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随着有机硅工业的迅猛发展,其生产废水的污染越来越受到人们的重视。由于混合废水的酸性强、COD浓度高、含盐量高、可生化性差等特点,所以增大了对该类废水处理的难度。本文是基于某有机硅生产厂的废水处理改造项目,通过实验论证,设计将酸碱废水分开处理,并在酸水处理中引入膜分离技术。此处理工艺的成功运行,提供了一种处理有机硅生产废水的新工艺、新方法。 研究结果表明:在酸性废水处理工艺中,先后用石灰石粉末和生石灰粉末来中和浓酸水,比单纯用生石灰中和更有效,可以大大节省生石灰用量。在此过程中,废水COD的含量有一个明显的降低,去除率达到36.2%左右。同时该中和过程会产生大量的CO2气体,为碱水处理工艺的中和提供了充足的原料;水浴负压旋转蒸发实验发现,浓酸水中的COD含量会随着蒸发时间及温度的增加而降低,并在65℃左右有一个下降的突变。通过质谱图分析蒸发残余物发现,主要以丁二酮缩甲基硅烷为主;通过观察并现场检测膜系统25 d的运行情况发现,高压膜的脱盐率基本维持在96%,低压膜的脱盐率保持在95%左右,膜系统整体COD去除率达到了98.25%,出水水质达标,没有出现大的膜污堵现象,表明酸性废水处理工艺设计的可行性。 在碱性废水处理工艺中,中和实验阶段,CO2气体可有效降低碱性废水的pH值,并可析出碳酸氢钠沉淀物,且当pH值降到6.5左右时,其析出量最大。在碱性废水中通入的CO2纯度为99.5%、通气压力0.16 Mpa、流量1 L/min的情况下,其pH值的下降是一个先快后慢,最终趋于稳定的过程;碱性废水经水浴负压旋转蒸发后,其残余物通过质谱仪分析发现,主要含有二甲氧基二甲基硅烷,丁酸甲酯等大分子有机物;在线监控生化池的进出水pH值,SS和COD浓度的变化,通过检测数据可知,碱性废水的蒸发冷凝液进生化池,不会对原有接触氧化系统产生大的影响,且出水水质良好,表明碱性水处理工艺的可行性。 工艺运行阶段,通过对酸性废水膜处理装置的在线监测,初步探讨了膜污染的机理与控制措施,结果发现:对于高压膜装置,开始的手动调试阶段,未经过膜在线冲洗和不定期清洗,跨膜压差(TMP)在5 d的时间内,从0.10 Mpa上升到0.31 Mpa,膜通量也降低了13%,膜污染现象明显。在正常运行条件下,通过高压膜每运行2 h冲洗1 min、低压膜每运行6 h冲洗1 min的在线冲洗系统,和不定期的膜清洗操作,可以有效改善反渗透膜的污染状况,延长膜使用寿命。