CN102180605B - 有机硅浆渣处理工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种有机硅生产废物浆渣的综合处理工艺。本工艺主要是能够让有机硅浆渣连续性处理,利用石灰水和有机硅浆渣进行聚合反应,将生成的各种污染物分别处理,气体达到零排放,基本无大气污染。将来自污水站1外排水通过泵打入石灰池子,把外部添加的石灰溶解成石灰水,石灰水的pH≥11。该石灰水通过沙浆泵打到浆渣处理反应器中;然后在浆渣罐中加入氮气冲压到0.03MPa,把浆渣压入浆渣处理反应器进行反应。水解物可以对外销售,气体等单体便通过吸收塔被吸收。优点:与传统的有机硅浆渣公里工艺对比,此工艺能充分综合利用有机硅浆渣,将污染降到最小,让有机硅浆渣连续性处理,从而达到零排放,基本做到无大气污染。

Description

有机硅浆渣处理工艺
技术领域
本发明提供的是一种浆渣的处理工艺,特别是涉及一种有机硅生产废物浆渣综合处理工艺。
背景技术
随着我国人民生活水平和综合国力的提高,有机硅单体及有机硅材料的需求迅速增加。近10年来,我国有机硅单体的年需求增长均在 20%以上。由于国内有机硅单体的生产落后于需求的增长,每年有机硅单体及制品大量进 口,进 口量占国内消费量的70%以上。同时,我国有机硅制品的加工也呈迅速增长势头,国内现有有机硅装置生产能力远远不能满足市场需求 ,近两年国内有机硅单体生产装置的建设和扩产速度加快。而有机硅项目在建设以及投产过程 中会产生大量的工业废水,主要含有AOX、COD、Zn、Cu 等难降解污染物,为减轻或者避免该产业发展对环境的污染,必须采取合理的工艺对有机硅废水进行有效处理。
有机硅的生产工艺决定了其废水中有机污染物成分复杂,且多为难生化降解的有机物质,直接生物处理法难以达到处理要求。由于传统的生化处理工艺对有机硅废水几乎没有处理效果,目前针对有机硅废水的处理,国内外多采用物理化学法对其进行处理,即主要采用水解技术。但是这些方法的处理成本高,效果不稳定,同时对环境带来的二次污染还非常的严重,不适于我国对有机硅生产行业的环保要求 
有机硅单体在合成过程中产生的废渣浆约占单体产量的3%。年产二十万吨有机硅单体装置将产生6000吨废渣浆,造成大量的氯损失。有机硅废渣浆液体还有旋风的硅粉、铜、锡等各种金属,暴露在空气中易燃烧和形成酸雾。若采用堆积的方法处理,污染严重,且存在安全隐患。而国内在废渣浆处理技术方面还是一个空白,目前只能积压堵库或简单的回收铜,没有从根本上解决环保问题且造成氯的浪费。
目前国内有机硅生产行业在生产过程中都会产生一定的固体、液体或是气体的污染物,而且有些还存在分离等困难,不能完全利用,这些如果排放到环境中,容易对环境造成污染、破坏。同时随着有机硅单体工业生产水平和产量的提高,副产物的综合利用将变得非常重要,可大大促进有机硅单体工业的发展。普通的废渣浆处理方法操作起来很繁杂,并且还不能彻底的处理干净废弃物,还极易造成环境污染等问题。
因此研究一套有机硅浆渣处理工艺使生产达到趋零排放,减少大气污染等环境问题具有重要的意义。
发明内容
本发明的目的在于提供一种有机硅在生产过程中产生的浆渣的综合处理工艺,本工艺主要是能够让有机硅浆渣连续性处理,同时利用石灰水和有机硅浆渣进行聚合反应,并且能将生成的各种污染物分别处理,气体达到零排放,基本无大气污染。
本发明提供的技术方案如下:
