CN113582438A - 有机硅废液的处理方法以及处理系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种有机硅废液的处理方法以及处理系统，所述有机硅废液的处理方法包括以下步骤：调节废液的pH至3～4；将步骤S10得到的废水固液分离，并分离出第一沉淀物和出水；用稀硫酸洗涤所述第一沉淀物，固液分离得到含锡洗液和第二沉淀物；用浓硫酸洗涤所述第二沉淀物，固液分离得到硅粉和含铜洗液；向所述出水中加入硫酸亚铁和双氧水，氧化反应得到固液混合物；向所述固液混合物中加入混凝剂，进行混凝反应；对步骤S60得到的混凝产物依次进行固液分离、除盐、降解处理，得到处理水。本发明旨在提高废液处理效果。

Description

有机硅废液的处理方法以及处理系统

技术领域

本发明涉及化工废弃物处理技术领域，具体涉及一种有机硅废液的处理方法以及处理系统。

背景技术

有机硅生产过程中会产生大量废液，废液中含有硅油、硅粉、铜粉、锡粉等。

国内目前对此类废液处理没有成熟技术，目前只能简单进行沉淀分层处理，分离出部分不溶于水的硅油及硅胶，无法分离废水中水溶性硅油，废液处理效果较差。

发明内容

本发明的主要目的是提出一种有机硅废液的处理方法以及处理系统，旨在提高废液处理效果。

为实现上述目的，本发明提出一种有机硅废液的处理方法，所述有机硅废液的处理方法包括以下步骤：

步骤S10，调节废液的pH至3～4；

步骤S20，将步骤S10得到的废水固液分离，并分离出第一沉淀物和出水；

步骤S30，用稀硫酸洗涤所述第一沉淀物，固液分离得到含锡洗液和第二沉淀物；

步骤S40，用浓硫酸洗涤所述第二沉淀物，固液分离得到硅粉和含铜洗液；

步骤S50，向所述出水中加入硫酸亚铁和双氧水，氧化反应得到固液混合物；

步骤S60，向所述固液混合物中加入混凝剂，进行混凝反应；

步骤S70，对步骤S60得到的混凝产物依次进行固液分离、除盐、降解处理，得到处理水。

可选地，步骤S30之后，还包括：

步骤S31，向所述含锡洗液中加入铁粉，加热处理以置换出锡，并收集第一反应液。

可选地，步骤S31之后，还包括：

步骤S32，向步骤S50中的所述出水中，加入所述第一反应液。

可选地，步骤S40之后，还包括：

步骤S41，向所述含铜洗液中加入铁粉，加热处理以置换出铜，并收集第二反应液。

可选地，步骤S41之后，还包括：

步骤S42，向步骤S50中的所述出水中，加入所述第二反应液。

可选地，步骤S60中，所述混凝剂包括聚丙烯酰胺、聚合氯化铝或者硫酸亚铁。

可选地，步骤S60包括：

步骤S61，向所述固液混合物中加入一部分混凝剂，并在第一转速条件下搅拌，以使混凝反应形成胶体物；

步骤S62，在第二转速条件下搅拌，以使所述胶体物破碎成颗粒物；

步骤S63，加入剩余的所述混凝剂，并在第三转速条件下搅拌，以使得发生再絮凝；

其中，所述第二转速大于所述第一转速，且所述第二转速大于所述第三转速。

可选地，步骤S20包括：

步骤S21，对步骤S10得到的废水进行隔油、气浮处理；

步骤S22，将步骤S22处理后的产物离心处理，以获得第一沉淀物和出水。

此外，本发明还提出一种有机硅废液的处理系统，所述有机硅废液的处理系统包括：

依次连接的调节池、固液分离罐、氧化池、絮凝池、压滤机、蒸发器和降解反应器，所述固液分离罐具有沉淀出口；

第一酸洗池，与所述沉淀出口连通，且所述第一酸洗池具有第一出液口和第一排渣口；以及，

第二酸洗池，与所述第一排渣口连通。

可选地，所述第二酸洗池具有第二出液口和第二排渣口；

所述有机硅废液的处理系统还包括：

第一置换池，与所述第一出液口连通；以及，

第二置换池，与所述第二出液口连通；

其中，所述第一置换池和所述第二置换池均具有固相排放口和液相排放口，所述第一置换池的液相排放口和所述第二置换池的液相排放口均与所述氧化池连通。

本发明提供的技术方案中，将废液固液分离，得到包含硅粉、锡粉、铜粉的第一沉淀物，通过稀酸洗涤分离出锡，以便于锡回收利用，再通过浓酸洗涤分离出铜和硅，以便于铜和硅再利用，使得本处理方法更经济、环保；通过将出水氧化处理，使得废液中水溶性硅油胶化，从而便于分离出这一部分水溶性硅油，提升废液的处理效果；通过在氧化后在加入混凝剂，使得废液中的不溶物絮凝、沉淀，更便于分离，从而进一步提升了处理效果。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅为本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本发明提供的有机硅废液的处理方法的一实施例的流程示意图；

