1 碳化硅行业生产废水处理工程论坛讲稿 各位来自碳化硅生产行业的领导、来宾，大家好： 一、河南顺圆公司简介： 作为碳化硅行业废水处理的专业公司河南顺圆水处理技术有限公司很荣幸 的和大家一起在这里共同探讨环环境保护和企业可持续发展的这一大家共同关 心的话题；河南顺圆水处理技术有限公司，是以中国科学院水处理专家，为技 术依托的高新技术产业公司，公司通过多年来不断的研究、实践、总结，在碳 化硅微粉行业的废水治理方面取得了成熟的理论及丰富的实践经验，结合碳化 硅微粉行业的水质特性，相继开发了多种应用于炭化硅微粉行业废水专利设备 和先进技术，诸如：混凝沉淀过滤一体化设备、高效气浮设备、聚乙二醇回收 设备、微粉吸附装置、高纯水净化装置等；目前已成功完成多家大型污水处理 交钥匙工程，经过多年的努力拼搏，在国内水处理行业中拥有高超的技术水平 并以良好的信誉被客户深切认可。 二、碳化硅行业废水处理的必要性 碳化硅生产主要为回收料生产和新料生产工艺二大类： 1、回收料生产废水的水质特点：回收料生产碳化硅，其废水主要来自包括 车间生料浸泡废水、碱洗废水、酸洗废水、厂区生活废水等，其主要特点如下： 水量波动大 废水水质水量在一天内变化较大，主要集中生产各工艺段的不规则排放。 污染物浓度高 废水有机污染物含量高（聚乙二醇、硅酸钠）、悬浮物高。如酸洗工艺采 用氢氟酸，则废水中还含有氟离子。2 生化性比较好 从业主提供水质指标来分析，CODcr：BOD5 比值0.35，属易生化高悬浮 物有机废水。 预处理难度大：碱洗废水中含大量的硅酸钠和粒度小于 0.7微米的微粉 固形物，如果这股水不单独收集、单独处理，必将造成后序处理单元出 水不稳定，运行费用高。 2、新料生产废水的水质特点： 新料生产碳化硅，其废水主要为溢流分级水和酸洗废水，其主要特点如下： 废水水质水量在一天内变化较大，主要集中生产各工艺段的不规则排放。 污染物浓度高 废水主要污染物主要为：高悬浮物、酸（硫酸或氢氟酸）、碱等 无需生化 由于新料生产碳化硅不同于回收料生产碳化硅，废水中有机物含量底，不 含聚乙二醇，COD、BOD 浓度很低，无需生化处理。 预处理难度大 废水中含大量的硅酸钠和粒度小于 0.7微米的微粉固形物，简单的采用投 加 PAC、PAM 很难达到出水要求，需经特殊处理后方能达标排放。 纵上所述：如这股水不经处理，直接外排必然会严重污染周边环境，随着 国家对环境保护力度不断的扩大和深入，要想使企业长期稳定的发展，企业对 废水处理并保证达标排放势在必行。 三、现在企业的环保现状： 我们走访了好多企业，企业的环保状况不容乐观：设计工艺不合理，运行 不稳定；或者是运行费用大，造成企业很难接受，环保设施干脆不运行。企业 没少投资，但结果还是不能满足现在国家环保的要求。今天罚款明天关停的， 很难保证企业的正常生产经营秩序。给企业带来及大的经济损失。所以，要想 根本上解决环保问题，选择一个好的环保治理方案那就至关重要了。3 四、针对碳化硅行业废水处理的工艺概述： 1、治理方案设计指导思想： 依据工程实际及我公司的技术能力和工程经验，对本次工程确定如下的指 导思想： 1）、紧紧围绕甲方工程实际状况，进行工程及工艺设计； 2）、采用更新、更可靠的工艺技术； 3）、达到并优于国家规定的排放标准； 4）、提高水池利用率，使总投资更节省、运行费用更低； 5）、确保流程更优化，达到操作、维护双简便； 6）、废水治理站总体布局、统一规划，与厂区周围环境协调。 7）、无二次污染、对所产生的污泥、废气、噪音等进行全面治理； 2、主要技术方案概述：针对碳化硅废水水质特征和达到达标的要求，充分分析研究处理工艺组 合的技术、经济方面的优劣；不同的设计人员和治理公司，对同样工艺单元的 应用也存在很大的差异，最终造成处理效果与投资效果（工程投资与投资目的 相比较）的差异也非常大。