一种含硅废水的处理工艺
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脱硅的原理脱硅是指将硅元素从材料中去除的过程。
在许多工业领域,脱硅被广泛应用于材料净化和制备过程中。
脱硅的原理可以通过不同的方法实现,主要包括化学法、物理法和生物法。
化学法是一种常见的脱硅方法。
它利用化学试剂与硅元素发生化学反应,将硅元素转化为可溶于溶液中的化合物,从而实现脱硅的目的。
这种方法通常可以使用酸、碱或氧化剂等试剂。
例如,在金属冶炼过程中,硅通常存在于铁矿石中,通过与酸反应,可以将硅转化为可溶于溶液中的硅酸盐,从而被从铁矿石中分离出来。
物理法是另一种常用的脱硅方法。
它主要利用物理性质的差异来实现硅的分离。
这种方法通常可以通过筛分、浮选、磁选等方法进行。
例如,在矿石处理中,通过将矿石进行筛分,可以将大部分含硅的矿石颗粒与不含硅的矿石颗粒分离开来。
另外,浮选法常常用于金属冶炼中,通过气泡的作用将含硅的金属颗粒浮起,从而实现脱硅。
生物法是相对较新的一种脱硅方法。
它利用生物体或其代谢产物对硅元素具有选择性吸附的特性,实现脱硅的目的。
这种方法通常可以使用微生物、植物或特殊的生物材料来实现。
例如,一些具有硅酸盐积累能力的微生物可以用于处理含硅的废水,通过微生物对硅的吸附作用,可以有效去除废水中的硅。
脱硅在许多领域都有重要的应用。
在材料制备过程中,脱硅可以提高材料的纯度和品质,使其适用于更广泛的应用。
在金属冶炼中,脱硅可以提高金属的纯度,减少杂质含量,从而改善金属的性能。
在废水处理中,脱硅可以减少废水中的硅含量,降低对环境的污染。
总之,脱硅是一种重要的材料处理过程,其原理可以通过化学法、物理法和生物法实现。
不同的脱硅方法根据具体情况选择,以实现最佳的脱硅效果。
脱硅的应用广泛,对提高材料品质、金属纯度和废水处理等方面都具有重要意义。
多晶硅生产过程中的硅渣浆处理摘要:在市场需求的推动下,我国太阳能产业发展迅猛。
多晶硅作为太阳能产业发展的重要工业原料,其市场需求量逐渐增加。
多晶硅的生产会产生很多高毒物质,如果硅浆渣的处理达不到环保标准,将会给环境带来巨大污染。
随着市场对多晶硅产品需求量的不断加大,很多资金投入到多晶硅的生产领域。
但受技术、经验和生产标准的影响,多晶硅的硅浆渣处理一直达不到环保标准,这极大的阻碍了我国太阳能产业的发展。
近年来,在科研单位和生产企业的努力下,我国多晶硅生产过程中硅浆渣处理工艺和技术进步显著,但很多技术和方法由于成本造价较高,难以实现工业应用。
如何进一步推动硅浆渣处理工艺和技术的发展,新的理念、方法和技术转化为生产力,已经成为摆在多晶硅生产制造企业面前亟需解决的问题。
关键词:多晶硅;硅渣浆;处理近以来,多晶硅生产过程中的环境污染问题、技术问题、产业化差距问题等严重制约着该产业在国内的发展。
目前,我国的多晶硅产业已经在世界上占有了一定的优势。
污染的问题也一再被提上日程。
随着生产工艺的逐渐改进,污染物也逐渐从前期的四氯化硅转向硅渣。
特别是近来冷氢化的发展,将四氯化硅充分利用起来,处理的难题随即转向了流动态的固液混合硅渣浆。
在过去的一段时间内,大量的这种硅渣浆都采用简单的掩埋甚至直接倾倒的方法处理,这样的做的后果直接造成了严重的环境污染事故,土地寸草不生,水源严重破坏。
由于国内多晶硅起步较晚,对于硅渣浆的处理办法很大部分是参考有机硅工业中硅渣浆的处理方法。
有机硅生产相对于多晶硅而言,其生产工艺在国内算是比较成熟的,因此对其后续处理的研究也相对完善。
