[发明专利]一种微波-MBR-混凝复合工艺处理切割液废水的方法

说明书

技术领域

本发明属于环境污染与治理技术领域，涉及一种高浓度工业污染废水的处理技术，具体涉及一种微波-MBR-混凝复合工艺处理切割液废水的方法。

背景技术

近年来随着能源与环境污染等问题日益严重，太阳能作为一种相对清洁的能源已经成为人们开发利用的热点。但太阳能光伏电池制造过程中，要将单晶硅或多晶硅切割成薄片状，为了避免切割过程中硅被高温氧化、确保切面平整，会使用大量的切割液进行润滑、降温和保护。因而，硅片切割工序会产生大量的切割液废水，按成份分类主要包括油性切割液和水基切割液两大类废水，前者是以油类、脂肪酸、脂肪酸盐、表面活性剂、消泡剂和水等组成；后者是以聚乙二醇、适量表面活性剂、金属螯合等复配组成。它们均含有大量的人工合成的有机物，水质成分复杂，具有高COD(Chemical Oxygen Demand，化学需氧量)值，极难处理。

现今，切割液废水的主要处理方法有物理处理法、化学处理法和生物处理法。物处理法主要有絮凝法、吸附法、萃取法和膜分离法等，但单独利用物理法处理切割液废水，处理效率低、难度大，往往作为一种预处理的手段应用于废水处理。化学处理法有Fenton氧化法、沉淀法等，该法化学试剂用量大，成本高。生物处理法主要包括各种好氧、厌氧生物处理法和组合的高级氧化法，是利用微生物的代谢作用来分解、转化水体中的有毒有害化学物质和其它各种超标组分的生物技术，具有无二次污染等特点，但对人工合成的有机物降解能力有限、效率低，不适合高浓度切割液废水处理。由此可见，只用单一的一种方法处理效果不佳，因此急需研究新的处理技术，对其进行改造。

微波消解通常是指在密闭容器里利用微波快速加热进行各种物质的溶解，试样在高温增压条件下快速溶解消化。其中的微波加热是利用介质的介电损耗而发热，在极短的时间内使介质分子达到极化状态，加剧分子的运动与碰撞。微波法具有体系受热均匀，无滞后效应，大大加快反应速度，缩短反应周期的特点。可以作为一种预处理手段对切割液废水进行初步处理。

膜生物反应器(MBR)作为生物处理法的一种，综合了生物处理技术和膜的分离技术的优点，用膜组件代替传统的二沉池，可以进行高效的固液分离，克服了传统工艺出水水质不稳定、污泥易膨胀等不足，具有许多其它生物处理工艺无法比拟的明显优势。

混凝法是一种去除废水中悬浮物质和胶体的分离技术。通过投加混凝剂来破坏胶体的稳定性，使废水中的胶体和细小悬浮物聚集成具有可分离性的絮凝体，再利用固液分离等技术将其去除。混凝剂有氯化铝(AlCl₃)、聚合氯化铝(PAC)、聚丙烯酰胺(PAM)以及聚合硫酸铝铁(PAFS)等。聚合硫酸铝铁兼有铝盐净水效果优良，铁盐沉降速度快、水处理成本低等优点；同时还克服了铝盐成本较高、沉淀效果不理想、过量铝残存于水中对人体有害、沉淀效果不理想、过量铝残存于水中对人体有害，铁盐容易产生泛黄和变黑的不足。

通过资料查新发现，目前，国内外对太阳能光伏电池制造过程中产生的切割液废水的处理大多采用的传统“好氧生化”处理方法，普遍存在运行状况不佳、难以稳定运行以及排水不能达标等问题。

目前为止，尚未发现用微波-MBR-混凝复合工艺处理切割液废水的相关报道。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术的不足，提供一种微波-MBR-混凝复合工艺处理切割液废水的方法。该方法是一种新的、有效的硅片切割液废水的处理工艺，经该方法处理后的切割液废水的COD去除率高达88％以上，既节约了成本，同时又满足了实际工程的需要，取得了技术上的巨大进步。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种微波-MBR-混凝复合工艺处理切割液废水的方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：

步骤一、将双氧水与切割液废水按体积比为1∶(800～1200)加入到微波罐中，然后密封微波罐，之后将密封后的微波罐放入微波炉中，在功率为300W～400W的条件下微波消解3min～10min；所述切割液废水为太阳能光伏电池制造过程中硅片切割工序产生的切割液废水；

步骤二、对步骤一中微波消解后的切割液废水进行MBR处理，并在MBR处理过程中控制水力停留时间为4h～12h，溶解氧的浓度为1mg/L～5mg/L；

步骤三、将混凝剂加入到步骤二中MBR处理后的切割液废水中进行混凝处理；所述混凝剂的加入量为每升切割液废水中加入20mg～40mg混凝剂，所述混凝剂为聚合硫酸铝铁、聚合氯化铝和氯化铝中的任意一种与聚丙烯酰胺混合而成的混合物；