图2为本发明提供的有机硅废液的处理系统的一实施例的示意图。

附图标号说明：

本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。实施例中未注明具体条件者，按照常规条件或制造商建议的条件进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市售购买获得的常规产品。另外，全文中出现的“和/或”的含义，包括三个并列的方案，以“A和/或B”为例，包括A方案、或B方案、或A和B同时满足的方案。此外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

有机硅生产过程中会产生大量废液，废液中含有硅油、硅粉、铜粉、锡粉等。

国内目前对此类废液处理没有成熟技术，目前只能简单进行沉淀分层处理，分离出部分不溶于水的硅油及硅胶，无法分离废水中水溶性硅油，废液处理效果较差。

鉴于此，本发明提出一种有机硅废液的处理方法，图1为本发明提出的有机硅废液的处理方法的具体实施例。

参阅图1，所述有机硅废液的处理方法包括以下步骤：

步骤S10，调节废液的pH至3～4；

步骤S20，将步骤S10得到的废水固液分离，并分离出第一沉淀物和出水；

步骤S30，用稀硫酸洗涤所述第一沉淀物，固液分离得到含锡洗液和第二沉淀物；

步骤S40，用浓硫酸洗涤所述第二沉淀物，固液分离得到硅粉和含铜洗液；

步骤S50，向所述出水中加入硫酸亚铁和双氧水，氧化反应得到固液混合物；

步骤S60，向所述固液混合物中加入混凝剂，进行混凝反应；

步骤S70，对步骤S60得到的混凝产物依次进行固液分离、除盐、降解处理，得到处理水。

本发明提供的技术方案中，将废液固液分离，得到包含硅粉、锡粉、铜粉的第一沉淀物，通过稀酸洗涤分离出锡，以便于锡回收利用，再通过浓酸洗涤分离出铜和硅，以便于铜和硅再利用，使得本处理方法更经济、环保；通过将出水氧化处理，使得废液中水溶性硅油胶化，从而便于分离出这一部分水溶性硅油，提升废液的处理效果；通过在氧化后在加入混凝剂，使得废液中的不溶物絮凝、沉淀，更便于分离，从而进一步提升了处理效果。

其中，废液中含有细泥、悬浮颗粒、浮油、金属粉末等不溶性杂质，步骤S20采用固液分离的方法将不溶性杂质分离出来，以便于后续从第一沉淀物中分离出可回收利用的硅、铜、锡。具体地，在本发明另一实施例中，步骤S20按照如下步骤实施：

步骤S21，对步骤S10得到的废水进行隔油、气浮处理；

步骤S22，将步骤S22处理后的产物离心处理，以获得第一沉淀物和出水。

本实施例先将经过酸碱调节后的废水输入隔油池中隔油处理，再送入气浮池中气浮处理，以去除大部分悬浮颗粒、浮油等；随后将去除了悬浮颗粒、浮油等杂质的废水离心，使得固液分离，从而获得第一沉淀物和出水。

第一沉淀物中含有硅粉、铜粉、锡粉等金属粉末，本实施例先用稀酸洗涤第一沉淀物，使得其中的锡粉被洗出，溶入含锡洗液中，然后用浓酸洗涤第二沉淀物，使得其中的铜粉被洗出，进入含铜洗液中，进而使得大部分硅粉被保留在洗涤后的固体物中，以备回收利用。其中，本实施例选用硫酸作为洗涤液，一方面能够避免引入Cl离子，增加后续处理的负担，另一方面，洗涤后生成的硫酸铜本身就是能够直接被回收利用的物质，从而缩短了废液处理流程。

进一步地，为了充分回收锡，本实施例中，步骤S30之后，还包括：

步骤S31，向所述含锡洗液中加入铁粉，加热处理以置换出锡，并收集第一反应液。

更进一步地，步骤S31之后，还包括：

步骤S32，向步骤S50中的所述出水中，加入所述第一反应液。

所述第一反应液中含有大量硫酸亚铁，通过将第一反应液回流，节省了步骤S50中硫酸亚铁的添加量，节省了成本。

此外，为了充分回收铜，本实施例中，步骤S40之后，还包括：

步骤S41，向所述含铜洗液中加入铁粉，加热处理以置换出铜，并收集第二反应液。

进一步地，步骤S41之后，还包括：

步骤S42，向步骤S50中的所述出水中，加入所述第二反应液。

所述第二反应液中含有大量硫酸亚铁，通过将第二反应液回流，节省了步骤S50中硫酸亚铁的添加量，节省了成本。

步骤S50中，氧化池3的反应体系中保证废液、硫酸亚铁和双氧水的重量比为1000:1:10～15。

步骤S60中，所述混凝剂包括聚丙烯酰胺、聚合氯化铝或者硫酸亚铁。本实施例在固液混合物中加入混凝剂，使固液混合物中的胶体粒子集结呈絮体，以便于被分离去除，提高了处理效果。

