湖南某絕緣材料公司是一家以特種涂料、絕緣材料、云母及扁線絕緣材料等為主要產品的生產企業，其有機硅樹脂生產過程中排放的廢水有機污染物含量高、組分復雜、可生化性差、酸性強，直接匯入污水處理站時極大破壞了處理系統，廠方擬新建一套污水處理裝置對其進行預處理。
目前有機硅廢水的處理方法有物化法、化學法、生物法及其組合工藝〔1〕，其中高級氧化法因處理效率高、可操作性強等而得到廣泛應用〔2-3〕，尤其是光催化氧化法對難生物降解有機物具有較高的去除能力〔4-6〕。由于該公司的主要生產原料為有機硅單體、苯系物質，因此廢水的可生化性極差，酸性極強，不能采用常規的生化工藝進行處理。根據該廢水水質，筆者采用光催化氧化法進行預處理，獲得了良好的處理效果，解決了廢水對現有污水處理系統的沖擊問題。
1 廢水水質及處理要求
廢水主要來自于有機硅樹脂生產過程，其中含有苯、甲苯、二甲苯、乙醇、丁醇及氯硅烷等有機物，還有鹽酸、硅油、硅橡膠、硅樹脂、硅中間體、催化劑、表面活性劑及其他助劑等。該廢水特點是有機物濃度高、毒性大、可生化性差、酸性強。其設計水量10m3/d，設計進水水質和出水標準見表1。
表1 設計進水水質和出水標準
2 廢水處理工藝流程
該生產廢水水量不穩定，首先收集進入調節貯液罐，調節水量水質；向中和加藥罐加入堿液，調節廢水pH 至光催化反應效率較高的范圍；光催化反應器是處理工藝的主體，加入Fenton 試劑，在紫外光照射下對污染物質進行降解，由于CODCr濃度很高，采用二級串聯反應器；向中間加藥罐內加入石灰水，調節廢水pH 至排放要求，同時加入混凝劑；在混凝反應池內進行絮凝反應，沉淀池進行泥水分離，去除懸浮物；污泥采用濃縮脫水機處理后外運處置。處理工藝流程見圖1。
圖1 廢水處理工藝流程
3 主要裝置及設計參數
3.1 調節貯液罐
尺寸為2.5 m×2.5 m×2.0 m，方形罐，材質PPC，厚度20 mm，水力停留時間24 h，配備16CQ-8 型耐酸磁力驅動泵，Q=1.6 m3/h，H=8 m，P=0.18 kW。
3.2 中和加藥罐
尺寸為1.0 m×1.0 m×1.0 m，方形罐，材質PPC，厚度20 mm，水力停留時間0.5 h，配備攪拌機，P=0.25 kW，防腐處理。配備NaOH 溶液罐、雙氧水罐和FeSO4溶液罐，溶液配制質量分數分別為20%、30%和20%，雙氧水和FeSO4的投藥量分別為6 L/m3 和2 kg/m3。
3.3 光催化反應器
一級和二級光催化反應器均采用相同裝置，尺寸為1.5 m×2.0 m，材質為PPC，水力停留時間為1.0 h，反應器內均勻布置紫外燈管，紫外燈波長為254 nm，置于直徑40 mm的石英管中，平均光照距離50 mm。
光催化反應器配備循環回流泵，型號25CQ-15，以保證反應區混合液濃度均勻，回流流量為5.4m3/h，處理反應時間內循環3～4 次。
3.4 中間加藥罐
尺寸為1.0 m×1.0 m×1.0 m，方形罐，材質PPC，厚度20 mm，水力停留時間0.5 h，配備攪拌機，P=0.25 kW，防腐處理。配備石灰水溶投系統、PAC 投加系統，PAC 加藥量為100 mg/L。
3.5 混凝反應池
采用機械攪拌反應池，尺寸為1.0 m×1.0 m×1.0 m，材質PPC，水力停留時間20 min，配備攪拌機，P=0.18 kW。
3.6 沉淀池
采用豎流式沉淀池，尺寸為1.5 m×2.0 m，材質PPC，表面負荷0.9 m3/（m2·h），水力停留時間1.5 h。
3.7 污泥濃縮脫水機
不設濃縮池，直接采用污泥濃縮脫水一體機進行污泥處理，處理能力為4 t/h，P=0.75 kW。
4 運行處理效果
該系統從2007 年1 月開始調試運行，至2007年2 月運行正常，出水水質趨于穩定，各項指標達到甚至超過設計要求。監測處理出水的水質見表2。
表2 系統穩定運行的進出水水質
5 工程經濟分析
該工程總投資為29.8 萬元，包含土建、自動控制、儀表以及機械設備。處理成本為34.19 元/m3，其中電費1.76 元/m3、人工費2.78 元/m3、藥劑費29.65元/m3。具體參見http://www.dongaorq.cn更多相關技術文檔。
6 結語
（1）光催化氧化工藝對有機物濃度高、酸性強、可生化性差的有機硅樹脂生產廢水有很高的處理效率，出水水質達到設計要求，解決了廢水對廠區污水處理系統的沖擊問題。（2）由于廢水酸性極強，運行中對設備有很大的腐蝕性，因此在攪拌機、水泵及設備材質的選擇方面應特別注意防腐；此外，該廢水具有危險性，對污水處理系統的操作人員提出了更高的要求。
（3）由于廢水水量較小、酸性極強，處理成本相對較高，經核算，主要成本為人工費和堿液藥劑費。
（4）本工程成功處理了有機硅樹脂生產廢水，對高濃度、強酸性廢水處理具有一定的借鑒意義，如果具備廢堿利用條件，則可大大降低處理成本。
