1.本发明属于工业废水处理领域，具体涉及一种有机硅废水处理系统及其处理方法。
背景技术：
2.有机硅废水由于组成复杂，具有毒性大、难生物降解的特点。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。首先废水cod质量浓度高，废水的bod5与cod比值属于极难生化的工业废水。其次ph值很低，呈强酸性；在有机硅生产过程中，所用的盐酸几乎都排到废水中，导致废水中含有大量的盐酸，出水废水的ph达到1.0左右，故有机硅废水排放时要对其进行中和处理。再次，废水中有机物与无机物种类多，有的含量很高，而且毒性大：主要的有机物有苯、甲苯、二甲苯、乙醇、丁醇、氯
硅烷等，主要的无机物有盐酸、硫酸、氢氧化钠等，主要的高分子聚合物有硅油、硅橡胶、硅树脂、硅中间体等。此外还有催化剂、表面活性剂及其它助剂等，有机硅废水中含盐量一般较高。
3.由于有机硅废水的特点是cod浓度高、酸性强、可生化性差、处理难度大。目前处理有机硅废水的方法主要有高级氧化法以及物化—生化耦合工艺。有机硅废水常用的处理工艺如图1所示，虽然此种工艺处理后的水cod可以达到排
污水处理上的要求，但是盐含量较高，很难达到排放要求，因此，还要对出水进行处理，国内普遍采用的方法是mvr(蒸汽机械再压缩技术)系统处理，如图2所示，这样处理后的出水可以满足排放要求，但是能耗高，处理成本高；同时会产生大量的nacl盐，由于这部分盐达不到工业盐标准，只能作为
固废处理，浪费了资源。
技术实现要素：
4.为解决目前有机硅废水后处理高能耗以及固废量大且废盐浪费的问题，本发明提出了一种有机硅废水处理系统及其处理方法，实现了废水及废盐资源化利用，具有显著的经济、环保和社会效益。
5.本发明是通过以下技术方案实现的：一种有机硅废水处理系统，所述的处理系统包括依次串联连通的隔油池、中和池、气浮池、微电解池、中和絮凝池、生化池、电渗析装置、双极膜电渗析装置，其中，电渗析装置的浓缩液出口与双极膜电渗析装置的进口连通，双极膜电渗析装置的稀盐水出口与电渗析装置的进口连接，naoh溶液出口连通naoh溶液储罐后再分别与中和池、中和絮凝池的进口通过开关阀连通。
6.由于有机硅废水含油量较大(油类污染物主要成分为硅油)，需进行隔油处理。采用传统的隔油沉淀池，通过重力沉淀去除预中和作用产生的沉淀物；池顶部安装刮油刮泥机，刮除表面的浮渣及硅油，浮渣及硅油在重力作用下，通过隔油排放管流入污泥收集池进行污泥压滤处理。
7.由于有机硅废水中含有大量的盐酸，利用处理系统中最后的产物naoh溶液对废水进行预中和处理,调节ph值,以满足后续处理单元。实验发现，当ph值达到3左右的时候，会
产生黄褐色絮状沉淀物。这是因为废水中含有机卤硅烷等成分，在刚开始的强酸性废水被中和至中性或碱性的环境后，有机卤硅烷会发生水解反应生成硅醇；并在有甲醇等醇类物质存在的条件下发生醇解反应。硅醇极易发生脱水缩合反应，生成有机硅高聚物——聚硅氧烷，即大量微絮体析出。当ph达到7-8左右时，取水样，经沉淀过滤后测定cod的含量，水样中和前后其cod的含量可以降低一半左右,去除率达到48％，这说明中和反应过程中产生的大量微絮体很多是有机物。
8.所述的气浮池进一步去除废水中的油类，采用传统的技术在底部通气，形成小的气泡，将水中悬浮的小颗粒固体以及小液滴液体悬浮物，给到带液面上，然后再去除这部分油泥。
9.气浮池先经过微电解池后再与中和絮凝池连通，有机硅废水经过微电解处理后,使ph值提升,同时提高了可生化性,但ph值还是比较低,因此还需通过中和絮凝池,进一步提高ph值。
