沈峰 田野

摘 要：隨著國(guó)家對(duì)環(huán)保要求越來越嚴(yán)格，工業(yè)廢水的排放標(biāo)準(zhǔn)逐漸提高，零排放技術(shù)成為今后企業(yè)發(fā)展的趨勢(shì)。目前，零排放技術(shù)在煤化工行業(yè)、氯堿行業(yè)、電廠廢水處理方面已有應(yīng)用。而在多晶硅行業(yè)中，目前生產(chǎn)的廢水大多未實(shí)現(xiàn)零排放，本文通過對(duì)比目前工業(yè)污廢水零排放的技術(shù)特點(diǎn)及應(yīng)用，并結(jié)合多晶硅行業(yè)的廢水特點(diǎn)，重點(diǎn)分析多晶硅生產(chǎn)廢水零排放技術(shù)的應(yīng)用可行性。

關(guān)鍵詞：工業(yè)廢水；零排放；多晶硅

工業(yè)廢水零排放概念最早是美國(guó)1970年提出并由美國(guó)電力研究中心定義，定義為“不向地面水域排放任何形式的水（包括排出或滲出），所有電廠排放的水都是以固化在灰渣中或者濕氣的形式”。水資源短缺問題阻礙了經(jīng)濟(jì)的前進(jìn)發(fā)展，基于這一背景，實(shí)現(xiàn)零排放十分必要。

1 廢水零排放技術(shù)對(duì)比

1.1 焚燒技術(shù)

焚燒技術(shù)一般在800～950℃的溫度下，工業(yè)廢水中的可燃性有機(jī)物或通過添加助燃劑的有機(jī)物，與氧氣反應(yīng)產(chǎn)生水、CO、無機(jī)物灰分以及熱能，實(shí)現(xiàn)零排放的過程。該過程包括進(jìn)料預(yù)處理，高溫焚燒，熱量回收及煙氣處理等。焚燒技術(shù)主要針對(duì)有機(jī)物含量高的廢水，對(duì)于有機(jī)物含量低的廢水，因熱值低，難以燃燒，通常需要將廢水濃縮，提高熱值后再燃燒，否則能耗高、投資大。焚燒技術(shù)一般會(huì)存在設(shè)備結(jié)焦、粉塵二次污染、尾氣含二噁英等問題。

1.2 蒸發(fā)結(jié)晶技術(shù)

蒸發(fā)結(jié)晶技術(shù)，是工業(yè)生產(chǎn)中比較中成熟的化工單元。在冶金、化工、污水處理、海水淡化等過程中得到廣泛使用。對(duì)于廢水深化處理形成的高鹽廢水，一般采用蒸發(fā)結(jié)晶工藝能夠?qū)崿F(xiàn)零排放。現(xiàn)階段，國(guó)內(nèi)外主要的蒸發(fā)技術(shù)包括多效蒸發(fā)（MEE）、機(jī)械蒸汽再壓縮蒸發(fā)（MVR）、臥式薄膜噴淋蒸發(fā)（MVC）等。

1.3 蒸發(fā)聯(lián)合技術(shù)

目前工業(yè)廢水主要分為有機(jī)廢水和無機(jī)廢水，其中包括低鹽廢水和高鹽廢水。根據(jù)不同物料的廢水，采用蒸發(fā)聯(lián)合技術(shù)針對(duì)性的處理不同種類的廢水，選擇合適的組合，則能夠最大限度的實(shí)現(xiàn)零排放，并在節(jié)能，降低設(shè)備投資、節(jié)約運(yùn)營(yíng)費(fèi)用起到較好的作用。

2 多晶硅生產(chǎn)過程中廢水零排放的可行性

2.1 多晶硅生產(chǎn)水排放情況

多晶硅生產(chǎn)廢水主要有F-、Cl-、懸浮物、有機(jī)物等，多采用混合廢水混凝沉淀-生化處理，弊端較多。一般情況下納管排放，但是向環(huán)境中排放的污染總量巨大，還需要花費(fèi)較高的運(yùn)行費(fèi)用予以治理。