但无论采用什么处理工艺，都必须注意三点：（1）、 预处理工艺，应充分重视选择有效的预处理工艺，（回收沙生产工艺或回收聚 乙二醇工艺）以尽量降低进入生物处理设施的悬浮物、和其它对微生物有毒害 作用物质的含量，以保证生物处理设施的正常运行，确保系统能够长期稳定达 标运行。（2）、单元高效与匹配，同样的工艺单元，由于应用人员技术熟练程 度的不同，效果是千差万别的，一个良好的处理系统，必须做到单元高效、系 统匹配。（3）、投资效果，即工程投资与投资目标要有一个合理比较。一般地4 说，只要工程投资许可，所有的污水都可治理到达标排放，一个好的治理方案， 应该做到投资比较节省、运行费用低、操作简便、使用年限合理。 回收沙生产碳化硅废水处理工艺：主采用物化处理+生化处理相结合的处理 工艺 1、物化处理物化处理主要包括： 酸碱调节、混凝沉淀过滤、气浮等相结合的工艺1.1 、酸碱调节装置：主要是通过 PH 在线监测系统和电动调节阀门联 动来控制酸、碱液的投加量，大大减少了药剂多投或少投加的量，减少企业的 药剂投加成本，并使系统出水 PH 相对稳定。1.2、混凝沉淀过滤系统：本系统为集混凝反应、混凝沉淀、过滤、自 动排泥为一体的综合处理设备。本设备通过对废水内投加 PAC、PAM 及石灰 乳（如用氢氟酸），使废水中的悬浮物、（氟化物），生成固体物、絮体矾花， 在罐底侧表面积聚，使废水中的悬浮物在罐底沉淀，水沿罐侧壁上升流动， 并经过罐体内设置的特殊过滤层，有效的去除了废水中的悬浮物、硅酸钠、聚 乙二醇及其它污染物，出水清澈。分离出来的泥渣在重力作用下滑至泥斗，再 由事先设定好的程序自动排入污泥浓缩池。1.3、专用气浮机：废水由泵提升至气浮机内的接触区，与释放后的溶 气水充分混合接触。使水中絮体或悬浮物充分吸收粘附微小气泡，然后进入气 浮分离区。絮体或悬浮物在微气泡浮力的作用下浮向水面形成浮渣层，水面上 的浮渣聚集到一定厚度后，由刮沫机刮至浮渣槽排出。其主要能去除废水中的 聚乙二醇、硅酸钠和粒度小于 0.7微米的微粉固形物；下层的清水经集水管集 流至清水池，一部分供回流溶气水使用。5 1.4、物化处理工艺的特点：具有系统运行稳定、出水清流、操作管理方便， 占地面积小，可大大减少企业的土建投资和整体工程投资。 2、生化处理好多企业都是认为，这要保证出水清澈就可以了，但根据国家环保的要 求，是远不能达到现在排放的要求的。所以物化处理后的废水必须进行生化处 理。生化处理是通过微生物对废水中的污染物进行生物降解、吸附的过程。生 化处理又分为厌氧处理、好氧处理工艺。 2.1、厌氧处理工艺：应用于碳化硅加工生产废水的生化预处理可供选择工 艺的较多，各种工艺技术均有其特有的优缺点。厌氧工艺由于其运行费用低廉 的优越性，是好氧的前处理首选预处理工艺。厌氧处理的工艺主要有：升流式 厌氧污泥床（UASB）、膨胀颗粒污泥床（EGSB）、厌氧内循环反应器（IC）、 厌氧折流板反应器（ABR）和上流式水解酸化污泥床（HUSB）等。 由于经过前期的物化处理，废水中的 CODcr 浓度相对较低，且废水中的 CODcr：BOD5 比值0.35，属易生化高悬浮物有机废水。所以厌氧处理工艺推 荐采用上流式水解酸化污泥床（HUSB）工艺。 HUSB工艺：是将废水中难生物降解物质或对微生物有毒害作用的物质转变 为易生物降解物质或可生物降解物质，提高废水的可生化性，以利于后续的好 氧生物处理。同时能够增强系统的抗负荷能力。酸化阶段把碳水化合物降解为 脂肪酸。有机酸和溶解的含氮化合物分解成氮、胺，水解-酸化菌世代周期较短， 故此降解过程迅速。由于厌氧发酵控制在水解酸化阶段,可避免因进一步发酵所 带来的沼气,不会产生普通厌氧处理过程所产生的恶臭气体,并且避免了完全的厌 氧反应对环境要求高,难于稳定运行的缺点。6 HUSB 反应器的特点： 抗冲击负荷（COD 浓度大幅度波动）的能力强；土建投资少，施工和安装简单；启动时间短，调试周期短，操作控制简单；无运转部件，无需维修； 应用范围广泛，可适应各种中、高浓度废水的预处理。 