多晶硅生產(chǎn)工業(yè)廢水零排放技術(shù)

———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)漸漸提高，零排放技術(shù)成為今后企業(yè)進展的趨勢。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，重點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討論中心定義，定義為“不向地面水域排放任何形式的水(包括排出或滲出)，全部電廠排放的水都是以固化在灰渣中或者濕氣的形式”。簡潔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)進展。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物或通過添加助燃劑的有機物，與氧氣反應(yīng)產(chǎn)生水、CO2、無機物灰分以及熱能，實現(xiàn)零排放的過程。該過程主要工序，包括進料預(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(shù)一般會存在設(shè)備結(jié)焦、粉塵二次污染、尾氣含二噁英等問題。

(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，一般采納蒸發(fā)結(jié)晶工藝能夠?qū)崿F(xiàn)零排放。現(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)點在于進水預(yù)處理簡潔，應(yīng)用敏捷，系統(tǒng)穩(wěn)定，但需要持續(xù)補充熱源。MVR在多效蒸發(fā)的基礎(chǔ)上，通過一次性補充蒸汽，正常運行后不再補充，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)廢水主要分為有機廢水和無機廢水，其中包括低鹽廢水和高鹽廢水。依據(jù)不同物料的廢水，采納蒸發(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現(xiàn)零排放，并在節(jié)能，降低設(shè)備投資、節(jié)省運營費用起到較好的作用。

當(dāng)廢水含高濃度有機物時，可以選用蒸發(fā)結(jié)晶-焚燒技術(shù)處理，實現(xiàn)零排放，且流程簡潔，處理徹底;當(dāng)廢水量較大，有機物和鹽分較低的廢水，假如直接采納蒸發(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行深度處理。在進一步降低能耗方面，國內(nèi)外討論者考慮將太陽能和風(fēng)能等新能源應(yīng)用于機械蒸汽再壓縮過程。

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，照實現(xiàn)零排放，需要采納聯(lián)合蒸發(fā)技術(shù)，則能夠降低設(shè)備投資，運營費用，并實現(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，采納上述技術(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)有了勝利的應(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定。通過膜濃縮預(yù)處理，結(jié)合機械蒸汽再壓縮蒸發(fā)，依據(jù)水質(zhì)要求，聯(lián)合離子交換吸附，將能夠較為經(jīng)濟的實現(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。

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)漸漸提高，零排放技術(shù)成為今后企業(yè)進展的趨勢。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，重點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討論中心定義，定義為“不向地面水域排放任何形式的水(包括排出或滲出)，全部電廠排放的水都是以固化在灰渣中或者濕氣的形式”。簡潔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)進展。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物或通過添加助燃劑的有機物，與氧氣反應(yīng)產(chǎn)生水、CO2、無機物灰分以及熱能，實現(xiàn)零排放的過程。該過程主要工序，包括進料預(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(shù)一般會存在設(shè)備結(jié)焦、粉塵二次污染、尾氣含二噁英等問題。

(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，一般采納蒸發(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)點在于進水預(yù)處理簡潔，應(yīng)用敏捷，系統(tǒng)穩(wěn)定，但需要持續(xù)補充熱源。MVR在多效蒸發(fā)的基礎(chǔ)上，通過一次性補充蒸汽，正常運行后不再補充，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)廢水主要分為有機廢水和無機廢水，其中包括低鹽廢水和高鹽廢水。依據(jù)不同物料的廢水，采納蒸發(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現(xiàn)零排放，并在節(jié)能，降低設(shè)備投資、節(jié)省運營費用起到較好的作用。

當(dāng)廢水含高濃度有機物時，可以選用蒸發(fā)結(jié)晶-焚燒技術(shù)處理，實現(xiàn)零排放，且流程簡潔，處理徹底;當(dāng)廢水量較大，有機物和鹽分較低的廢水，假如直接采納蒸發(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行深度處理。在進一步降低能耗方面，國內(nèi)外討論者考慮將太陽能和風(fēng)能等新能源應(yīng)用于機械蒸汽再壓縮過程。

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，照實現(xiàn)零排放，需要采納聯(lián)合蒸發(fā)技術(shù)，則能夠降低設(shè)備投資，運營費用，并實現(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，采納上述技術(shù)，具備零排放的可行性。

綜上所述，