有机硅浆渣处理装置如下所述:
有机硅浆渣处理工艺的装置,其中:污水站1通过管道与石灰池2连接,石灰池3通过管道与浆渣处理反应器4相互连接;浆渣处理反应器4通过管道与浆渣罐3连接;浆渣处理反应器4通过管道与水解物收集池5相连接;水解物收集池5通过管道与集油池7连接,同时还与吸收塔6连接;集油池7通过管道与污水站1相互连接;吸收塔6的顶部还设置有一个引风机8;在浆渣处理反应器4与石灰池2之间设置有沙浆泵9;沙浆泵9与浆渣处理反应器4之间的管道通过分支管与吸收塔6的上部连接,
在以上各个部件的连接可以通过不锈钢管相互连接起来的本发明提供的有机硅浆渣处理工艺如下:
污水站1外排水通过泵打入石灰池2中,把石灰溶解成石灰水,调节pH=11.3,该石灰水通过沙浆泵9打到浆渣处理反应器4中;
浆渣罐3接上浆渣处理反应器4然后在浆渣中充入氮气冲压到0.03MPa,把浆渣压入浆渣处理反应器4进行反应;
石灰水是连续性的流进浆渣处理反应器4;
控制反应温度在80—120℃;
有机硅浆渣遇到碱性水后产生剧烈的水解反应,并发生聚合,因此得到的是砂状固体颗粒产物与液体的混合物;
水解物收集池5把上一步骤中固体和液体进行分离,固体全部留在集油池7中,然后用挖机把固体挖出;该固体为中性偏碱物质,可直接用于水泥厂生产水泥,不需要对该固体废弃物进行二次处理。
含有微量油的液体进入集油池7,在集油池7进一步聚合并分离,最终的水流入污水站1处理然后返回该处作石灰溶解水使用;
在吸收塔6顶部有一引风机8,在反应后期吹扫浆渣罐3的氮气和少量的烟雾一起通过引风机8被抽进吸收塔6,在吸收塔6内用碱水吸收中和。
由于气体中含有少量的有机硅单体,因此该塔不能采用普通的填料,而使用的是塔的上、中、下各装一个喷雾器,以确保氯化氢气体和单体能够与碱水充分的接触,达到最佳的传质效果,而于不堵塔;
不被吸收的氮气着通过吸收塔顶部进入引风机8,最终对外排放。
与传统的有机硅浆渣公里工艺对比,该浆渣处理工艺能充分综合利用有机硅浆渣,将环境污染降到最小,能够让有机硅浆渣连续性处理,而且达到零排放,基本无大气污染的问题。
本发明同现有技术相比其优点体现在:本工艺主要是能够让有机硅浆渣连续性处理,而且达到零排放,生产废物进行循环充分利用,同时该浆渣处理工艺可以解决大气污染等问题,尤其是固体废弃物还可以用于生产水泥,充分利用了废物资源。
下面结合附图及具体实施方式对本发明作进一步的说明。
附图说明
图1为本发明的工艺流程图;
附图标记:污水站1、石灰池2、浆渣罐3、浆渣处理反应器4、水解物收集池5、吸收塔6、集油池7、引风机8,沙浆泵9。
具体实施方式:
本发明提供的具体的实施例如下所述:
实施例1、有机硅浆渣处理工艺,其中:
有机硅浆渣处理工艺所涉及的装置如下:污水站1通过管道与石灰池2连接,石灰池3通过管道与浆渣处理反应器4相互连接;浆渣处理反应器4通过管道与浆渣罐3连接;浆渣处理反应器4通过管道与水解物收集池5相连接;水解物收集池5通过管道与集油池7连接,同时还与吸收塔6连接;集油池7通过管道与污水站1相互连接;吸收塔6的顶部还设置有一个引风机8;在浆渣处理反应器4与石灰池2之间设置有沙浆泵9;沙浆泵9与浆渣处理反应器4之间的管道通过分支管与吸收塔6的上部连接。
有机硅浆渣处理过程为:
污水站1外排水通过泵打入石灰池2中,把石灰溶解成石灰水,调节pH=11.3,该石灰水通过沙浆泵9打到浆渣处理反应器4中;