10.所述的中和絮凝池利用处理系统中最后的产物naoh溶液对废水进行预中和处理，调节ph值，并通过加入絮凝剂加速沉淀，从水体中分离出来，这样大大降低了cod的含量，这为后续的处理减轻了负荷。絮凝剂选用有机高分子絮凝剂，优选为pam(聚丙烯酰胺)。
11.中和絮凝池出水在沉淀池进行泥水分离后,沉淀污泥进入污泥处理单元进行处置,上清液进入所述的生化池。所述生化池采用常规的ao工艺,经缺氧段的废水进入好氧段,通过曝气管对好氧段废水鼓风曝气,大部分有机物在该段中通过微生物的好氧生化作用降解去除,同时废水中有机氮及氨氮除微生物自身生长利用一部分外,其余部分大多被氧化成硝态氮。生化池处理后的废水中有机物低于含量500mg/l。
12.所述的电渗析装置将废水中的有机物与浓盐水分离，浓盐水中的硅氧烷类有机物含量非常低，可以达到50mg/l以下。作为优选，电渗析装置的浓盐水出口还有与mrv装置连接，mrv装置的水出口与双极膜电渗析装置的进口连接，mrv装置的盐出口与所需生产工段连通，避免了资源的浪费。
13.作为优选，电渗析装置的稀释液出口与反渗透装置连通。电渗析分离出的含有有机物的水，经过反渗透处理后，渗透侧出水cod降至50ppm以下，满足生产及循环水的补水要求，可以进行循环利用。反渗透装置的浓缩液出口通过开关阀与隔油池的进口连通。反渗透的浓缩液cod高，再重新返回污水系统进行处理，形成闭环操作。
14.作为优选，双极膜电渗析装置还设有新鲜水进口。在mrv装置出口的水不足时补充新鲜的水，水层中的h0分裂成h+离子和oh-离子，并分别通过阳面和阴面向两侧主题溶液迁移，所以双极性膜的作用是在电场力作用下提供h+离子和0h-离子源。
15.作为优选，双极膜电渗析装置出口的naoh溶液经过naoh溶液储罐后通至各工段的碱洗塔。
16.作为优选，电渗析装置的浓盐水出口与双极膜电渗析装置的进口中设有螯合树脂装置。为了保证进入双极膜电渗析装置中的水不含有机物，可以在浓盐水进入双极膜前先进入螯合树脂装置进一步去除微量的有机物，以保证膜的寿命。
17.作为优选，双极膜电渗析装置出口的稀盐酸通至各所需稀盐酸的生产工段。
18.有机硅废水通过废水处理系统处理后，水可以作为循环冷却水或补水，一部分盐提纯精致后可以全部回用到有机硅生产工艺，剩余部分盐转化为naoh稀溶液和hcl稀溶液，
产生的这两种溶液可以重新回到有机硅生产系统中，这样便实现了废水及废盐资源化利用。水循环利用，废固转化为酸碱，即实现盐和水的循环利用，实现了废水零排放，而且产生显著的经济、环保和社会效益。
19.利用有机硅废水处理系统进行有机硅废水的处理方法，包括以下步骤：
20.(1)将有机硅废水通入隔油池的进口，打开双极膜电渗析装置的新鲜水进口；
21.(2)有机硅废水依次通过中和池、气浮池、微电解池、中和絮凝池、生化池、电渗析装置；
22.(3)分别打开中和池、中和絮凝池的naoh溶液开关阀，调节池中的ph＝7-8，
23.(4)打开开关阀，电渗析装置后稀释液经过反渗透装置后，渗透侧出水作为循环水及各工段水洗塔补水，反渗透侧出水进入隔油池；
24.(5)打开开关阀，电渗析装置浓缩液一部分经过mrv装置后再浓缩后通至生产工段，另一部分经过双极膜电渗析装置后稀盐酸通至各所需工段；
25.(6)打开开关阀，双极膜电渗析装置的naoh溶液出水连通naoh溶液储罐后，通至各工段碱洗塔。
