本发明涉及高浓度切片废水，尤其涉及一种光伏行业高浓度切片废水的处理装置及处理方法。
背景技术：
1、将单晶硅棒切割为超薄硅片是光伏企业的重要生产环节。随着光伏生产方法的升级，目前多采用线径更细的金刚线方法替代传统的砂线切割方法，该生产方法产生含切割液的废水，即为切片废水，废水中主要有机污染物包括聚醚类化合物和醇类化合物，典型废水水质如表1所示：
2、表1 光伏行业高浓度切片废水典型水质
3、
4、图4所示为一种较为典型的切片废水处理方法。由于聚醚属于难生物降解有机物，现有光伏切片废水处理技术通常采用高级氧化与生物处理相结合的思路：先通过芬顿氧化、或铁碳微电解、或强电解氧化等方法分解去除聚醚类化合物，改善废水可生化性，再通过厌氧生化、水解酸化、好氧生化等生物处理方法，降低废水cod浓度。然而，实际工程运行情况表明，上述高级氧化方法对切片废水的可生化性提高幅度和cod去除率均较低，造成生化处理方法负荷重、处理出水cod仍高达250~600mg/l，难以达到《电池工业污染物排放标准》（gb 30484-2013）中cod＜150mg/l的间接排放限值要求，往往还需采用臭氧氧化、臭氧催化氧化、膜生物反应器（mbr）等方法进行深度处理。而且，生化处理方法的反应池容和占地面积大、水力停留时间长、运行能耗高。
5、切片废水的有效处理达标排放或回用已成为制约光伏行业绿色低碳发展的一个重要制约因素。
6、由上所述，为此我们设计出了一种光伏行业高浓度切片废水的处理装置及处理方法来解决以上问题。
技术实现思路
1、本发明的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，而提出的一种光伏行业高浓度切片废水的处理装置及处理方法。
2、为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：
3、一种光伏行业高浓度切片废水的处理装置，包括处理装置，所述处理装置包括有机物分离膜设备、分离膜浓水处理设备、催化湿式氧化设备和好氧生化反应设备；
4、所述有机物分离膜设备包括膜进水箱、膜进水泵、保安过滤器、膜增压泵和膜组件，所述膜进水箱、膜进水泵、保安过滤器、膜增压泵和膜组件之间依次通过管道连接；
5、所述分离膜浓水处理设备包括膜浓水箱、浓水提升泵、混凝反应槽、混凝搅拌器、絮凝反应槽、絮凝搅拌器、化学沉淀池和化学沉淀池刮泥机；
6、所述催化湿式氧化设备包括催化湿式氧化进水箱、催化湿式氧化进水泵、高压余热回收换热器、导热油换热器、催化湿式氧化反应器、压力调节阀、气液分离器、氧化液输送泵、 低压余热回收换热器；
7、所述好氧生化反应设备包括好氧生化反应器、曝气管、生化沉淀池、生化沉淀池刮泥机；
8、所述膜组件产生的浓水经管道流入膜浓水箱，并通过浓水提升泵输送至低压余热回收换热器，所述低压余热回收换热器排出的膜浓水进入混凝反应槽，所述混凝反应槽内设置有混凝搅拌器进行混凝反应，混凝反应槽出水流入絮凝反应槽，絮凝反应槽内设置有絮凝搅拌器进行絮凝反应，所述絮凝反应槽出水流入化学沉淀池进行泥水分离，所述化学沉淀池的内部安装化学沉淀池刮泥机；
9、所述化学沉淀池的上方与催化湿式氧化进水箱连接，所述催化湿式氧化进水箱与高压余热回收换热器之间连接有催化湿式氧化进水泵，所述高压余热回收换热器、导热油换热器、催化湿式氧化反应器之间依次串联连接，所述催化湿式氧化反应器的输出端与高压余热回收换热器连接，所述高压余热回收换热器与气液分离器之间安装有压力调节阀，所述气液分离器与低压余热回收换热器之间安装氧化液输送泵；
10、所述低压余热回收换热器的输出端与好氧生化反应器连接，所述好氧生化反应器的底部安装曝气管，所述好氧生化反应器的输出端与生化沉淀池连接，所述生化沉淀池的内部安装有生化沉淀池刮泥机。
11、优选的，包括以下步骤：
12、步骤s1、高浓度废水初步处理：通过膜组件的分离膜对不同分子量有机物的截留能力差异，使分子量低的有机物透过分离膜进入产水侧，而分子量高的有机物被截留在分离膜浓水侧，从而实现废水中不同分子量有机物的分离；
13、步骤s2、对分离后的膜产水和膜浓水分开处理：对膜产水直接进行好氧生化处理可将废水cod浓度降低至100mg/l以下，对分离膜浓水侧的膜浓水进行“加热/脱稳-混凝-絮凝-沉淀”处理，浓水中的聚醚型化合物在50℃~80℃温度下由溶解态转化为不溶态，以沉淀物的形式从膜浓水中去除；
14、步骤s3、对步骤s2中的沉淀出水会进行处理：让沉淀出水再进行催化湿式氧化处理，在250℃~260℃的反应条件下，难降解聚醚型化合物被氧化分解去除，且膜浓水的可生化性提高，与膜产水合并进行好氧生化处理；