浆渣罐3接上浆渣处理反应器4然后在浆渣中加入氮气冲压到0.03MP,把浆渣压入浆渣处理反应器4进行反应;
石灰水是连续性的流进浆渣处理反应器4;
控制反应温度在80—120℃;
有机硅浆渣遇到碱性水后产生剧烈的水解反应,并发生聚合,因此得到的是砂状固体颗粒产物与液体的混合物;
水解物收集池5把上一步骤中固体和液体进行分离,固体全部留在集油池7中,然后用挖机把固体挖出;
含有微量油的液体进入集油池7,在集油池7进一步聚合并分离,最终的水流入污水站1处理然后返回该处作石灰溶解水使用;
在吸收塔6顶部有一引风机8,在反应后期吹扫浆渣罐3的氮气和少量的烟雾一起通过引风机8被抽进吸收塔6,在吸收塔6内用碱水吸收中和。
实施例2、有机硅浆渣处理工艺,其中:有机硅浆渣处理过程为:
污水站1外排水通过泵打入石灰池2中,把石灰溶解成石灰水,调节pH=9,该石灰水通过沙浆泵9打到浆渣处理反应器4中;
浆渣罐3接上浆渣处理反应器4然后在浆渣中加入氮气冲压到0.03MP,把浆渣压入浆渣处理反应器4进行反应;
石灰水是连续性的流进浆渣处理反应器4;
控制反应温度在60℃;
有机硅浆渣遇到碱性水后产生剧烈的水解反应,并发生聚合,因此得到的是砂状固体颗粒产物与液体的混合物;
水解物收集池5把上一步骤中固体和液体进行分离,固体全部留在集油池7中,然后用挖机把固体挖出;
含有微量油的液体进入集油池7,在集油池7进一步聚合并分离,最终的水流入污水站1处理然后返回该处作石灰溶解水使用;
在吸收塔6顶部有一引风机8,在反应后期吹扫浆渣罐3的氮气和少量的烟雾一起通过引风机8被抽进吸收塔6,在吸收塔6内用碱水吸收中和。其余同实施例1。
实施例3、有机硅浆渣处理工艺,其中:有机硅浆渣处理过程为
污水站1外排水通过泵打入石灰池2中,把石灰溶解成石灰水,调节pH=8,该石灰水通过沙浆泵9打到浆渣处理反应器4中;
浆渣罐3接上浆渣处理反应器4然后在浆渣中加入氮气冲压到0.03MP,把浆渣压入浆渣处理反应器4进行反应;
石灰水是连续性的流进浆渣处理反应器4;
控制反应温度在100℃;
有机硅浆渣遇到碱性水后产生剧烈的水解反应,并发生聚合,因此得到的是砂状固体颗粒产物与液体的混合物;
水解物收集池5把上一步骤中固体和液体进行分离,固体全部留在集油池7中,然后用挖机把固体挖出;
含有微量油的液体进入集油池7,在集油池7进一步聚合并分离,最终的水流入污水站1处理然后返回该处作石灰溶解水使用;
在吸收塔6顶部有一引风机8,在反应后期吹扫浆渣罐3的氮气和少量的烟雾一起通过引风机8被抽进吸收塔6,在吸收塔6内用碱水吸收中和。其余同实施例1。
实施例4、有机硅浆渣处理工艺,其中:有机硅浆渣处理过程为
污水站1外排水通过泵打入石灰池2中,把石灰溶解成石灰水,调节pH=9,该石灰水通过沙浆泵9打到浆渣处理反应器4中;
浆渣罐3接上浆渣处理反应器4然后在浆渣中加入氮气冲压到0.03MP,把浆渣压入浆渣处理反应器4进行反应;
石灰水是连续性的流进浆渣处理反应器4;
控制反应温度在50℃;
有机硅浆渣遇到碱性水后产生剧烈的水解反应,并发生聚合,因此得到的是砂状固体颗粒产物与液体的混合物;
水解物收集池5把上一步骤中固体和液体进行分离,固体全部留在集油池7中,然后用挖机把固体挖出;
含有微量油的液体进入集油池7,在集油池7进一步聚合并分离,最终的水流入污水站1处理然后返回该处作石灰溶解水使用;
