CN106430743B - 处理有机硅废水的设备和方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及有机硅单体生产领域，特别是一种处理有机硅废水的设备和方法。进水池与中间罐之间增设反应罐，反应罐分别与进水池、中间罐和污泥池连接。处理废水的方法：污水与碱性调节剂混合后送入反应罐中，同时，将催化剂送入反应罐；污水中的有机物在催化剂的作用下充分反应；难分解的有机物在催化剂作用下进行聚合反应沉降至反应罐底后排入污泥系统；氧化罐出水送入中和槽，中和槽出水流入沉淀槽底部上清液达标排放至淡水池，底部沉淀间歇送至污泥系统。工艺简单，操作方便；污水中难分解有机物通过聚合反应沉降至罐底去除，去除效果明显；主要设备只需增设一个反应罐，操作简单、操作人员少；连续运行能力强。
Description
技术领域
本发明涉及有机硅单体生产领域，特别是一种处理有机硅废水的设备和方法。
背景技术
有机硅材料性能优异，应用广泛，既可作为基础材料和结构材料在工业中大量应用，还可作为助剂或辅助材料，与其他材料共用或者改善其他材料的工艺性能。我国对有机硅产品的需求迅速增加，但在有机硅单体生产过程中会产生大量的工业废水，其成分复杂，含有重金属离子、COD浓度高、水质波动大、毒性大、可生化性差，处理难度大。为减轻或避免其造成的环境污染问题，人们试图采用多种方式对有机硅废水进行处理。目前,国内外对有机硅废水还没有比较成熟的、有针对性的处理工艺，大部分采用通用型的废水处理工艺，如化学氧化法、物理法、生物处理工艺等，采用单一或多种处理方法联合使用的方式，处理有机硅污水的效果也并不理想，处理效果很难达到环保排放要求。虽然Fenton试剂具有极强的氧化能力，Fenton试剂氧化法是有机硅废水处理的最主要的化学氧化法，可有效提高有机硅废水的COD去除率，但是Fenton试剂中H2O2的用量较大且利用率较低；Fe2+需在pH为2.5～3.0的溶液体系中才稳定；很难去除金属离子；一次氧化去除COD效率较低；运行成本大大增加。因此，如何提高Fentony氧化法的处理效率并有效去除金属离子，如何合理处理有机硅生产废水，是确保有机硅企业环保运行的关键因素。
发明内容
本发明的目的在于提供一种去除污水中大量存在的难分解有机物的处理有机硅废水的设备和方法。
本发明的设备采用如下技术方案；
一种处理有机硅废水的设备，包括调节池，进水池，中间罐，氧化罐，中和槽，沉淀槽，进水池与中间罐之间增设反应罐，反应罐分别与进水池、中间罐和污泥池连接。
该设备与现有技术相比，只增设了一个反应罐，具有操作简单，操作人员少的优点。
设备的优选方案是：
反应罐内加入催化剂。
方法采用如下技术方案：
一种处理有机硅废水的方法，按如下步骤进行：
a、在调节池中加入碱性调节剂，使污水与碱性调节剂混合均匀，将污水调节至pH为6～9；
b、将经碱性调节剂调节到pH为6～9的污水预热至60～80℃后送入反应罐中；
c、将60～80℃污水送入反应罐的同时，将催化剂送入反应罐；
d、污水和催化剂在反应罐内混合均匀，并使污水在反应罐内停留8～10小时，使污水中的有机物在催化剂的作用下充分反应；
e、污水中难分解的有机物在催化剂作用下进行聚合反应，生成的高聚合度聚合物与其它杂质一起，通过重力作用沉降至反应罐底后排入污泥系统；
f、反应罐中上清液通过溢流，先送至中间罐，再通过泵送至氧化罐；
g、氧化罐中的污水加温，调节pH为3.0～4.0，在化学氧化剂作用下将污水中的剩余有机物氧化为水和二氧化碳；
h、经过净化后COD值≤350的氧化罐出水通过溢流方式送入中和槽，加入碱性调节剂，通入压缩空气使碱性调节剂与氧化罐出水充分混合，调节水的pH为7～9；
i、中和槽出水流入沉淀槽底部入口，OH-与重金属离子反应生成沉淀物，Ca2+与废水中的游离有机酸类反应生成沉淀物，通过沉淀后，上清液达标排放至淡水池，底部沉淀间歇送至污泥系统。
