多晶硅生產(chǎn)工業(yè)廢水零排放技術(shù)

　　隨著國家對環(huán)保要求越來越嚴(yán)格，工業(yè)廢水的排放標(biāo)準(zhǔn)逐漸提高，零排放技術(shù)成為今后企業(yè)發(fā)展的趨勢。目前，零排放技術(shù)在煤化工行業(yè)、氯堿行業(yè)、電廠廢水處理方面已有應(yīng)用，尤其在高鹽廢水的處理實(shí)現(xiàn)零排放方面已有應(yīng)用的案例。而在多晶硅行業(yè)中，目前生產(chǎn)的工業(yè)廢水大多未實(shí)現(xiàn)零排放技術(shù)，本文通過對比分析各行業(yè)污水零排放的技術(shù)應(yīng)用，并分析結(jié)合多晶硅行業(yè)的污水特點(diǎn)，重點(diǎn)分析能夠適用于多晶硅生產(chǎn)污水零排放技術(shù)的應(yīng)用可行性。

　　1、工業(yè)廢水零排放概念

　　工業(yè)廢水零排放概念最早是美國1970年提出并由美國電力研究中心定義，定義為“不向地面水域排放任何形式的水(包括排出或滲出)，所有電廠排放的水都是以固化在灰渣中或者濕氣的形式”。簡單地說廢水零排放是指在生產(chǎn)過程中，廢水經(jīng)處理后得到回用，不外排，達(dá)到綠色環(huán)保、循環(huán)可持續(xù)發(fā)展。而工業(yè)廢水零排放的關(guān)鍵在于能否有效降低工業(yè)廢水中的含鹽量。

　　2、廢水零排放技術(shù)對比

　　(1)焚燒技術(shù)

　　焚燒技術(shù)一般在800～950℃的溫度下，工業(yè)廢水中的可燃性有機(jī)物或通過添加助燃劑的有機(jī)物，與氧氣反應(yīng)產(chǎn)生水、CO2、無機(jī)物灰分以及熱能，實(shí)現(xiàn)零排放的過程。該過程主要工序，包括進(jìn)料預(yù)處理，高溫焚燒，熱量回收及煙氣處理等。焚燒技術(shù)主要針對有機(jī)物含量高的廢水，對于有機(jī)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(shù)一般會存在設(shè)備結(jié)焦、粉塵二次污染、尾氣含二?f英等問題。

　　(2)蒸發(fā)結(jié)晶技術(shù)

　　蒸發(fā)結(jié)晶技術(shù)，是工業(yè)生產(chǎn)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(fā)結(jié)晶工藝能夠?qū)崿F(xiàn)零排放?，F(xiàn)階段，國內(nèi)外主要的蒸發(fā)技術(shù)包括多效蒸發(fā)(MEE)、機(jī)械蒸汽再壓縮蒸發(fā)(MVR)、臥式薄膜噴淋蒸發(fā)(MVC)等。

　　MEE主要流程為，多個蒸發(fā)器連接操作，上一級蒸發(fā)器副產(chǎn)的二次蒸汽，作為下一級蒸發(fā)器的熱源，提高熱利用率。其優(yōu)點(diǎn)在于進(jìn)水預(yù)處理簡單，應(yīng)用靈活，系統(tǒng)穩(wěn)定，但需要持續(xù)補(bǔ)充熱源。MVR在多效蒸發(fā)的基礎(chǔ)上，通過一次性補(bǔ)充蒸汽，正常運(yùn)行后不再補(bǔ)充，節(jié)能效果顯著，設(shè)備占地小，但投資較高。MVC較MVR，二次蒸汽利用要求相同，提高了蒸發(fā)效率，在重力作用下形成蒸發(fā)膜，受熱時間短，蒸發(fā)效率較高。

　　(3)蒸發(fā)聯(lián)合技術(shù)

　　目前工業(yè)廢水主要分為有機(jī)廢水和無機(jī)廢水，其中包括低鹽廢水和高鹽廢水。根據(jù)不同物料的廢水，采用蒸發(fā)聯(lián)合技術(shù)針對性的處理不同種類的廢水，選擇合適的組合，則能夠最大限度的實(shí)現(xiàn)零排放，并在節(jié)能，降低設(shè)備投資、節(jié)約運(yùn)營費(fèi)用起到較好的作用。

　　當(dāng)廢水含高濃度有機(jī)物時，可以選用蒸發(fā)結(jié)晶-焚燒技術(shù)處理，實(shí)現(xiàn)零排放，且流程簡單，處理徹底;當(dāng)廢水量較大，有機(jī)物和鹽分較低的廢水，如果直接采用蒸發(fā)處理，設(shè)備投資較大，一般先通過膜法預(yù)濃縮后，降低蒸發(fā)處理水量。當(dāng)對蒸發(fā)冷凝液水質(zhì)要求較高時，蒸發(fā)冷凝液還要結(jié)合生化法、膜法、離子交換吸附法等方法對其進(jìn)行深度處理。在進(jìn)一步降低能耗方面，國內(nèi)外研究者考慮將太陽能和風(fēng)能等新能源應(yīng)用于機(jī)械蒸汽再壓縮過程。

　　3、多晶硅生產(chǎn)過程中廢水零排放的可行性

　　多晶硅生產(chǎn)過程中的廢水，主要為無機(jī)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(fā)結(jié)晶的條件，如實(shí)現(xiàn)零排放，需要采用聯(lián)合蒸發(fā)技術(shù)，則能夠降低設(shè)備投資，運(yùn)營費(fèi)用，并實(shí)現(xiàn)環(huán)保零排放的要求。通過以上各種技術(shù)探討，多晶硅生產(chǎn)排放的廢水，采用上述技術(shù)，具備零排放的可行性。

　　綜上所述，工業(yè)廢水零排放技術(shù)在煤化工、氯堿、電廠等行業(yè)有了成功的應(yīng)用，隨著環(huán)保趨勢的嚴(yán)峻，多晶硅生產(chǎn)的廢水零排放將成為必然。通過膜濃縮預(yù)處理，結(jié)合機(jī)械蒸汽再壓縮蒸發(fā)，根據(jù)水質(zhì)要求，聯(lián)合離子交換吸附，將能夠較為經(jīng)濟(jì)的實(shí)現(xiàn)冷排放。同時風(fēng)能、太陽能的利用等新的冷排放聯(lián)合技術(shù)的開發(fā)具備較好的前景。(來源：江蘇中能硅業(yè)科技發(fā)展有限公司)