在吸收塔6顶部有一引风机8,在反应后期吹扫浆渣罐3的氮气和少量的烟雾一起通过引风机8被抽进吸收塔6,在吸收塔6内用碱水吸收中和。其余同实施例1。
实施例5、有机硅浆渣处理工艺,其中:有机硅浆渣处理过程为
污水站1外排水通过泵打入石灰池2中,把石灰溶解成石灰水,调节pH=9,该石灰水通过沙浆泵9打到浆渣处理反应器4中;
浆渣罐3接上浆渣处理反应器4然后在浆渣中加入氮气冲压到0.03MP,把浆渣压入浆渣处理反应器4进行反应;
石灰水是连续性的流进浆渣处理反应器4;
控制反应温度在40℃;
有机硅浆渣遇到碱性水后产生剧烈的水解反应,并发生聚合,因此得到的是砂状固体颗粒产物与液体的混合物;
水解物收集池5把上一步骤中固体和液体进行分离,固体全部留在集油池7中,然后用挖机把固体挖出;
含有微量油的液体进入集油池7,在集油池7进一步聚合并分离,最终的水流入污水站1处理然后返回该处作石灰溶解水使用;
在吸收塔6顶部有一引风机8,在反应后期吹扫浆渣罐3的氮气和少量的烟雾一起通过引风机8被抽进吸收塔6,在吸收塔6内用碱水吸收中和。。其余同实施例1。
实施例6、有机硅浆渣处理工艺,其中:有机硅浆渣处理过程为
污水站1外排水通过泵打入石灰池2中,把石灰溶解成石灰水,调节pH=12,该石灰水通过沙浆泵9打到浆渣处理反应器4中;
浆渣罐3接上浆渣处理反应器4然后在浆渣中加入氮气冲压到0.03MP,把浆渣压入浆渣处理反应器4进行反应;
石灰水是连续性的流进浆渣处理反应器4;
控制反应温度在100℃;
有机硅浆渣遇到碱性水后产生剧烈的水解反应,并发生聚合,因此得到的是砂状固体颗粒产物与液体的混合物;
水解物收集池5把上一步骤中固体和液体进行分离,固体全部留在集油池7中,然后用挖机把固体挖出;
含有微量油的液体进入集油池7,在集油池7进一步聚合并分离,最终的水流入污水站1处理然后返回该处作石灰溶解水使用;
在吸收塔6顶部有一引风机8,在反应后期吹扫浆渣罐3的氮气和少量的烟雾一起通过引风机8被抽进吸收塔6,在吸收塔6内用碱水吸收中和。其余同实施例1。
实施例效果验证:
分别收集由不同实施例处理后由引风机排出的少量气体溶于同等分量的水中并测试它们的HCL浓度/(mg.L-1)大小;和由集油池流出的废水测试其pH大小;可以得到测试数据如下所示:
由于气体中含有少量的有机硅单体,因此该塔不能采用普通的填料,而使用的是塔的上、中、下各装一个喷雾器,以确保氯化氢气体和单体能够与碱水充分的接触,达到最佳的传质效果,而于不堵塔。不被吸收的氮气着通过吸收塔顶部进入引风机,最终对外排放。
不同工艺处理废水后的效果实施例对比:
水质化学需氧量(COD)是我国颁布的环境水质标准的主要监测指标之一,它反映了水体受还原性物质污染的程度。由于有机物是主要的还原性污染物,所以化学需氧量(COD)可作为衡量水质受有机物污染程度的综合指标,被广泛地应用于污水中有机物含量的测定,是评价水体污染程度的重要参数。   
根据国家标准GB 11914-89和国际标准ISO6060规定,COD定义是指水样用重铬酸钾作氧化剂进行化学氧化后,用滴定法测定消耗的氧化剂量,相对应氧的质量浓度,简称CODCr。如以高锰酸钾作氧化剂,则测定结果称为高锰酸盐指数CODMn。因氧化条件如氧化剂种类、反应温度、反应时间、催化剂等因素影响,测定值会有很大变化。因此,有很多专家抨击和质疑这一指标,但受监测手段和历史原因制约,目前我国一般还是用COD来表达水质有机物污染程度。 
