有机硅单体及其废水处理全面解析

有机硅单体介绍

有机硅单体，作为制备硅油、硅橡胶、硅树脂以及硅烷偶联剂等高性能材料的关键原料，在现代工业中扮演着至关重要的角色。这些单体通常由几种基本单体通过复杂的化学反应合成而来，能够生产出成千上万种有机硅产品，广泛应用于建筑、汽车、电子、医疗、纺织等多个领域。其中，甲基氯硅烷（简称甲基单体）是最重要的一种，其用量占整个单体总量的90%以上，其次是苯基氯硅烷等。

有机硅单体废水来源特点

在有机硅单体的生产过程中，会产生大量的废水。这些废水主要来源于以下几个环节：

1. 

单体合成阶段：在合成有机硅单体如二甲基二氯硅烷的过程中，会产生大量的洗涤、冷却用水及反应副产物，这些废水含有高浓度的有机物和无机盐。

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中间体和成品制备：在后续对有机硅单体进行聚合、缩合等反应制备硅橡胶、硅油、硅树脂等中间体和成品时，所使用的溶剂、催化剂、稳定剂等会在清洗和反应残液中产生废水，这些废水通常含有难以降解的有机硅化合物。

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5. 

设备冲洗与地面清洁：在生产设施的日常维护和清理活动中，也会产生含有有机硅物质的废水。

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废水处理单元自身产生的废液：在废水初步处理过程中，如中和、絮凝沉淀等环节，可能还会生成新的含有有机硅成分的废水。

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有机硅单体废水具有以下几个显著特点：

· 高COD和BOD：废水中的有机物质含量丰富，但难以通过生物降解进行处理。

· 稳定性强：废水中的有机硅化合物具有稳定性，不易分解，增加了废水处理的难度。

· 酸性强：pH值偏低，一般呈现强酸性，对处理设施腐蚀性强。

· 高盐分：含有较高的无机盐分，对微生物活性影响较大，降低废水的可生化性。

· 成分复杂：包含多种有机硅化合物、重金属离子（如铜、锌等）、可吸附有机卤化物等有毒有害物质。

有机硅单体废水处理工艺流程

针对有机硅单体废水的特点，通常采用以下处理工艺流程：

1. 预处理：

o 格栅：去除废水中的大块悬浮物。

o 调节池：对废水进行均质化和调节，确保后续处理单元的稳定运行。

o 混凝沉淀：通过投加混凝剂，使废水中的悬浮物和胶体物质凝聚成较大的颗粒，然后通过沉淀池进行分离。

2. 物化处理：

o 中和：调节废水的pH值至适宜范围，以减轻对后续处理单元的腐蚀。

o 氧化：采用高级氧化技术（如Fenton氧化、臭氧氧化等），破坏废水中的大分子有机物，使之转化为小分子易降解物质。

o 吸附：利用活性炭等吸附剂去除废水中的有机物和重金属离子。

3. 生物处理：

o 厌氧生物处理：在厌氧条件下，利用厌氧微生物将废水中的有机物转化为沼气等能源物质。

o 好氧生物处理：在好氧条件下，利用好氧微生物进一步降解废水中的有机物。常用的好氧处理工艺包括活性污泥法、生物膜法等。

4. 深度处理：

o 膜处理：根据出水水质要求，可以选择超滤、纳滤、反渗透等膜处理工艺，进一步去除废水中的溶解性有机物、无机盐和微生物等。

o 消毒：采用紫外线消毒、臭氧消毒或氯消毒等方法杀灭废水中的病原微生物。

5. 污泥处理：

o 废水处理过程中产生的污泥需要进行妥善处理，通常采用压滤、浓缩、干化等方法减少体积，并考虑资源化利用或无害化处理。

有机硅单体废水处理案例

以某有机硅生产企业为例，该企业在生产过程中产生了大量的有机硅单体废水。这些废水主要含有二甲基硅油、环氧二甲基硅烷等有机硅化合物，具有稳定性强、难以分解的特点。为了保护环境并满足环保法规要求，该企业采用了以下废水处理方案：

1. 

预处理阶段：首先采用隔油、气浮等手段去除废水中的浮油和部分悬浮物。

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3. 

物化处理阶段：利用铁屑流化床对废水进行初步处理，通过铁屑的还原作用去除部分重金属离子，并促使部分有机物分解。接着引入Fenton试剂（Fe2?和过氧化氢）进行催化氧化处理，破坏废水中的大分子有机物。最后加入混凝剂进行混凝沉淀，使废水中的悬浮物和重金属离子形成絮状物沉淀下来。

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5. 

生物处理阶段：经过物化处理后的废水进入厌氧生物反应器进行厌氧生物处理，将有机物转化为沼气等能源物质。然后废水进入好氧生物反应器进行好氧生物处理，进一步降解有机物。

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7. 

深度处理阶段：根据出水水质要求，该企业还增设了反渗透膜处理单元，进一步去除废水中的溶解性有机物、无机盐和微生物等。

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9. 

消毒与排放：处理后的废水经过紫外线消毒后，达到国家和地方环保法规的排放标准，可以安全排放或回用。

10. 

通过该废水处理方案，该企业成功地解决了有机硅单体废水处理难题，减少了对环境的影响，并提高了废水的资源化利用率。这一案例展示了有机硅废水处理技术的多元化和定制化趋势，为有机硅行业的可持续发展提供了有力支持。

综上所述，有机硅单体废水处理是一个复杂而重要的过程，需要综合考虑废水的来源、成分和处理要求，选择合适的处理工艺和技术。通过科学的废水处理，不仅可以保护环境，还可以实现资源的循环利用，推动有机硅行业的可持续发展。