年产1晶硅切割废浆回收项目废水处理工程方案Word下载.docx

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1.1.2工程建设单位

1.1.3工程地点

1.1.4工程性质

项目新建。

1.1.5工程规模

根据业主提供资料信息，项目综合废水的处理规模为500吨/天。

1.1.6工程背景

江苏作为光伏产业大省，产能规模已占国内总量的50％。

而在太阳能硅片生产过程中，需使用切割砂浆对晶硅进行线切割，从而会产生大量晶硅切割废砂浆，如不进行妥善利用、处置，将对环境造成严重污染。

晶硅切割废砂浆的主要成分为碳化硅、聚乙二醇、硅粉、水和金属粉末，属于反应性危险废物。

目前，晶硅切割废砂浆回收过程存在资源化利用率过低、工艺废弃物比例过高、工艺和装置集成度不够、整体环境绩效水平偏低等问题。

近日，江苏省环保厅专门下发了《关于规范晶硅切割废砂浆环境管理工作的通知》（以下简称《通知》），进一步规范晶硅切割废砂浆环境管理工作。

根据国家相关环境保护法律法规的规定，一切可能对环境产生影响的新建项目或技改项目，都必须遵照相关管理规定做好环境保护措施、遵守国家建设项目环境保护“三同时”的原则。

欣明环保技术盐城有限公司受盐城永昊新材料有限公司委托，对厂址现场地形情况进行现场踏勘后，参考了业主方提供的相关数据及资料，编写了本污水处理工程工艺方案，供业主方参考决策。