上述处理方法与现有技术相比，具有如下优点：工艺简单，操作方便；污水中难分解有机物通过聚合反应沉降至罐底去除，去除效果明显；通过温度、加药和停留时间等手段，去除污水中难分解有机物，便于后续处理；主要设备只需增设一个反应罐，操作简单、操作人员少；连续运行能力强。
本发明的优选方案是：
反应罐中加入催化剂，使有机硅污水中的难分解有机物聚合沉降。
难分解有机物是直链低聚硅氧烷或支链低聚硅氧烷或是二者的混合物。
催化剂选用强酸类或强碱类物质。
催化剂选用氢氧化钾。
氢氧化钾的加入量与污水的配比为300～400g/吨污水。
加入氢氧化钾作为催化剂的反应罐，调整pH值在13以上。
附图说明
图1是现有技术的结构示意图。
图2是本发明的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图及实施例详述本发明：
一种处理有机硅废水的设备，参见附图2，图中：调节池1、进水池2，反应罐3、中间罐4、氧化罐5、中和槽6、沉淀槽7、污泥池8。
本实施例中，调节池1的出口与进水池2连接，进水池2的出口与反应罐3连接，反应罐3的一个出口与中间罐4连接，反应罐3的底部出口与污泥池8连接；反应罐3内加入催化剂；加入的催化剂是氢氧化钾，中间罐4的出口与氧化罐5连接，氧化罐5的出口与中和槽6连接，中和槽6的两个出口分别与沉淀槽7和污泥池8的入口连接，沉淀槽7的出口与污泥池8连接。
处理有机硅废水的方法，按如下步骤进行：
a、在调节池中加入碱性调节剂，使污水与调节剂混合均匀，将污水调节至pH为8，调节剂首选氧化钙或石灰乳。
b、将经碱性调节剂调节到pH为89的污水预热至80℃后送入反应罐中。
c、将80℃污水送入反应罐的同时，将催化剂按比例送入反应罐。催化剂，是能使难分解的有机物，尤其是直链低聚硅氧烷、支链低聚硅氧烷，发生聚合反应生成高聚合度的、能与其他杂质一起通过重力沉降的聚合物的催化剂，比如强酸、强碱等物质，尤其是氢氧化钾。
d、将同时送入反应罐的80℃污水和催化剂在反应罐内混合均匀，并使污水在反应罐内具备10小时的停留时间，使污水中的有机物在催化剂的作用下充分反应。
e、污水中难分解的有机物，尤其是直链低聚硅氧烷、支链低聚硅氧烷，在反应罐中、在催化剂作用下进行聚合反应，生成的高聚合度聚合物与其它杂质一起，通过重力作用沉降至反应罐底后排入污泥系统。
f、反应罐中上清液通过溢流，先送至中间罐，再通过泵送至氧化罐。
g、将中间罐来的、经聚合反应后的污水加温、调节pH为4.0，在氧化罐中，在化学氧化剂作用下将污水中的剩余有机物氧化为水和二氧化碳。
h、将氧化罐出来的经过净化后、COD值≤350的氧化罐出水通过溢流方式送入中和槽，加入碱性调节剂，通入压缩空气使碱性调节剂与氧化罐出水充分混合，调节水的pH为7～9，调节剂首选氧化钙或石灰乳。
i、中和槽出水流入沉淀槽底部入口，OH-与重金属离子反应生成沉淀物，Ca2+与废水中的游离有机酸等反应生成沉淀物，通过沉淀后，上清液达标排放至淡水池，底部沉淀间歇送至污泥系统。
加入的催化剂选用氢氧化钾，氢氧化钾的加入量与污水的配比为350g/吨污水；加入催化剂的反应罐，调整pH值在13以上。难分解有机物是直链低聚硅氧烷、或支链低聚硅氧烷，或其二者地混合物。难分解的有机物，尤其是直链低聚硅氧烷、支链低聚硅氧烷，发生聚合反应生成高聚合度的、能与其他杂质一起通过重力沉降的聚合物。
污水经预处理后经预热与催化剂一同进入反应罐3中，污水中难处理有机物在催化剂作用下发生聚合反应生成高聚合度聚合物，再与其他杂质一起经重力作用沉降至反应罐3底送入污泥系统，上清液送送至中间罐4再进入后续处理工序，在后续处理工艺中进一步氧化分解为水和二氧化碳，达到降低污水COD的目的。
此发明主要是，解决有机硅企业产生污水成分复杂，COD浓度高、废水水质波动大、毒性大、可生化性差，处理难度大的难题，即如何解决废水中难处理有机物去除，易于对污水进行后续处理，确保有机硅企业环保运行。
本实例优点在于操作简单、易于维护，并对污水中有机物去除效果明显，剩余小分子有机物利用氧化法进行氧化分解成水和二氧化碳，以下是实例运行数据：
