈强酸性，pH值仅为0.4-0.6，如0.5，需要对其进行中和，我们分两次进行中和调节：第一次中和是在废水进行预处理后进行，第二次中和是在铁碳微电解处理工艺之后进行，两次中和所使用的碱性物质没有特别地限制，只要是能与酸发生中和反应的都可以，但由于第一次中和前废水仅进行了预处理，水中的浮渣、悬浮物等污染成分较多，若选择碱性物质为石灰石或Ca(OH)2等，除了起到中和作用外，还可通过形成的沉淀来去除水中大量的浮渣、悬浮物等污染成分，而第二次中和时，水中浮渣、悬浮物等污染成分所剩不多，若还采用石灰石和Ca(OH)2等作为碱性物质，则中和后沉淀残渣较多，而废渣处理费用较高，故此时较宜采用NaOH、KOH等碱性物质，第二次中和后，废水的pH值在7-8之间。

　　2、铁碳微电解工艺

　　铁碳微电解处理工艺是已知的有效处理该废水的方法之一，铁碳微电解处理工艺在酸性和充氧的情况下反应最为剧烈，针对有机硅废水这种强酸废水起到了很好的处理作用，比选验证不同微电解反应工况，该工艺中填料的选择没有限制，填料∶水(体积比)较宜为1∶2.5，在通气(如空气或氧气)条件下反应1.5h 左右，处理后的出水的pH可以达到4.0-5.0之间，在很大程度上减少了第二次中和中使用的药剂(即碱性物质)的用量，该铁碳微电解处理工艺在改善废水的生化性和调节pH值的同时，还能够降解一部分COD，减轻后续生化单元的负荷，此时COD的去除率一般在30%左右。

　　3、生化工艺

　　废水经过预处理、第一次中和、铁碳微电解处理、第二次中和后进入生化处理系统，该生化处理系统由兼氧池和二级好氧池构成，即一级兼氧池、一级好氧池、二级好氧池，兼氧池和好氧池没有采用传统的活性污泥，而是添加微生物，以及作为固定化微生物载体的活性炭，强化生化处理效果。兼氧池设置搅拌装置，兼氧过程中溶解氧(DO)<0.5mg/L，兼氧池出水溢流至好氧单元，好氧单元分两级进行，之所以选择两级好氧主要是针对有机硅废水的特性，有机硅废水中的有机物成分复杂，含有大量的硅氧键、直链烷烃等极难降解的大分子物质，好氧生化前的微电解预处理以及兼氧池的设计，都是为了使这些物质分解与脱除，尽量提高废水的可生化性，两级好氧池的设计进一步强化废水的生化处理效果，保证出水水质。好氧池在高溶解氧的条件下，通过大量需氧性微生物的摄食、分解作用，与废水中的有机及无机悬浮物质、胶体物质形成絮凝体，把兼氧池出水中含有的污染物进一步进行吸附、絮凝及分解，直至矿化。经过该生化系统处理后，废水的COD的去除率能达到50%-55%。

　　系统终端设置二沉池，经过生化处理后的废水引入二沉池进行处理，沉淀得到的污泥可通过污泥回流泵打回到兼氧池和好氧池。

　　三、工艺优势

　　有机硅废水呈强酸性，工艺流程前端设置预中和池，将废水中和至pH为1-2左右，进入微电解反应器，反应器内填充微电解填料，其出水进入二级中和池，进一步调节水量与pH值，进入生化处理设施，最终进入二沉池。该组合处理方法操作简便、工艺完整，能够减少人员投入、设备投入以及药剂消耗，大大降低污水处理成本，处理效果相对稳定，保证出水达到国家综合污水排放二级标准，实现环境与经济双赢。