2/551L

1.2处理程度

1.2.1设计废水水量

根据业主要求，本污水处理系统的设计处理能力为500m3/d。

1.2.2设计进水水质

根据业主要求，参考环评数据确定进水水质如下：

表1污水处理站进水水质

指标

CODcr（mg/l）

BOD5（mg/l）

SS（mg/l）

PH

进水

≤4000

≤800

≤3000

6-9

以上单位除了pH为无量纲外，其余单位均为mg/L

1.2.3设计出水水质

经过处理后污水排入园区集中式污水处理厂进一步处理，确定本项目出水水质如下：

表2污水处理站出水水质

出水

≤500

≤300

≤400

1.2.4处理程度

根据设计进水水质和出水水质，确定本工程处理程度见表1-3

表3污水处理站出水水质

T（℃）

25-50

去除浓度

3500

500

2600

-

去除率

>

87.5%

62%

87%

1.3方案设计原则

（1）严格执行有关环境保护的各项政策和法规，工艺流程合理有效，确保各项出水指标达到国家和地方有关排放标准。

（2）以国家计委建设部、国家环保总局等部门的有关文件为依据。

严格执行国家及地方的现行有关环保法规及经济技术政策。

根据国家有关规定和甲方的具体要求，合理地确定各项指标的设计标准。

（3）本着技术上先进、安全、可靠，经济上合理可行的原则，尽量采用技术成熟、流程简单、处理效果稳定的废水处理系统。

从降电耗、节约药剂使用量方面精心设计，从技术经济上达到最佳效果。

（4）在总图布置方面，充分利用现有条件，因地制宜，少占用地；

同时保证使废水处理设施与周围环境协调一致，不会影响环境美观。

（5）采用成熟的处理工艺，节省能源、变废为宝，达到资源的有效利用。

（6）选用的设备易于工人操作管理，减轻劳动强度。

同时也要考虑设备的耐用性，以保证长时间免维修正常使用。

（7）妥善处理、处置废水处理过程中产生的污泥。

考虑除臭及防噪，避免二次污染。

（8）废水处理工程中的设备选用国内先进节能优质产品，确保工程质量。

（9）废水处理区环境美观，建筑简洁实用，提供较舒适的工作环境。

1.4编制主要依据、规范

1.4.1编制主要依据和材料

（1）业主提供的环评报告、其他有关资料、图纸

1.4.2相关法规、政策

（1）《中华人民共和国环境保护法》（1989年12月）

（2）《中华人民共和国水污染防治法》（1984年11月）

（3）《中华人民共和国水污染防治法实施细则》（2000年3月）

（4）《中华人民共和国固体废物污染环境保护法》1996年4月

（5）《中华人民共和国大气污染防治法》2000年4月

（6）《建设项目环境保护管理条例》1998年11月

（7）《建设项目环境保护设计规范》1987年3月

（8）《污水处理设施环境保护、监督管理办法》1989年5月

（9）《国务院关于环境保护若干问题的决定》1996年

（10）《建设项目环境保护管理条例》1998年11月

（11）《污水处理设施环境保护监督管理办法》1989年5月

1.4.3采用主要规范、标准

（1）《污水综合排放标准》（GB8978-1996）

（2）《地表水环境质量标准》（GB3838-2002）

（3）《室外排水设计规范》（GB50014-2006）

（4）《建筑给水排水设计规范》（GB20015-2003）

（5）《污水排入城市下水道水质标准》（CJ3082-1999）

（6）《给水排水设计基本术语标准》（GBJ125-89）

（7）《鼓风曝气系统设计规程》（CECS97-97）

（8）《带式压滤机污水污泥脱水设计规范》（CECS75-95）

（9）《给水排水工程构筑物结构设计规范》（GB50069-2002）

（10）《给水排水工程管道结构设计规范》（GB50332-2002）

（11）《给水排水管道工程施工及验收规范》（GB50268-97）

（12）《钢结构设计规范》（GB50017-2003）

（13）《建筑结构设计统一标准》（GBJ68-84）

（14）《混凝土结构设计规范》（GB50010-2002）

（15）《砌体结构设计规范》（GB50003-2001）

（16）《建筑地基基础设计规范》（GB50007-2002）

（17）《建筑结构荷载规范》（GB50009-2001）

（18）《建筑地面设计规范》（GBJ50037-96）

（19）《地下工程防水技术规范》（GB50108-2001）

（20）《工业建筑防腐蚀设计规范》（GB50046-95）

（21）《建筑设计防火规范》（GB50016-2006）

（22）《建筑抗震设计规范》（GB50011-2001）

（23）《通用用电设备配电设计规范》（GB50055-93）

（24）《建筑照明设计标准》（GB50034-2004）

（25）《供配电系统设计规范》（GB50052-95）

（26）《低压配电设计规范》（GB50054-95）

（27）《工业企业总平面设计规范》（GB50187-93）

1.5设计范围

（1）在业主规划区域内作废水处理站区总体规划；

（2）废水处理工艺选择；

（3）废水处理系统内设备管线、给排水、土建、电气及自控等工程设计；

（4）设备的选型等；

（5）工程总造价估算；

（6）运行费用的核算。

第二章废水处理工艺分析与选择

2.1处理工艺的功能要求

污水处理工艺的选择直接关系到处理后出水的各项水质指标能否稳定可靠地达到排放标准的要求、建设投资和运行成本是否节省、运行管理及维护是否方便，及占地指标是否较低。

因此污水处理工艺方案的选定是污水处理系统成功与否的关键。

2.1.1晶硅切割砂浆回收污水的特性

废砂浆其组成为：

聚乙二醇35%；

碳化硅微粉33%；

单晶硅微粉9%；

水5%和组成切割液的其它物质15%；

有机胶粒；

二氧化硅；

金属铁及金属离子；

破碎的碳化硅微粉（色素和有机胶粒以及金属及金属离子和破碎的碳化硅微粉3%），高聚物等杂质。

多晶硅切割砂浆回收生产过程中产生的污水主要来源于回收过程中沉降离心、化学清洗、絮凝过滤、精馏、萃取、旋风分级等生产单元。

废水中含有研磨液，属高分子化合物，平均分子量200-400，常温下为液体。

高分子聚合物采用常规物化方法（如反应沉淀、气浮）均较难去除，主要由于高聚物的碳链不易断裂，故采用厌氧生化处理系统，利用微生物的分解作用，将污染物分子的碳链打断，从而达到去除有机物的目的。

因废水中含有难降解的类似聚乙二醇等高分子有机聚合物，一般好氧处理需较长停留时间才能将有机物去除，因此，设计先进行厌氧预处理后，在厌氧菌的降解下使聚合物碳链断裂成小分子的醇类、醋酸根阴离子等，同时分解部分有机物，降低污水中的有机物含量。

2.1.2不同污染物的去除机理

1、COD主要来源聚乙二醇的处理

聚乙二醇，结构式HOCH2[CH2OCH2]nCH2OH或H[OCH2CH2]nOH,平均分子量200-8000的乙二醇高聚物。

随着平均分子量的不同，性质也随之产生差异，从无色、无臭、黏稠液体至蜡状固体；

毒性随分子量的增加而减少，分子量4000-8000的聚乙醇对人体安全。

聚乙二醇的吸湿性，随分子量的增大而降低，聚乙二醇8000几乎没有吸湿性，但能在高湿空气中缓蚀吸收水分。

聚乙二醇的两端羟基具有拟醇性质，能进行酯化和醚化反应。

低分子量聚乙二醇的反应产物易于同油相混，高分子量聚乙二醇的反应产物趋于水溶性。

在空气中加热时聚乙二醇发生氧化作用，在300℃以上醚键发生断裂，分子量愈大，被氧化的倾向愈大。

可加入稳定剂对苯二酚等使其稳定。

聚乙二醇的吸湿性小于低分子量二元醇，也小于甘油，因此聚乙二醇混合物物质对环境湿度变化不敏感，即使长期储存，这些物质的柔软性、塑性仍然优质不变。

聚乙二醇与二甘醇或三甘醇相比不具挥发性。

液体聚乙二醇200-600可提供广泛吸湿性选择，尤其适用于增塑剂、橡胶的助剂，可用于制备表面活性剂、油漆和油墨、制药、化妆品、清洗剂、造纸、纺织、食品添加剂，皮革加工、采油、木材加工、陶瓷、农业、电镀、照相材料、黏合剂、包装材料等。

由聚乙二醇为主要万分的化学性COD较难生物降解，需在特定条件下将聚二乙醇大分子分解，再通过好氧生物处理的方法才能彻底降解。

2、BODCr的去除

污水中BOD的去除最有效的方式采用好氧微生物降解的方法，处理工艺成熟稳定，效率高。

常用的如接触氧化、活性污泥、氧化沟、延时曝气等。

具体工艺下面分析。

3、SS的去除

污水中SS的去除主要靠絮凝沉淀或自然沉淀。

污水中无机颗粒和大直径的有机颗粒自然沉淀作用就可以去除，小直径的有机颗粒靠微生物的除解作用去除，而小直径的无机颗粒（包括直径在胶体和亚胶体范围内的无机颗粒）则要靠活性污泥絮体的吸附、网络作用，与活性污泥絮体同时沉淀被去除。

污水处理车间出水中悬浮物浓度不仅涉及到出水SS指标，出水中的BOD5、COD、色度等指标也与之有关。

因为组成出水悬浮物的主体是活性污泥絮体，其本身的有机成分就很高，因此较高的出水悬浮物含量会使得出水的BOD5、COD、色度均增加。

因此控制污水处理车间出水的SS指标是最基本的，也是很重要的。

为了降低出水中的悬浮物浓度，应在工程中采取适当的措施，例如采用适当的污泥负荷以保持活性污泥的凝聚及沉降性能、采用较小的二次沉淀池表面负荷、采