进一步地，步骤S60具体可以包括：

步骤S61，向所述固液混合物中加入一部分混凝剂，并在第一转速条件下搅拌，以使混凝反应形成胶体物；

步骤S62，在第二转速条件下搅拌，以使所述胶体物破碎成颗粒物；

步骤S63，加入剩余的所述混凝剂，并在第三转速条件下搅拌，以使得发生再絮凝；

其中，所述第二转速大于所述第一转速，且所述第二转速大于所述第三转速。

本实施例将混凝剂分成两部分，在混凝处理时，先加入其中一部分混凝剂，并以第一转速搅拌使混凝反应充分进行，生成大块胶体物；然后提高转速至第二转速，使得大块胶体物被打散呈颗粒物，以增加水中凝结核的数量；最后投入剩余的一部分混凝剂，由于被打散形成的颗粒物分散在水中，使得水中凝结核数量大幅度增加，从而使得再次混凝时效果更加显著，不仅能够集结更多的胶体粒子，而且结合得更加牢固，更易于分离。

此外，本发明还提出一种有机硅废液的处理系统。图2为本发明提出的有机硅废液的处理系统的一实施例。

参阅图2，本有机硅废液的处理系统包括调节池1、固液分离罐2、氧化池3、絮凝池4、压滤机5、蒸发器6、降解反应器7、第一酸洗池8以及第二酸洗池9。其中，调节池1、固液分离罐2、氧化池3、絮凝池4、压滤机5、蒸发器6和降解反应器7依次连接，废液依次流经调节池1、固液分离罐2、氧化池3、絮凝池4、压滤机5、蒸发器6、降解反应器7，实现废液处理。固液分离罐2的底部设有沉淀出口，沉淀出口设置的管道通向第一酸洗池8，以便于将固液分离罐2中分离出的第一沉淀物输入第一酸洗池8内。第一酸洗池8设有用于投加稀酸的酸液投加装置，第一酸洗池8的上部设有第一出液口，池底设有第一排渣口，第一排渣口设置的管道通向第二酸洗池9，以便于将经稀硫酸洗涤后的第二沉淀物导入第二酸洗池9内。第二酸洗池9设有用于投加浓酸的酸液投加装置，第二酸洗池9的上部设有第二出液口，池底设有第二排渣口。

本发明提出的技术方案，将调节池1、固液分离罐2、氧化池3、絮凝池4、压滤机5、蒸发器6和降解反应器7依次连接，通过将出水氧化处理，使得废液中水溶性硅油胶化，从而便于分离出这一部分水溶性硅油，提升废液的处理效果；通过在氧化后在加入混凝剂，使得废液中的不溶物絮凝、沉淀，更便于分离，从而进一步提升了处理效果。同时，将固液分离罐2、第一酸洗池8、第二酸洗池9通过固体物输送管道依次连通，通过稀酸洗涤分离出锡，以便于锡回收利用，再通过浓酸洗涤分离出铜和硅，以便于铜和硅再利用，使得本处理方法更经济、环保。

需要说明的是，其中，蒸发器6用于对废液进行蒸发处理，以去除其中含有的大量盐类，降解反应器7用于对废液进行生化降解处理，实际应用时，压滤机5、蒸发器6和降解反应器7均可以采用本领域常见的处理设备，其具体结构在此不做详述。

进一步地，本发明有机硅废液的处理系统还包括第一置换池10和第二置换池11。所述第一置换池10与所述第一出液口连通；所述第二置换池11与所述第二出液口连通；其中，所述第一置换池10和所述第二置换池11均具有固相排放口和液相排放口，所述第一置换池10的液相排放口和所述第二置换池11的液相排放口均与所述氧化池3连通。通过设置第一置换池10和第二置换池11，置换出锡和铜以便于再利用，在提升废液处理效果的同时，避免了浪费；通过将第一置换池10的液相排放口和第二置换池11的液相排放口均与氧化池3连通，使得置换反应后的反应液能够回流至氧化池3中，取代部分硫酸亚铁，以减少硫酸亚铁的添加量，节省成本。

以下结合具体实施例和附图对本发明的技术方案作进一步详细说明，应当理解，以下实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

