多晶硅生产企业 废水 处理工程设计与应用

2011年第37卷第7期July2011工业安全与环保Industrials日_e竹andEnvlmtalProtection·3·多晶硅生产企业废水处理工程设计与应用姜静(陕西天宏硅材料有限责任公司西安710075)摘要针对多晶硅生产企业面临的污水处理问题，探讨了多晶硅生产企业废水处理的工程设计原则、方法及应用需求．通过分析多晶硅生产企业污水水质的特性。提出一种分段处理的废水处理工艺方法，实际应用取得了显著的环境效益、经济效益和社会效益。关键词多晶硅生产废水处理工程设计WasteWaterTreata~mtbt窖j啦eringforPolysiliconM锄皿adllI’eanditsApplicationJlANGJing(VtanhongSU／amMat~／a／Cormra~／2m~dX／’口，l710075)Al~raetBasedontheproblemofwa咖w蝴treatment，thispaperdisar,~sthedesignprinciples，meathod~anddemandsofw蜮ewaternaln即tformanufacturerpolyailicon．Onekind0fwastewatertr~tlmentprocessbased伽segmentationisputforwardbyanalysingthepcrfmmnces西删ewal盯0fp01)，8ili咖tmtt~'prisea．Ithasachieved0deavi~，economicandsocialbenefits．1L印Wardsysilic0nproductionwastewatertreatment∞glnengdesign0引言多晶硅是制造集成电路、光伏太阳能电池的关键基础材料。是国家发展信息产业和光伏新能源产业的重要基石。然而在生产过程中，多晶硅生产企业产生大量成分复杂的工业废水，如不能很好地处理，势必严重污染水体，危害环境。因此，如何处理生产废水成为多晶硅生产企业环境治理必须解决的一个重大课题。1多晶硅生产废水的来源及特点在多晶硅生产过程中需要对含硅原料用氢氟酸、硝酸等强酸进行适当的腐蚀，因此生产过程将产生大量酸性废水。1．1水质分类及其来源根据水质分析，将多晶硅生产企业的废水分为含氟酸性废水、其他生产废水和生活污水共3类。(1)含氟酸性废水。主要来自洗料车间多晶硅原料的浸泡工段、清洗工段以及酸雾处理中喷淋塔排出的喷淋废水等。根据含氟离子的浓度大小，又将其分为高氟废水和低氟废水。(2)其他生产废水。主要指清洗剂、切割液等类物质的清洗废水、碱洗塔废水等，这类废水不含F一。(3)生活污水。主要来源于生产区卫生用水、生活行政区生活污水等。1．2水质特点分析(1)由于其水量、水质的变化幅度较大，pH值不稳定，需要集中调节、中和处理。(2)F一与硝酸根离子浓度高，需要针对性去除。不仅含氟量较高，且含有一定量的色度和悬浮物，因此处理难度大。高含氟废水的F一质量浓度在1．0—15g／L，低氟废水的F一质量浓度在200mg／L左右。(3)有机物含量高。不含氟生产废水中的悬浮物及GOD含量较高。2工程设计的原则(1)满足国家标准的要求。(2)工艺成熟稳定、经济实用。结合污水本身特点，采用经济、稳定、实用、合理的处理工艺，系统布局美观、操作方便、易于维护，在保证处理效果的同时节省投资和运维管理费用。(3)设备选型遵循高效、适用、易采购、易维修的原则。选用可靠、先进的设备保证系统的运行稳定、安全可靠、节能，并能够连续和长周期运转(要求达到全年8000h连续无故障运行)。3设计目标和要求本工程方案的总体设计目标是使多晶硅生产工艺各工序的生产废水和生活废水达到国家要求的排放标准，同时生产、生活用水综合回收率≥8o％。(1)生活污水和生产废水分质处理。生产废水处理设计应充分考虑水质、水量波动情况。(2)满足中水回用指标。污水处理的设计必须考虑最大限度地中水回用，其中生活污水的处理达到城市杂用水标准而全部回用。(3)满足废水处理能力扩张的要求。考虑到一些未知因素和未来的发展情况，污水站废水处理能力在设计上有2o％以上的余量。(4)适应恶劣的气候条件。设计应充分考虑厂区冬季超低温，春、秋季节大风沙等气象条件，并有相应防护措施。(5)防止废弃物的二次污染。必须对污水处理过程中产生的污泥进行稳定处理，妥善考虑污泥的最终处置，防止对·4·环境造成二次污染。(6)减小其他不利因素的影响。工程设计采取措施减小污水处理对周围环境的影响，合理控制气味、噪声。4工艺处理方法根据废水的水质特点，针对不同的3类废水，在工艺上采取分别收集、分段处理的方法。高氟生产废水收集后进人高氟废水调节池，混合均匀后通过水泵打入一级沉氟系统，投加Ca(Oil)Ca口2及絮凝药剂，