一、多晶硅废水的来源及特点1、尾气中和废水。
对尾气进行处理就是将废气通过喷淋塔淋洗产生的酸性废水,其中的吸收介质是石灰乳,其排水含固量大约为13 000mg/L。
2、渣浆水解物废水。
在对 HSiCl3进行合成工序的阶段中,生产的时候会排出含有大量 SiCl4和 HSiCl3等含硅的粉状物料,简称为渣浆。
催化剂生产废水处理
一、催化剂生产废水
催化剂生产废水中主要含有悬浮物(SS,300~1000mg/L)、氨氮
(NH3-N,20~5000mg/L)等污染物,其浓度严重超标。
二、催化剂生产废水水质
催化剂种类繁多,尤其是固体催化剂占催化剂生产工业的80%以上,其催化活性中心常以铜、镍、钼、铬、镉等单金属、多金属及其氧化物、硫化物和络合物等。
三、常用处理方法:
1. 人工混合处理
炼油厂所用催化剂一般以Si、Al作载体,因此,生产催化剂的厂家所排废水含Si较高,以硅胶形式存在的含Si悬浮物很难沉降。
采用聚丙烯酰胺絮凝剂沉降效果不理想,不仅排放水悬浮物指标达不到国家排放标准,而且由于悬浮物的存在,严重影响了废水中氨氮处理工艺
实施。
2. 微滤法处理分子筛催化剂生产废水。
生产催化剂所排废水中的Si是由原料水玻璃带入的,因此有以下反
应进行
Na2O・nSiO2+2H++xH2O2Na++nSiO2・(x+1)H2O
该反应中新生态的SiO2最初处于晶质状态,形成真溶液,但溶解的SiO2具有很大的聚合能力,可逐渐结合在一起形成典型的带负电的二氧化硅胶体溶液。
3. 吹脱+A/O工艺
氨氮在废水中主要以铵离子(NH4+)和游离氨(NH3)状态存在,其平衡
关系如下所示:NH3+H2ONH4++OH-这个关系受pH值的影响,当pH值高时,平衡向左移动,游离氨的比例增大。
常温时,当pH值为7左右时氨氮大多数以铵离子状态存在,而pH值为11左右时,游离氨大致占98%。
工业废水的化学处理方法工业废水是指在工业生产过程中产生并含有大量污染物的水体。
由于工业废水中所含的污染物种类繁多、浓度高、难以降解,需要进行化学处理才能达到排放标准或循环利用。
下面将介绍几种常用的工业废水化学处理方法。
一、调节废水pH值废水的酸碱度对于后续的处理过程起到重要的作用。
常用的调节剂包括石灰、氢氧化钠、硫酸和盐酸等。
酸性废水可通过加入氢氧化钠或石灰进行中和处理;碱性废水可通过添加盐酸或硫酸进行中和处理。
二、沉淀法沉淀法通过添加化学物质使废水中的悬浮物或溶解物固结沉降,达到净化目的。
常见的沉淀剂有铁盐、氢氧化铝、聚合氯化铝等。
这些沉淀剂与废水中的污染物反应生成沉淀物,通过重力或凝固作用沉降到底部。
沉淀法适用于大颗粒物质如悬浮固体或胶体溶液等的处理。
三、氧化法氧化法是指通过添加氧化剂来氧化或还原废水中的污染物。
常见的氧化剂有过氧化氢、硫酸亚铁、臭氧等。
氧化反应可使有机污染物转化为二氧化碳和水等无害物质。
氧化法适用于有机物质浓度较高的废水处理。
四、还原法还原法是指加入还原剂,通过还原反应使有害物质转化为无害的物质。
常见的还原剂有亚硫酸钠、亚硫酸氢钠等。
还原法适用于废水中存在可被还原的金属离子等情况。
五、吸附法吸附法利用吸附剂吸附废水中的有机物质和重金属离子等污染物,从而达到去除的目的。
常使用的吸附剂有活性炭、硅胶、离子交换树脂等。
吸附剂具有大的比表面积和良好的表面活性,能有效地吸附废水中的污染物。
六、膜分离法膜分离法是利用不同过滤性能的膜分离物质。
常见的膜分离技术包括超滤、逆渗透和电渗析等。
超滤技术适用于分离分子量较大的溶质;逆渗透技术适用于去除离子、有机物等溶质;电渗析技术适用于带电离子的分离。