26.所述的有机硅废水包括氯甲烷洗涤碱性废水、深度脱析产生的酸性废水、有机硅单体合成及精馏尾气洗涤废水、有机硅单体水解及有机硅中间体硅氧烷聚合物生产过程中产生的碱性废水、单体转化尾气洗涤废水以及气相白炭黑尾气洗涤产生的碱性废水。
27.与现有技术相比，本发明的有益效果是：实现了废水及废盐资源化利用，水循环利用，废固转化为酸碱，即实现盐和水的循环利用，实现了废水零排放，而且产生显著的经济、环保和社会效益。
附图说明
28.图1为目前有机硅废水处理系统结构示意图；
29.图2为mvr系统结构示意图；
30.图3为本发明的有机硅废水处理系统结构示意图；
31.其中1：隔油池，2：中和池，3、气浮池，4：为电解池，5：中和絮凝池，6：生化池，7：电渗析装置，8：双极膜电渗析装置，9：反渗透装置，10：mvr装置，11：螯合树脂，12：naoh储罐，13：开关阀。
具体实施方式
32.下面通过实施例和附图对本发明作进一步详细说明，但实施例不是对本发明保护范围的限制。如果无特殊说明，本发明的实施例中所采用的原料均为本领域常用的原料，实施例中所采用的方法，均为本领域的常规方法。
33.实施例1
34.如图3所示，本发明一种有机硅废水处理系统，包括依次串联连通的隔油池1、中和池2、气浮池3、为电解池4、中和絮凝池5、生化池6、电渗析装置7、双极膜电渗析装置8，其中，电渗析装置7的浓缩液出口通过螯合树脂装置11与双极膜电渗析装置8的进口连通，双极膜电渗析装置8还设有新鲜水进口，双极膜电渗析装置8的稀盐水出口与电渗析装置7的进口连接，naoh溶液出口连通naoh溶液储罐12后再分别与中和池、中和絮凝池的进口通过开关
阀13连通，电渗析装置7的浓缩液出口与mrv装置10连接，mrv装置10的水出口与双极膜电渗析装置8的进口连接，mrv装置10的盐出口与各所需工段连通。电渗析装置7的稀释液出口与反渗透装置9连通，处理后作为循环水及各工段水洗塔补水使用。
35.具体使用时，将有机硅废水通入隔油池1的进口，打开双极膜电渗析装置的新鲜水开关阀13；有机硅废水依次通过中和池2、气浮池3、微电解池4、中和絮凝池5、生化池6、电渗析装置7；依次打开中和池、中和絮凝池的naoh溶液开关阀13，通过naoh溶液储罐12中naoh溶液调节中和池2、中和絮凝池5池中废水ph＝7-8，同时往中和絮凝池5中通入0.05wt％聚丙烯酰胺溶液，可以更有利于絮凝剂在悬浮体系中的分散，取得更好的絮凝效果。
36.依次打开电渗析及双极膜电渗析装置进水阀，通过换热器控制进水温度在25-35℃间，用阀门调节进水流量，电渗析装置压力为0.15mpa，双极膜电渗析压力为0.1mpa。
37.分别打开开关阀，电渗析装置后稀释液经过反渗透装置后，渗透侧出水作为循环水及各工段水洗塔补水，反渗透侧出水进入隔油池；
38.电渗析装置浓缩液一部分经过mrv装置后浓缩后盐通至各所需工段，另一部分经过双极膜电渗析装置后稀盐酸通至各所需工段，双极膜电渗析装置的naoh溶液出水连通naoh溶液储罐12后，通至各工段碱洗塔。
39.利用本发明的有机硅废水处理系统处理有机硅废水，处理后的有机硅废水中nacl含量在25-40g/l，20万吨有机硅单体产能的公司废水产生量在600-700t/d，经过此工艺进行处理后每天可以将20-30吨的nacl转化为相应的酸碱，同时将水回用于生产中，经济效益可观。技术特征：