本实施例中，有机硅废液COD为4500mg/L，pH0.5，含有硅粉、锡粉、铜粉。

将有机硅废液通入调节池1中，酸碱调节至废液的pH至3～4。将调节pH后的废液隔油、气浮处理后，输送至固液分离罐2，离心得到第一沉淀物和出水。

将第一沉淀物输送至第一酸洗池8内，用稀硫酸浸泡、搅拌1h后，静置分层，然后将上层的含锡洗液输送至第一置换池10。向第一置换池10内投加铁粉，并加热使发生置换反应，得到第一反应液和锡。将下层的第二沉淀物输送至第二酸洗池9中，用浓硫酸浸泡、搅拌1h后，静置分层，收集下层的硅粉，并将上层的含铜洗液输送至第二置换池11。向第二置换池11内投加铁粉，并加热使发生置换反应，得到第二反应液和铜。

将第一反应液和第二反应液均加入到氧化池3中。同时，将出水输送至氧化池3中，并向池中投加硫酸亚铁和双氧水，使池中废液、硫酸亚铁和双氧水的重量比保持在1000:1:10～15范围内，氧化反应得到固液混合物。

将固液混合物一起输送至絮凝池4中，投加混凝剂(聚合氯化铝，添加量为废液重量的0.02％)，在55S^-1转速下搅拌5min后，提升转速至225S^-1，搅拌5min，再次投加混凝剂(添加量为废液重量的0.03％)，在80S^-1转速下搅拌15min后，静置沉淀，沉淀池出水COD为200mg/L。

将沉淀池出水送入压滤机5中压滤去除固体沉淀后，送入蒸发器6内蒸发去除水中的盐类，最后送入降解反应器7中进行生化降解处理。

以上仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种有机硅废液的处理方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤S10，调节废液的pH至3～4；

步骤S20，将步骤S10得到的废水固液分离，并分离出第一沉淀物和出水；

步骤S30，用稀硫酸洗涤所述第一沉淀物，固液分离得到含锡洗液和第二沉淀物；

步骤S40，用浓硫酸洗涤所述第二沉淀物，固液分离得到硅粉和含铜洗液；

步骤S50，向所述出水中加入硫酸亚铁和双氧水，氧化反应得到固液混合物；

步骤S60，向所述固液混合物中加入混凝剂，进行混凝反应；

步骤S70，对步骤S60得到的混凝产物依次进行固液分离、除盐、降解处理，得到处理水。

2.如权利要求1所述的有机硅废液的处理方法，其特征在于，步骤S30之后，还包括：

步骤S31，向所述含锡洗液中加入铁粉，加热处理以置换出锡，并收集第一反应液。

3.如权利要求2所述的有机硅废液的处理方法，其特征在于，步骤S31之后，还包括：

步骤S32，向步骤S50中的所述出水中，加入所述第一反应液。

4.如权利要求1所述的有机硅废液的处理方法，其特征在于，步骤S40之后，还包括：

步骤S41，向所述含铜洗液中加入铁粉，加热处理以置换出铜，并收集第二反应液。

5.如权利要求4所述的有机硅废液的处理方法，其特征在于，步骤S41之后，还包括：

步骤S42，向步骤S50中的所述出水中，加入所述第二反应液。

6.如权利要求1所述的有机硅废液的处理方法，其特征在于，步骤S60中，所述混凝剂包括聚丙烯酰胺、聚合氯化铝或者硫酸亚铁。

7.如权利要求1所述的有机硅废液的处理方法，其特征在于，步骤S60包括：

步骤S61，向所述固液混合物中加入一部分混凝剂，并在第一转速条件下搅拌，以使混凝反应形成胶体物；

步骤S62，在第二转速条件下搅拌，以使所述胶体物破碎成颗粒物；

步骤S63，加入剩余的所述混凝剂，并在第三转速条件下搅拌，以使得发生再絮凝；

其中，所述第二转速大于所述第一转速，且所述第二转速大于所述第三转速。

8.如权利要求1所述的有机硅废液的处理方法，其特征在于，步骤S20包括：

步骤S21，对步骤S10得到的废水进行隔油、气浮处理；

步骤S22，将步骤S22处理后的产物离心处理，以获得第一沉淀物和出水。

9.一种有机硅废液的处理系统，其特征在于，包括：

依次连接的调节池、固液分离罐、氧化池、絮凝池、压滤机、蒸发器和降解反应器，所述固液分离罐具有沉淀出口；

第一酸洗池，与所述沉淀出口连通，且所述第一酸洗池具有第一出液口和第一排渣口；以及，

第二酸洗池，与所述第一排渣口连通。

10.如权利要求9所述的有机硅废液的处理系统，其特征在于，所述第二酸洗池具有第二出液口和第二排渣口；

所述有机硅废液的处理系统还包括：

第一置换池，与所述第一出液口连通；以及，

第二置换池，与所述第二出液口连通；

其中，所述第一置换池和所述第二置换池均具有固相排放口和液相排放口，所述第一置换池的液相排放口和所述第二置换池的液相排放口均与所述氧化池连通。

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