七、生物处理法生物处理法是通过微生物菌群对废水中的有机物质进行降解、转化、吸收和吸附的过程。
常见的生物处理法有好氧生物处理和厌氧生物处理。
好氧生物处理适用于废水中有机物质浓度较高的情况;厌氧生物处理适用于有机物质难以降解或废水中含有有毒物质的情况。
浅谈单晶硅太阳能电池片生产中的生产污水及污水处理摘要:太阳能电池做为一个绿色无污染的新型产品,现应广泛应用于各个行业。
由于其绿色无污染的特点,受到社会各界的广泛推广,拥有良好的前景。
受市场引导,生产企业也层出不穷。
如何在生产工程中,如何回收利用生产污水,达到减少污水排放,节约水资源的目的,正是本文所探讨的问题。
关键字:单晶硅;太阳能电池;生产污水;回收处理1 单晶硅太阳能电池的生产废水浓度和性质分析1.1 单晶硅太阳能电池生产工艺流程硅太阳能电池生产中在腐蚀清洗、去磷硅玻璃和石英管清洗等工艺过程中须使用koh、ipa、铬酸、hf、hcl、h2so4等化学药品,相应的产生含ipa浓废液废水和含氟废液废水、含铬废水。
硅太阳能电池的主要生产工序如下:清洗:清洗的主要目的是去除硅片上的污物。
制绒:硅晶太阳能电池的制绒工艺是加入铬酸或hno3、hf、h2so4的强氧化性溶液将切割后硅片上的污物清除,在硅片上形成减反织构。
扩散:磷扩散是在硅片表层掺入纯杂质原子的过程。
刻蚀、去psg:利用hf溶液对硅片边缘进行腐蚀,去除硅片边缘的pn结。
去psg是对刻蚀后硅片上的磷硅玻璃用氢氟酸等清洗的方法进行清除。
等离子化学气相沉积(pecvd):pecvd被使用来在硅片上沉积氮化硅材料。
丝网印刷:是通过丝网印刷机将银浆或铝浆等导电材料印刷在硅片上。
烧结:该工序通过高温合金的过程,使印刷上的金属电极与硅片连接更牢固。
1.2 单晶硅太阳能电池的生产流程中的污水产生测试、包装、入库:对电池片的性能指标进行测试,合格则包装入库。
2 单晶硅太阳能电池生产废水处理工艺设计分析2.1 硅太阳能电池生产的含氟废液废水处理工艺分析目前常用的含氟废水处理工艺主要有吸附法和沉淀法。
吸附法是指含氟废水流经接触床,通过与床中固体介质进行离子交换或化学反应,去除氟化物。
此法只适用于低浓度含氟废水或经其他方法处理后氟浓度降至10~20mg/l的废水。
一种含硅废水的处理工艺
【摘要】针对含硅工业废水的特点,论证了几种常规的处理工艺。
通过现场取样试验,对比了几种工艺的特性,确定了废水处理工艺路线并验证了项目工艺设计的主要参数。
【关键词】含硅废水;Fenton试剂;铁碳微电解
1 项目概况
某生产企业主要从事半导体材料及相关产品的研发、生产和销售。
生产废水主要由两股组成,其中一部分包含切割液、聚乙二醇、碱性清洗剂;一部分含有硅粉和碳化硅。
另外还会有少量生活污水混入废水中。
每天废水排放量为1500m3。
(1)根据生产企业的长期检测,两股废水混合后的进水水质如下:
序号项目单位设计
1 CODcr mg/L ≤1200
2 BOD5 mg/L ≤50
3 SS mg/L ≤600
4 pH 6~9
(2)该企业排水水质标准要求如下:
序号项目单位设计
1 CODcr mg/L ≤150
2 BOD5 mg/L ≤30
3 SS mg/L ≤150
4 pH 6~9
2 工艺方案
2.1 处理思路
(1)本项目废水具有以下主要特点:COD、SS含量较高,BOD严重不足。
可生化性非常差。
在废水进入主生化工艺处理前必须大幅降低水中COD,同时提高废水生化性。
(2)本项目地处市区,用地紧张,因此污水处理站考虑采用全地下式设计结构。