表一：新工艺污水处理情况（表中各项数据分别为COD的具体值）
| 综合污水 | 进水池 | 新增反应罐进水 | 新增反应罐出水 | 氧化罐进水 | 氧化罐出水 | 最终出水 |
| 3014 | 1480 | 1480 | 1240 | 1240 | 395 | 285 |
| 3312 | 1200 | 1200 | 1140 | 1140 | 363 | 260 |
| 2854 | 1180 | 1180 | 660 | 660 | 342 | 200 |
| 2965 | 1260 | 1260 | 980 | 980 | 337 | 189 |
| 2900 | 1130 | 1130 | 560 | 560 | 297 | 230 |
| 3121 | 1040 | 1040 | 640 | 640 | 367 | 300 |
| 2340 | 1960 | 1960 | 560 | 560 | 288 | 240 |
| 3100 | 1820 | 1820 | 480 | 480 | 213 | 160 |
| 3014 | 1480 | 1480 | 880 | 880 | 401 | 240 |
表二：原工艺污水处理情况
| 综合污水 | 进水池 | 氧化罐进水 | 氧化罐出水 | 最终出水 |
| 3131 | 1682 | 1682 | 817 | 478 |
| 3214 | 1486 | 1486 | 788 | 512 |
| 3014 | 1389 | 1389 | 884 | 685 |
| 2856 | 1485 | 1485 | 832 | 589 |
| 3156 | 1632 | 1632 | 746 | 530 |
| 3325 | 1254 | 1254 | 811 | 610 |
| 3245 | 1147 | 1147 | 735 | 614 |
| 3025 | 1756 | 1756 | 648 | 582 |
| 2989 | 1620 | 1620 | 668 | 556 |
Claims (1)
1.一种处理有机硅废水的方法，其中所选用的设备，包括包括调节池，进水池，中间罐，氧化罐，中和槽，沉淀槽，进水池与中间罐之间增设反应罐，反应罐分别与进水池、中间罐和污泥池连接，其特征在于，按如下步骤进行：
a、在调节池中加入碱性调节剂，使污水与碱性调节剂混合均匀，将污水调节至pH为6～9；
b、将经碱性调节剂调节到pH为6～9的污水预热至60～80℃后送入反应罐中； c、将60～80℃污水送入反应罐的同时，将催化剂送入反应罐；反应罐中加入催化剂，使有机硅污水中的难分解有机物聚合沉降；难分解有机物是直链低聚硅氧烷或支链低聚硅氧烷或是二者的混合物；催化剂选用氢氧化钾；氢氧化钾的加入量与污 水的配比为300～400g/吨污水；加入氢氧化钾作为催化剂的反应罐，调整pH值在13以上；
d、污水和催化剂在反应罐内混合均匀，并使污水在反应罐内停留8～10小时，使污水中的有机物在催化剂的作用下充分反应；
e、污水中难分解的有机物在催化剂作用下进行聚合反应，生成的高聚合度聚合物与其它杂质一起，通过重力作用沉降至反应罐底后排入污泥系统；
f、反应罐中上清液通过溢流，先送至中间罐，再通过泵送至氧化罐；
g、氧化罐中的污水加温，调节pH为3 .0～4 .0，在化学氧化剂作用下将污水中的剩余有机物氧化为水和二氧化碳；
h、经过净化后COD值≤350的氧化罐出水通过溢流方式送入中和槽，加入碱性调节剂，通入压缩空气使碱性调节剂与氧化罐出水充分混合，调节水的pH为7～9；
i、中和槽出水流入沉淀槽底部入口，OH-与重金属离子反应生成沉淀物，Ca2+与废水中的游离有机酸类反应生成沉淀物，通过沉淀后，上清液达标排放至淡水池，底部沉淀间歇送至污泥系统。
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