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多晶硅的生产中,水的消耗量较大,生产的过程中会产生大量的酸和盐,导致了严重的废水污染。由于多晶硅行业废水成分复杂,因此,在多晶硅行业废水的处理过程中,需要考虑多种多样的废水实际状况和污染物成分,因此造成了多晶硅行业废水处理的复杂性。化学沉淀法和混凝沉淀法都是多晶硅行业中最常用的废水处理方式,但是实际工况中,废水的复杂性会导致药剂使用的成本偏高,处理效率也不稳定。因此,希望在实际废水处理工艺中辅助其他的水处理方式来降低成本。本文通过混凝沉淀和生物处理相结合的方式,设定了多晶硅废水的处理方案,从小试中研究了混凝剂的选择和混凝剂对污染物的去除效率,以及生物处理单元的污染物去除效率。随后构建了多晶硅行业废水处理系统,包括脱氟单元、脱氮和有机物单元以及污泥处理单元,并计算了各构筑物的尺寸。最后进行了废水处理系统的调试、运行和优化。得出的结论主要如下:(1)在小试环节中,研究了混凝剂的选择和其对污染物的去除率。针对含氟量和COD偏高的废水,多晶硅行业废水的处理中最佳混凝剂为PAC和PAM,其最佳PAC投加量为65mg/L,在PAC:PAM为10的情况下污染物去除效率最高。混凝沉淀系统对F~-和SS具有较好的去除效果,其中,进水F~-浓度在550mg/L时,F~-的去除效果在98%以上,进水SS为1000mg/L左右,SS去除效率可达95.1%以上。本工艺系统中,COD在混凝沉淀工艺段的去除率仅达55%~60%之间。(2)生物处理单元采用水解酸化-生物接触氧化的水处理工艺,系统进水COD浓度约为1300mg/L左右,生物处理单元对COD的去除率可以达到96.6%左右,总氮和氨氮和总磷的去除率分别为10%~20%,5%以下和63%~87%。(3)基于小试结果,确定多晶硅生产废水的处理流程如下:多晶硅行业废水→调节池→初级混凝反应池→初级沉淀池→二级混凝反应池→二级沉淀池→水解酸化池→生物接触氧化池→沉淀池→消毒池→出水。设计进水量为1200m~3/d,排放标准满足一级标准。设计污水处理成本1.24元/吨。工程建成后,生物系统启动采用间歇式接种-连续流负荷提升的方式,运行稳定后,废水的COD、SS和F~-处理效率分别达到98%,97.8%和99.5%以上,废水排放标准达到了污水综合排放一级标准。(4)鉴于废水处理后氨氮浓度在达标排放附近偶尔波动,建议多晶硅废水处理工艺可以从四方面加以优化:增加预处理环节,强化生化处理系统,增加深度处理系统以及综合生活污水,提高废水可生化性。