通常的废浆渣处理工艺普遍采用的是Fenton氧化处理工艺、活性碳吸附处理工艺、微电解+絮凝工艺、生物处理工艺。现在将同样的原水即同一批水分成五大块采用这五种不同的工艺分别处理,得到的出水水质情况也不相同:具体见如下所示:
不同的处理工艺得到的效果也都不相同:
Figure 260946DEST_PATH_IMAGE001
根据表格内数据可以得知:活性碳吸附处理工艺和Fenton氧化处理工艺对于去除有机硅废水COD的去除效果都较差;微电解+絮凝工艺及生物处理工艺对于去除有机硅废水COD的去除效果只有一般;而由本发明提供的石灰水综合处理工艺污水处理工艺效果最佳,水质的受污染程度降到最低程度。

Claims (2)

1.有机硅浆渣处理工艺,其特征在于:
污水站(1)外排水通过泵打入石灰池(2)中,把石灰溶解成石灰水,调节pH=11.3,该石灰水通过沙浆泵(9)打到浆渣处理反应器(4)中;
浆渣罐(3)接上浆渣处理反应器(4)然后在浆渣中加入氮气,把浆渣压入浆渣处理反应器(4)进行反应;
石灰水是连续性的流进浆渣处理反应器(4);
控制反应温度在80—120℃;
有机硅浆渣遇到碱性水后发生水解反应;
水解物收集池(5)把上一步骤中固体和液体进行分离,固体全部留在集油池(7)中,然后用挖机把固体挖出;
含有微量油的液体进入集油池(7),在集油池(7)进一步聚合并分离,最终的水流入污水站(1)处理然后返回该处作石灰溶解水使用;
在吸收塔(6)顶部有一引风机(8),在反应后期吹扫浆渣罐(3)的氮气和少量的烟雾一起通过引风机(8)被抽进吸收塔(6),在吸收塔(6)内用碱水吸收中和。
2.有机硅浆渣处理工艺,其特征在于:
有机硅浆渣处理工艺所涉及的装置如下:污水站(1)通过管道与石灰池(2)连接,石灰池(3)通过管道与浆渣处理反应器(4)相互连接;浆渣处理反应器(4)通过管道与浆渣罐(3)连接;浆渣处理反应器(4)通过管道与水解物收集池(5)相连接;水解物收集池(5)通过管道与集油池(7)连接,同时还与吸收塔(6)连接;集油池(7)通过管道与污水站(1)相互连接;吸收塔(6)的顶部还设置有一个引风机(8);在浆渣处理反应器(4)与石灰池(2)之间设置有沙浆泵(9);沙浆泵(9)与浆渣处理反应器(4)之间的管道通过分支管与吸收塔(6)的上部连接;
有机硅浆渣处理过程为:
污水站(1)外排水通过泵打入石灰池(2)中,把石灰溶解成石灰水,调节pH=11.3,该石灰水通过沙浆泵(9)打到浆渣处理反应器(4)中;
浆渣罐(3)接上浆渣处理反应器(4)然后在浆渣中加入氮气充压到0.03MPa,把浆渣压入浆渣处理反应器(4)进行反应;
石灰水是连续性的流进浆渣处理反应器(4);
控制反应温度在80—120℃;
有机硅浆渣遇到碱性水后产生剧烈的水解反应,并发生聚合,因此得到的是砂状固体颗粒产物与液体的混合物;
水解物收集池(5)把上一步骤中固体和液体进行分离,固体全部留在集油池(7)中,然后用挖机把固体挖出;
含有微量油的液体进入集油池(7),在集油池(7)进一步聚合并分离,最终的水流入污水站(1)处理然后返回该处作石灰溶解水使用;
在吸收塔(6)顶部有一引风机(8),在反应后期吹扫浆渣罐(3)的氮气和少量的烟雾一起通过引风机(8)被抽进吸收塔(6),在吸收塔(6)内用碱水吸收中和。
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