(3)企业生产周期性强,因此污水处理能力需要具备较大的可调节性。
(4)本项目地处市区,必须考虑控制噪声、臭气、固废。
2.2 主要处理工艺选择
根据前述处理思路,本项目的关键点也是难点在于降低COD,通常考虑生化工艺。
而本项目的一个主要的特点是:可生化性差。
所以项目的难点也就转化为如何有效提高废水生化性。
常规提高生化性的手段包括:水解酸化、芬顿氧化以及铁碳微电解等。
(1)水解酸化
水解酸化工艺介于厌氧与好氧工艺之间。
主要是利用废水中的微生物将大分子的物质降解为小分子物质。
该工艺结构简单,运行稳定,但是本项目为含硅废水BOD含量接近于零,生化反应难以启动。
(2)芬顿氧化
芬顿氧化主要是以H2O2与Fe2+组合的Fenton试剂为氧化剂,在酸性条件下生成强氧化性的羟基自由基,将大分子有机物开环,最终氧化分解。
因此芬顿氧化技术有一定的适用范围,针对含苯环类物质有较好的去除效果。
而本项目实际的小试结果也证明了,对于含硅废水,Fenton试剂的作用有限。
(3)铁碳微电解
该工艺的主要原理是在酸性条件下,水中的铁碳颗粒之间会产生原电池回路。
在原电池的阴极会产生一种新生态的[H],具有很高的化学活性,能与废水中的许多污染组分发生氧化还原反应,使大分子物质降解。
另外阳极产生的Fe3+,生成吸附能力强Fe(OH)3絮状物,可以有效去除水中的悬浮物。
在本项目的小试结果中,经过铁碳预处理,废水的可生化性有了明显的提高。
综合以上各种工艺的优缺点,本项目考虑选用铁碳微电解+接触氧化工艺。
2.3 处理工艺流程
2.4 工艺流程说明
2.4.1 预处理
(1)格栅调节池
利用机械格栅拦截细小悬浮物。
废水在调节池内均质均量。
调节池共设置1座,总容积500m3。
停留时间8h。
(2)混凝沉淀池
该池前段混凝,后段沉淀。
并在此投加药剂,去除大部分SS。
混凝沉淀池共设置1座,总容积242m3。
停留时间4h。
(3)中间水池
中间水池主要用来调酸。
为后续的铁碳微电解创造反应条件。
共设置1座,总容积30m3。
停留时间0.5h。
2.4.2 物化处理系统
(1)铁碳微电解
本项目处理的主要工艺,池内设置铁碳填料层,系统底部设置曝气装置,减小铁碳填料的表面钝化。
共设置2座,总容积125m3。
停留时间2h。
(2)中和沉淀池
该池前段混凝,后段沉淀。
同时投加碱。
中和铁碳微电解出水中的酸性。
混凝沉淀池共设置1座,总容积242m3。
停留时间4h。
2.4.3 生化处理系统
(1)接触氧化池
池内设置生物填料,通过水中的微生物将铁碳微电解出水中剩余的小分子物质降解,最终满足出水排放要求。
共设置2座,总容积750m3。
停留时间12h。
(2)二沉池
去除水中剩余悬浮物。
共设置1座,总容积64m3。
停留时间1h。
2.4.4 污泥处理系统
(1)储泥池
用于收集系统剩余污泥。
共设置1座,总容积25m3。
停留时间24h。
(2)污泥处理间
设置了污泥输送泵和污泥脱水装置,最终经过脱水后的污泥集中外运处置。
污泥处理间共设置1座,总面积30m2。
3 结语
对于含硅工业废水,可生化性较差,经过铁碳微电解预处理后,废水的可生化性有明显的提高。
铁碳微电解对铁碳比、曝气比及进水pH有一定的要求,在设计过程中应该充分考虑并用实验校核设计参数。
另外含硅废水中悬浮物含量较高,也应该充分考虑去除方式,保持系统出水稳定达标。
参考文献:
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