沈峰 田野

摘 要：随着国家对环保要求越来越严格，工业废水的排放标准逐渐提高，零排放技术成为今后企业发展的趋势。目前，零排放技术在煤化工行业、氯碱行业、电厂废水处理方面已有应用。而在多晶硅行业中，目前生产的废水大多未实现零排放，本文通过对比目前工业污废水零排放的技术特点及应用，并结合多晶硅行业的废水特点，重点分析多晶硅生产废水零排放技术的应用可行性。

关键词：工业废水；零排放；多晶硅

工业废水零排放概念最早是美国1970年提出并由美国电力研究中心定义，定义为“不向地面水域排放任何形式的水（包括排出或渗出），所有电厂排放的水都是以固化在灰渣中或者湿气的形式”。水资源短缺问题阻碍了经济的前进发展，基于这一背景，实现零排放十分必要。

1 废水零排放技术对比

1.1 焚烧技术

焚烧技术一般在800～950℃的温度下，工业废水中的可燃性有机物或通过添加助燃剂的有机物，与氧气反应产生水、CO、无机物灰分以及热能，实现零排放的过程。该过程包括进料预处理，高温焚烧，热量回收及烟气处理等。焚烧技术主要针对有机物含量高的废水，对于有机物含量低的废水，因热值低，难以燃烧，通常需要将废水浓缩，提高热值后再燃烧，否则能耗高、投资大。焚烧技术一般会存在设备结焦、粉尘二次污染、尾气含二噁英等问题。

1.2 蒸发结晶技术

蒸发结晶技术，是工业生产中比较中成熟的化工单元。在冶金、化工、污水处理、海水淡化等过程中得到广泛使用。对于废水深化处理形成的高盐废水，一般采用蒸发结晶工艺能够实现零排放。现阶段，国内外主要的蒸发技术包括多效蒸发（MEE）、机械蒸汽再压缩蒸发（MVR）、卧式薄膜喷淋蒸发（MVC）等。

1.3 蒸发联合技术

目前工业废水主要分为有机废水和无机废水，其中包括低盐废水和高盐废水。根据不同物料的废水，采用蒸发联合技术针对性的处理不同种类的废水，选择合适的组合，则能够最大限度的实现零排放，并在节能，降低设备投资、节约运营费用起到较好的作用。

2 多晶硅生产过程中废水零排放的可行性

2.1 多晶硅生产水排放情况

多晶硅生产废水主要有F-、Cl-、悬浮物、有机物等，多采用混合废水混凝沉淀-生化处理，弊端较多。一般情况下纳管排放，但是向环境中排放的污染总量巨大，还需要花费较高的运行费用予以治理。

2.2 废水零排放技术主要工艺流程

生产废水在调节池中收集，均匀水质水量。然后用泵提升至催化氧化池，对废水进行氧化预处理。出水自流進入混凝沉淀反应池，加入水处理药剂进行絮凝沉降，上清液进入后续处理系统，底部污泥在浓缩池浓缩，然后用压滤机进行压滤，压滤后的固体废渣回收用于烧砖或填埋。混凝沉淀池及压滤机出水自流到水解池。废水在水解池水解酸化，大分子的有机物被水解成易于被好氧菌所降解的小分子有机物。水解池出水自流到接触氧化池，利用好氧微生物的作用，降解污染物。多晶硅企业涉及的高浓度Cl-问题，可以采用蒸发结晶工艺进行解决。

2.3 多晶硅企业废水处理带来的问题

①纳管排放达标处理涉及到药剂费用、电费以及人工费、制造费用等，运行成本较高；②纳管排放依然向外界排放大量污染物，一般执行三级标准，对于废水中Cl-、F-、COD、悬浮物等排放浓度及总量有严格要求；③废水中硅粉以及有机污泥等作为固体废物排放，填埋场填埋等，会产生二次污染。

2.4 废水零排放为多晶硅企业带来的效益

①废水零排放实现资源的回收利用，提高物料回收利用率，有效的降低物料消耗，治理了工厂及周边环境，对保护当地的生态环境具有积极的作用；②可以从根本上解决多晶硅生产废水的排放问题，削减污染物排放浓度及总量；③污水零排放，可以节约企业排污费用，降低生产成本；④为企业节约了排污费降低多晶硅企业用水成本。现在国内多晶硅产能向西部转移，西部用水成本较高，废水经处理后回用生产可节约大量新鲜用水消耗，大幅度降低企业用水成本。在水资源日益紧张的今天，效益显著；⑤废水经处理后还可回收较多资源：从系统物化污泥中回用的硅粉、碳化硅等原料等固体废渣，可以用于烧砖；生化污泥堆肥后可用于园林绿化用肥。以上各项措施都可为企业节约大量费用，产生非常大的经济效益。

综上所述，工业废水零排放技术在煤化工、氯碱、电厂等行业有了成功的应用，随着环保趋势的严峻以及多晶硅产能向西部转移，多晶硅生产的废水零排放将成为必然。通过将传统废水处理技术膜浓缩预处理，结合膜浓缩及机械蒸汽再压缩蒸发，根据水质要求，联合离子交换吸附，将能够较为经济的实现零排放。同时风能、太阳能的利用等新的冷排放联合技术的开发在废水零排放工艺中的运用，具备较好的前景。

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