湖南某绝缘材料公司是一家以特种涂料、绝缘材料、云母及扁线绝缘材料等为主要产品的生产企业，其有机硅树脂生产过程中排放的废水有机污染物含量高、组分复杂、可生化性差、酸性强，直接汇入污水处理站时极大破坏了处理系统，厂方拟新建一套污水处理装置对其进行预处理。
目前有机硅废水的处理方法有物化法、化学法、生物法及其组合工艺〔1〕，其中高级氧化法因处理效率高、可操作性强等而得到广泛应用〔2-3〕，尤其是光催化氧化法对难生物降解有机物具有较高的去除能力〔4-6〕。由于该公司的主要生产原料为有机硅单体、苯系物质，因此废水的可生化性极差，酸性极强，不能采用常规的生化工艺进行处理。根据该废水水质，笔者采用光催化氧化法进行预处理，获得了良好的处理效果，解决了废水对现有污水处理系统的冲击问题。
1 废水水质及处理要求
废水主要来自于有机硅树脂生产过程，其中含有苯、甲苯、二甲苯、乙醇、丁醇及氯硅烷等有机物，还有盐酸、硅油、硅橡胶、硅树脂、硅中间体、催化剂、表面活性剂及其他助剂等。该废水特点是有机物浓度高、毒性大、可生化性差、酸性强。其设计水量10m3/d，设计进水水质和出水标准见表1。
表1 设计进水水质和出水标准
2 废水处理工艺流程
该生产废水水量不稳定，首先收集进入调节贮液罐，调节水量水质；向中和加药罐加入碱液，调节废水pH 至光催化反应效率较高的范围；光催化反应器是处理工艺的主体，加入Fenton 试剂，在紫外光照射下对污染物质进行降解，由于CODCr浓度很高，采用二级串联反应器；向中间加药罐内加入石灰水，调节废水pH 至排放要求，同时加入混凝剂；在混凝反应池内进行絮凝反应，沉淀池进行泥水分离，去除悬浮物；污泥采用浓缩脱水机处理后外运处置。处理工艺流程见图1。
图1 废水处理工艺流程
3 主要装置及设计参数
3.1 调节贮液罐
尺寸为2.5 m×2.5 m×2.0 m，方形罐，材质PPC，厚度20 mm，水力停留时间24 h，配备16CQ-8 型耐酸磁力驱动泵，Q=1.6 m3/h，H=8 m，P=0.18 kW。
3.2 中和加药罐
尺寸为1.0 m×1.0 m×1.0 m，方形罐，材质PPC，厚度20 mm，水力停留时间0.5 h，配备搅拌机，P=0.25 kW，防腐处理。配备NaOH 溶液罐、双氧水罐和FeSO4溶液罐，溶液配制质量分数分别为20%、30%和20%，双氧水和FeSO4的投药量分别为6 L/m3 和2 kg/m3。
3.3 光催化反应器
一级和二级光催化反应器均采用相同装置，尺寸为1.5 m×2.0 m，材质为PPC，水力停留时间为1.0 h，反应器内均匀布置紫外灯管，紫外灯波长为254 nm，置于直径40 mm的石英管中，平均光照距离50 mm。
光催化反应器配备循环回流泵，型号25CQ-15，以保证反应区混合液浓度均匀，回流流量为5.4m3/h，处理反应时间内循环3～4 次。
3.4 中间加药罐
尺寸为1.0 m×1.0 m×1.0 m，方形罐，材质PPC，厚度20 mm，水力停留时间0.5 h，配备搅拌机，P=0.25 kW，防腐处理。配备石灰水溶投系统、PAC 投加系统，PAC 加药量为100 mg/L。
3.5 混凝反应池
采用机械搅拌反应池，尺寸为1.0 m×1.0 m×1.0 m，材质PPC，水力停留时间20 min，配备搅拌机，P=0.18 kW。
3.6 沉淀池
采用竖流式沉淀池，尺寸为1.5 m×2.0 m，材质PPC，表面负荷0.9 m3/（m2·h），水力停留时间1.5 h。
3.7 污泥浓缩脱水机
不设浓缩池，直接采用污泥浓缩脱水一体机进行污泥处理，处理能力为4 t/h，P=0.75 kW。
4 运行处理效果
该系统从2007 年1 月开始调试运行，至2007年2 月运行正常，出水水质趋于稳定，各项指标达到甚至超过设计要求。监测处理出水的水质见表2。
表2 系统稳定运行的进出水水质
5 工程经济分析
该工程总投资为29.8 万元，包含土建、自动控制、仪表以及机械设备。处理成本为34.19 元/m3，其中电费1.76 元/m3、人工费2.78 元/m3、药剂费29.65元/m3。具体参见http://www.dowater.com更多相关技术文档。
6 结语
（1）光催化氧化工艺对有机物浓度高、酸性强、可生化性差的有机硅树脂生产废水有很高的处理效率，出水水质达到设计要求，解决了废水对厂区污水处理系统的冲击问题。（2）由于废水酸性极强，运行中对设备有很大的腐蚀性，因此在搅拌机、水泵及设备材质的选择方面应特别注意防腐；此外，该废水具有危险性，对污水处理系统的操作人员提出了更高的要求。
（3）由于废水水量较小、酸性极强，处理成本相对较高，经核算，主要成本为人工费和碱液药剂费。
（4）本工程成功处理了有机硅树脂生产废水，对高浓度、强酸性废水处理具有一定的借鉴意义，如果具备废碱利用条件，则可大大降低处理成本。