2.2、好氧处理工艺： 适用于碳化硅行业的好氧处理工艺多采用活性污泥法：如氧化沟、A/O、 接解氧化工艺等但由于其传统活性污泥处理系统曝气容积大，占用的土地较多， 基建费用高，相对运行费用较高，产生的污泥不稳定，需进行污泥稳定处理。 所以不建设采用。我公司建议主采用 SBR 工艺： SBR 工艺的过程是按时序来运行的，一个操作过程分五个阶段：进水、反 应、沉淀、滗水、闲置。由于 SBR 在运行过程中，各阶段的运行时间、反应器 内混合液体积的变化以及运行状态等都可以根据具体污水的性质、出水水质、 出水质量与运行功能要求等灵活变化。对于 SBR 反应器来说，只是时序控制， 无空间控制障碍，所以可以灵活控制。因此，SBR 工艺发展速度极快，并衍生 出许多种新型 SBR 处理工艺。 HUSB 出水自流入 SBR 池，污水与污泥混合，在上升过程中，污泥通过接 触、吸附废水中的有机质，使之经历了一个高负荷过程，有利于絮凝性微生物 的生长增殖，使微生物得到优化选择，提高了污泥的生物活性和絮凝性，有效 地抑制了丝状菌的繁殖，使反应器避免了污泥膨胀的发生。在厌氧兼性环境下， 反硝化菌进行生物反硝化作用，聚磷菌进行水解释放磷，完成了生物脱氮和为7 后续的聚磷菌在 S BR 池内好氧聚磷创造了必要条件。 SBR 好氧系统进行充分好氧曝气，在好氧环境下，废水中的有机污染物被 微生物（污泥和生物膜）所吸附、降解，并进行新陈代谢，使废水得到净化， 微生物得以增殖，同时废水中的氨氮在此被硝化菌所硝化，聚磷菌在此进行聚 磷反应后随后续阶段的排泥而排出系统实现了生物除磷，曝气结束后静止沉淀， 沉淀后通过滗水装置排入清水池经由侧流槽进行计量，并达标排放。 SBR 工艺优点： 1、理想的推流过程使生化反应推动力增大，效率提高，池内厌氧、好氧 处于交替状态，净化效果好。 2、运行效果稳定，污水在理想的静止状态下沉淀，需要时间短、效率高， 出水水质好。 3、耐冲击负荷，池内有滞留的处理水，对污水有稀释、缓冲作用，有效 抵抗水量和有机污物的冲击。 4、工艺过程中的各工序可根据水质、水量进行调整，运行灵活。 5、处理设备少，构造简单，便于操作和维护管理。 6、反应池内存在 DO、BOD 5 浓度梯度，有效控制活性污泥膨胀。 7、SBR 法系统本身也适合于组合式构造方法，利于废水处理厂的扩建和 改造。 8、脱氮除磷，适当控制运行方式，实现好氧、缺氧、厌氧状态交替，具 有良好的脱氮除磷效果。 9、工艺流程简单、造价低。主体设备只有一个序批式间歇反应器，无二 沉池、污泥回流系统，调节池、初沉池也可省略，布置紧凑、占地面积省，无8 需复杂的管线传输，系统操作简单且更具有灵活性。 10、具有调节池均质的作用，可最大限度地承受高峰 BOD5 浓度及有毒 化学物质对系统的影响。在污水流量低于设计值时，SBR 系统可以调节液位计 的设定值使用反应池部分容积，或调节反应时间，从而避免了不必要的电耗。 其它生物处理方法则不具备这样的功能。 11、因为对于每个反应单体而言出水是间断的，在高负荷时活性污泥不会 流失，因而可以保持 SBR 系统在高负荷时的处理效率。而其它的生物处理方法 在高流量负荷时经常会出现活性污泥流失的问题。 12、SBR 在固液分离时整体水体接近完全静止状态，不会发生短流现象， 同时，在沉淀阶段整个 SBR 反应池容积都用于固液分离，较小的活性污泥颗粒 都可得到有效的固液分离，因此，SBR 的出水质量优于其它的生物处理方法。 13、易产生污泥膨胀的丝状细菌在 SBR 反应池中因反应条件的不断的循环 变化而得到有效的抑制。而污泥膨胀问题是其它活性污泥方法中很常见且很难 控制的问题之一。 14、处理流程简捷，控制灵活，可根据进水水质和出水水质控制指标处理 水量，改变运行周期及工艺处理方法，适应性很强。 6.2.3、独特的特征 1）根据生物选择性原理，利用位于反应器前端的预反应区作为生物选择器 对进水中有