一种多晶硅加工废水零排放技术

一种一种多晶硅加工废水零排放技术多晶硅加工废水零排放技术刘明浩摘要：太阳能是一种重要的、新的、有效的可再生清洁能源，其储量巨大，没有环境污染，充满了诱人的前景。多晶硅是太阳能电池的重要原料，但其加工废水也给环境污染带来了巨大负担。本文通过对多晶硅加工废水的研究，提出一种资源循环利用，废水零排放的途径，解决多晶硅生产中的水污染问题。关键词：太阳能；多晶硅；废水处理；零排放1综述综述太阳能是一种重要的、新的、有效的可再生清洁能源，其储量巨大，没有环境污染，充满了诱人的前景。目前太阳能光电方面的研究和应用在全世界范围内方兴未艾，相关太阳能光电工业发展迅速，是令人瞩目的朝阳产业。多晶硅是太阳能电池的重要原料，在太阳能的综合利用中发挥着巨大的作用，但其加工废水也给环境污染带来了巨大负担。多晶硅生产废水主要污染物为氢氟酸、硅粉、碳化硅、聚乙二醇等，一般很难处理达标，对水环境污染较大。太阳能行业多晶硅加工废水零排放技术对于改变现有行业内达标处理导致增加环境负荷的局面，有效的回收碳化硅、硅粉等有用资源，回收有机污泥作为肥料，回收高质量水用于生产工艺，回收低质量水用于绿化、景观、建筑施工等简单回用，保护当地的生态环境，改变企业的面貌，促进当地生态文明建设及经济建设的持续健康发展，都是十分必要的，同时也是企业生存和发展所必须的。2现状现状多晶硅加工企业生产产生的污染物主要有氢氟酸、悬浮物、有机物等，目前多采用混合废水混凝沉淀-生化处理，弊端较多。一般情况下可以实现纳管排放，但是向环境中排放的污染总量巨大，还需要花费较高的运行费用予以治理。主要体现如下几点问题：（1）纳管达标处理运行费用高，涉及到中和费用、药剂费用、电费以及人工费、设备维修费用等。（2）纳管一般执行三级标准，依然向外界排放大量污染物，比如COD500mg/L以下，还需要后续处理，增加环境负荷。（3）废水中硅粉、碳化硅以及有机污泥等均作为污泥排放，填埋场填埋等，不仅产生二次污染，还为环境增加了很多污染物负担。（4）尽管最终可以实现达标排放，但是污染物最终基本上全部转移为固体废物，不符合清洁生产政策，同时设备运行费用高，造成较大的能源和资源浪费。3零排放技术零排放技术3.1常规常规技术介绍技术介绍1、混凝法混凝法的基本原理是在废水中投入混凝剂，在废水里形成胶团，与废水中的胶体物质发生电中和，形成絮凝团。混凝法不但可以去除废水中的粒径为10-3～10-6mm的细小悬浮颗粒，而且还能够去除色度、SS、微生物、COD等有机质。2、生物法从目前情况来看，含有有机物的工业废水生物处理以厌氧和接触氧化法占多数，此外鼓风曝气活性污泥法、射流曝气活性污泥法、生物转盘工艺也有应用。生物处理对于去除BOD等有机质有效，但对于色度去除率并不高，一般在50%左右，所以当色度要求比较高时，需要辅以物理或化学处理方法。好氧生物处理对于去除BOD有明显效果，一般可达80%左右，但色度和COD去除效率不高，尤其是高聚物、表面活性剂等的使用，不但使废水的COD升高，而且BOD/COD的比值也较以前大幅下降，单纯的好氧生物处理难度越来越大，出水达标困难。3、化学氧化法目前废水处理最常用的生物法对可生化性差、相对分子质量从几千到几万的物质处理较困难，而化学氧化法可将其直接矿化或通过氧化提高污染物的可生化性，同时还对环境类激素等微量有害化学物质的处理方面有很大的优势。化学氧化常用的技术有芬顿氧化和臭氧氧化等。4、回用技术回用技术的核心是根据废水物理、化学、生物特点、水质的波动状况（PH、电导、温度、SS、油份、水量等），以及要达到的水质要求，选择投资运行综合成本最优的工艺路线。目前在废水脱盐回用领域超滤/反渗透结合的双膜处理具有广泛的应用。1）超滤超滤是同时进行浓缩和分离大分子或胶体物质的技术。以压力差为驱动力，液体在超滤膜表面流过时，大分子或胶体物质被截留，小分子和纯水透过膜的过程。超滤作为拦截颗粒、胶体、有机物等介质的过滤，受到污堵是不可避免的事情。但只要每次清洗都能很好地恢复到初始的水平，就可以实现超滤长期可靠的工作。2）反渗透反渗透也称逆渗透（RO）。是用一定的压力使溶液中的溶剂通过反渗透膜（或称半透膜）分离出来。因为它和自然渗透的方向相反，故称反渗透。根据各种物料的不同渗透压，就可以使大于渗透压的反渗透法达到分离、提取、纯化和浓缩的目的。根据除盐率的高低来确定反渗透的净水效果，反渗透除盐率的高低主要决定于反渗透半透膜的选择性。目前，较高选择性的反渗透膜元件除盐率可以高达99.5%。3.2处理思路处理思路废水处理技术众多，各有优缺点和适用范围。针对多晶硅加工废水，分析其水质特点，污染物的组成和浓度，结合实际情况提出以下的处理思路：（1）混凝沉淀去除碳化硅、硅粉等无机污染物；（2）碳化硅、硅粉等回收综合利用；（3）水解