1.一种有机硅废水处理系统，其特征在于，所述的处理系统包括依次串联连通的隔油池、中和池、气浮池、微电解池、中和絮凝池、生化池、电渗析装置、双极膜电渗析装置，其中，电渗析装置的浓缩液出口与双极膜电渗析装置的进口连通，双极膜电渗析装置的稀盐水出口与电渗析装置的进口连接，naoh溶液出口连通naoh溶液储罐后再分别与中和池、中和絮凝池的进口通过开关阀连通。2.根据权利要求1所述的有机硅废水处理系统，其特征在于，电渗析装置的浓缩液出口与mrv装置连接，mrv装置的水出口与双极膜电渗析装置的水进口连接，mrv装置的盐出口与各所需工段连通。3.根据权利要求1所述的有机硅废水处理系统，其特征在于，电渗析装置的稀释液出口与反渗透装置连通。4.根据权利要求3所述的有机硅废水处理系统，其特征在于，反渗透侧的出口通过开关阀与隔油池的进口连通。5.根据权利要求1所述的有机硅废水处理系统，其特征在于，双极膜电渗析装置还设有新鲜水进口。6.根据权利要求1所述的有机硅废水处理系统，其特征在于，电渗析装置的浓缩液出口与双极膜电渗析装置的进口中设有螯合树脂装置。7.一种利用权利要求1-6所述的有机硅废水处理系统的有机硅废水处理方法，包括以下步骤：(1)将有机硅废水通入隔油池的进口，打开双极膜电渗析装置的新鲜水开关阀；(2)有机硅废水依次通过中和池、气浮池、微电解池、中和絮凝池、生化池、电渗析装置；(3)分别打开中和池、中和絮凝池的naoh溶液开关阀，调节池中的ph＝7-8；(4)打开开关阀，电渗析装置后稀释液经过反渗透装置后，渗透侧出水作为循环水及各工段水洗塔补水，反渗透侧出水进入隔油池；(5)打开开关阀，电渗析装置浓缩液一部分经过mrv装置后浓缩后通至生产工段，另一部分经过双极膜电渗析装置后稀盐酸通至各所需工段；(6)打开开关阀，双极膜电渗析装置的naoh溶液出水连通naoh溶液储罐后，通至各工段碱洗塔。8.根据权利要求7所述的有机硅废水处理方法，其特征在于，所述的有机硅废水包括氯甲烷洗涤碱性废水、深度脱析产生的酸性废水、有机硅单体合成及精馏尾气洗涤废水、有机硅单体水解及有机硅中间体硅氧烷聚合物生产过程中产生的碱性废水、单体转化尾气洗涤废水以及气相白炭黑尾气洗涤产生的碱性废水。9.根据权利要求7所述的有机硅废水处理方法，其特征在于，中和絮凝池中通入絮凝剂为聚丙烯酰胺。
技术总结
本发明属于工业废水处理领域，为解决目前有机硅废水后处理高能耗以及固废量大且废盐浪费的问题，本发明提出了一种有机硅废水处理系统及其处理方法，所述的处理系统包括依次串联连通的隔油池、中和池、气浮池、微电解池、中和絮凝池、生化池、电渗析装置、双极膜电渗析装置，其中，电渗析装置的浓缩液出口与双极膜电渗析装置的进口连通，双极膜电渗析装置的稀盐水出口与电渗析装置的进口连接，NaOH溶液出口连通NaOH溶液储罐后再分别与中和池、中和絮凝池的进口通过进液阀连通。实现了废水及废盐资源化利用，具有显著的经济、环保和社会效益。环保和社会效益。环保和社会效益。
技术研发人员：方红承 曹华俊 李想 楼永通
受保护的技术使用者：浙江彤然技术有限公司
技术研发日：2022.03.25
技术公布日：2022/7/8
声明：
“有机硅废水处理系统及其处理方法与流程” 该技术专利(论文)所有权利归属于技术(论文)所有人。仅供学习研究，如用于商业用途，请联系该技术所有人。
我是此专利(论文)的发明人(作者)
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编辑：中冶有色技术网
来源：浙江彤然技术有限公司
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2024年12月13日 ~ 15日 
