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多晶硅生產廢水處理技術

文章出處:未知發表時間:2023-09-11 13:33:50

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  廢水零排放是指在生產過程中,廢水經處理后得到回用,不外排,達到綠色環保、循環可持續發展。而工業廢水零排放的關鍵在于能否有效降低工業廢水中的含鹽量。在多晶硅行業中,目前生產的工業廢水大多未實現零排放技術,本文通過對比分析各行業污水零排放的技術應用,并分析結合多晶硅行業的污水特點,重點分析能夠適用于多晶硅生產污水零排放技術的應用可行性。

  1、廢水零排放技術對比

  (1)焚燒技術

  焚燒技術一般在800950℃的溫度下,工業廢水中的可燃性有機物或通過添加助燃劑的有機物,與氧氣反應產生水、CO2、無機物灰分以及熱能,實現零排放的過程。該過程主要工序,包括進料預處理,高溫焚燒,熱量回收及煙氣處理等。焚燒技術主要針對有機物含量高的廢水,對于有機物含量低的廢水,因熱值低,難以燃燒,通常需要將廢水濃縮,提高熱值后再燃燒,否則能耗高、投資大。焚燒技術一般會存在設備結焦、粉塵二次污染、尾氣含二噁英等問題。

  (2)蒸發結晶技術

  蒸發結晶技術,是工業生產中比較中成熟的化工單元。在冶金、化工、污水處理、海水淡化等過程中得到廣泛使用。對于廢水深化處理形成的高鹽廢水,一般采用蒸發結晶工藝能夠實現零排放。現階段,國內外主要的蒸發技術包括多效蒸發(MEE)、機械蒸汽再壓縮蒸發(MVR)、臥式薄膜噴淋蒸發(MVC)等。

  MEE主要流程為,多個蒸發器連接操作,上一級蒸發器副產的二次蒸汽,作為下一級蒸發器的熱源,提高熱利用率。其優點在于進水預處理簡單,應用靈活,系統穩定,但需要持續補充熱源。MVR在多效蒸發的基礎上,通過一次性補充蒸汽,正常運行后不再補充,節能效果顯著,設備占地小,但投資較高。MVCMVR,二次蒸汽利用要求相同,提高了蒸發效率,在重力作用下形成蒸發膜,受熱時間短,蒸發效率較高。

  (3)蒸發聯合技術

  目前工業廢水主要分為有機廢水和無機廢水,其中包括低鹽廢水和高鹽廢水。根據不同物料的廢水,采用蒸發聯合技術針對性的不同種類的工業廢水處理,選擇合適的組合,則能夠最大限度的實現零排放,并在節能,降低設備投資、節約運營費用起到較好的作用。

  當廢水含高濃度有機物時,可以選用蒸發結晶-焚燒技術處理,實現零排放,且流程簡單,處理徹底;當廢水量較大,有機物和鹽分較低的廢水,如果直接采用蒸發處理,設備投資較大,一般先通過膜法預濃縮后,降低蒸發處理水量。當對蒸發冷凝液水質要求較高時,蒸發冷凝液還要結合生化法、膜法、離子交換吸附法等方法對其進行深度處理。在進一步降低能耗方面,國內外研究者考慮將太陽能和風能等新能源應用于機械蒸汽再壓縮過程。

  2、多晶硅生產過程中廢水零排放的可行性

  多晶硅生產過程中的廢水,主要為無機廢水,主要含有硅、氯、金屬離子等,一般鹽濃度較低,水量大,不具備直接蒸發結晶的條件,如實現零排放,需要采用聯合蒸發技術,則能夠降低設備投資,運營費用,并實現環保零排放的要求。通過以上各種技術探討,多晶硅生產排放的廢水,采用上述技術,具備零排放的可行性。

  綜上所述,工業廢水零排放技術在煤化工、氯堿、電廠等行業有了成功的應用,隨著環保趨勢的嚴峻,多晶硅生產的廢水零排放將成為必然。通過膜濃縮預處理,結合機械蒸汽再壓縮蒸發,根據水質要求,聯合離子交換吸附,將能夠較為經濟的實現冷排放。同時風能、太陽能的利用等新的冷排放聯合技術的開發具備較好的前景。


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