2.2 廢水零排放技術(shù)主要工藝流程

生產(chǎn)廢水在調(diào)節(jié)池中收集，均勻水質(zhì)水量。然后用泵提升至催化氧化池，對(duì)廢水進(jìn)行氧化預(yù)處理。出水自流進(jìn)入混凝沉淀反應(yīng)池，加入水處理藥劑進(jìn)行絮凝沉降，上清液進(jìn)入后續(xù)處理系統(tǒng)，底部污泥在濃縮池濃縮，然后用壓濾機(jī)進(jìn)行壓濾，壓濾后的固體廢渣回收用于燒磚或填埋。混凝沉淀池及壓濾機(jī)出水自流到水解池。廢水在水解池水解酸化，大分子的有機(jī)物被水解成易于被好氧菌所降解的小分子有機(jī)物。水解池出水自流到接觸氧化池，利用好氧微生物的作用，降解污染物。多晶硅企業(yè)涉及的高濃度Cl-問題，可以采用蒸發(fā)結(jié)晶工藝進(jìn)行解決。

2.3 多晶硅企業(yè)廢水處理帶來的問題

①納管排放達(dá)標(biāo)處理涉及到藥劑費(fèi)用、電費(fèi)以及人工費(fèi)、制造費(fèi)用等，運(yùn)行成本較高；②納管排放依然向外界排放大量污染物，一般執(zhí)行三級(jí)標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)于廢水中Cl-、F-、COD、懸浮物等排放濃度及總量有嚴(yán)格要求；③廢水中硅粉以及有機(jī)污泥等作為固體廢物排放，填埋場(chǎng)填埋等，會(huì)產(chǎn)生二次污染。

2.4 廢水零排放為多晶硅企業(yè)帶來的效益

①?gòu)U水零排放實(shí)現(xiàn)資源的回收利用，提高物料回收利用率，有效的降低物料消耗，治理了工廠及周邊環(huán)境，對(duì)保護(hù)當(dāng)?shù)氐纳鷳B(tài)環(huán)境具有積極的作用；②可以從根本上解決多晶硅生產(chǎn)廢水的排放問題，削減污染物排放濃度及總量；③污水零排放，可以節(jié)約企業(yè)排污費(fèi)用，降低生產(chǎn)成本；④為企業(yè)節(jié)約了排污費(fèi)降低多晶硅企業(yè)用水成本?，F(xiàn)在國(guó)內(nèi)多晶硅產(chǎn)能向西部轉(zhuǎn)移，西部用水成本較高，廢水經(jīng)處理后回用生產(chǎn)可節(jié)約大量新鮮用水消耗，大幅度降低企業(yè)用水成本。在水資源日益緊張的今天，效益顯著；⑤廢水經(jīng)處理后還可回收較多資源：從系統(tǒng)物化污泥中回用的硅粉、碳化硅等原料等固體廢渣，可以用于燒磚；生化污泥堆肥后可用于園林綠化用肥。以上各項(xiàng)措施都可為企業(yè)節(jié)約大量費(fèi)用，產(chǎn)生非常大的經(jīng)濟(jì)效益。

綜上所述，工業(yè)廢水零排放技術(shù)在煤化工、氯堿、電廠等行業(yè)有了成功的應(yīng)用，隨著環(huán)保趨勢(shì)的嚴(yán)峻以及多晶硅產(chǎn)能向西部轉(zhuǎn)移，多晶硅生產(chǎn)的廢水零排放將成為必然。通過將傳統(tǒng)廢水處理技術(shù)膜濃縮預(yù)處理，結(jié)合膜濃縮及機(jī)械蒸汽再壓縮蒸發(fā)，根據(jù)水質(zhì)要求，聯(lián)合離子交換吸附，將能夠較為經(jīng)濟(jì)的實(shí)現(xiàn)零排放。同時(shí)風(fēng)能、太陽能的利用等新的冷排放聯(lián)合技術(shù)的開發(fā)在廢水零排放工藝中的運(yùn)用，具備較好的前景。

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