15、步骤s4、好氧生化处理出水cod浓度可以降低至100mg/l以下，满足达标排放要求或进一步处理回用的要求。
16、优选的，所述膜组件包括第一分离膜组和第二分离膜组，所述第一分离膜组和第二分离膜组串联设置；
17、所述第一分离膜组与第二分离膜组均有若干支分离膜压力容器并联设置，所述分离膜压力容器设置有1-6支分离膜；
18、所述第一分离膜组的产水进入产水母管，所述产水母管的输出端与好氧生化反应器连接，所述第一分离膜组的浓水进入第二分离膜组，所述第二分离膜组的产水进入产水母管，所述第二分离膜组的浓水进入膜浓水箱。
19、优选的，所述膜组件中的有机物分离膜是一种具有非对称结构的复合膜，包括起支撑作用的多孔膜和起分离作用的致密膜两部分，膜材质为聚酰胺，所述有机物分离膜的结构形式有卷式、管式或板框式中的一种；
20、有机物分离膜的截留分子量为200da~500da；所述膜组件的回收率为70%~90%；所述膜组件的产水通量为14~24 l/m2·h；所述膜组件的运行压力为0.3~0.6mpa。
21、优选的，所述步骤s2中，对分离膜浓水侧的膜浓水进行混凝的方法中，使用的混凝剂药剂为聚合氯化铝，混凝剂投加浓度：200~400mg/l；使用的絮凝剂药剂为聚丙烯酰胺，絮凝剂投加浓度：3~5mg/l；混凝搅拌器2-4的搅拌转速为70~90rpm，絮凝搅拌器的搅拌转速为35~45rpm。
22、优选的，所述步骤s3中，催化湿式氧化是在高温为125℃～320℃和高压为0.5mpa~10mpa的条件下，以氧气为氧化剂，将废水中的有机污染物氧化为co2、h2o和小分子有机物的化学过程。
23、优选的，催化湿式氧化的方法参数如下：
24、催化湿式氧化反应压力：5.5~6.5 mpa；
25、催化湿式氧化反应时长：3~4h。
26、优选的，在催化湿式氧化处理中，先用膜浓水自身的氧化热持续保持反应温度，在湿式氧化反应器进口设置一组换热器，利用经催化湿式氧化处理后的高温氧化液作为热源对氧化前的膜浓水进行换热升温。
27、与现有技术相比，
28、（1）光伏切片废水的常规处理方法以生化处理为主体，将高级氧化作为生化预处理以改善切片废水可生化性，但实际工程运行情况表明效果甚微；本发明将分离膜分离方法作为切片废水前处理方法，在源头将切片废水中的可生化降解有机物与难生化降解有机物实施分离，难生化降解有机物在膜浓水中得以富集，有利于对其针对性进行加热脱稳和高级氧化分解处理；而可生化降解有机物进入膜产水，使得生化处理变得简单可行。
29、（2）本发明利用聚醚型化合物在高温下脱稳析出的性质，采用“加热/脱稳-混凝-絮凝-沉淀”方法对膜浓水进行处理，通过相对较为简单的方法获得30%~50%的cod去除率，为下一步催化湿式氧化处理减轻了处理负荷、降低了处理能耗。此外，通常认为将废水由常温（20℃~25℃）加热升温至50℃~80℃会消耗大量热能，使得废水处理能耗高昂，但本发明通过两种设计方案大幅降低了废水加热所需能耗：一是本发明只需要对膜浓水进行加热升温，而无需对所有切片废水进行加热升温，膜浓水水量仅为切片废水总水量的10%~30%。二是本发明可以利用催化湿式氧化处理后的氧化液中剩余热量对膜浓水进行加热，实施热量回收。
30、（3）催化湿式氧化方法通常会被视为一种高造价、高耗能的高级氧化处理方法，但本发明只需要对膜浓水进行催化湿式氧化处理，而无需对所有切片废水进行处理，膜浓水水量仅为高浓度切片废水总水量的10%~30%；因此，从切片废水处理的总体造价和总体能耗的角度看，本发明的造价和能耗均可以控制在较低水平。这主要得益于在前端对高浓度切片废水进行了分离膜处理，对切片废水中难降解有机物实施了分离富集，降低了催化湿式氧化处理规模，提高了催化湿式氧化进水cod浓度。
31、（4）本发明方法中生化方法较为简单，仅采用好氧生化即可，生化段hrt为2d，而传统方法生化段总hrt高达6~8d，即本发明方法生化方法段的反应池容小、占地面积省、投资造价和运行费用均较低。
1.一种光伏行业高浓度切片废水的处理装置，包括处理装置，其特征在于，所述处理装置包括有机物分离膜设备（1）、分离膜浓水处理设备（2）、催化湿式氧化设备（3）和好氧生化反应设备（4）；
2.根据权利要求1所述的一种光伏行业高浓度切片废水的处理装置，其特征在于，所述膜组件（1-5）包括第一分离膜组和第二分离膜组，所述第一分离膜组和第二分离膜组串联设置；
3.一种基于权利要求1所述的一种光伏行业高浓度切片废水的处理装置的处理方法，其特征在于，包括以下步骤：
4.根据权利要求3所述的处理方法，其特征在于，所述膜组件（1-5）中的有机物分离膜是一种具有非对称结构的复合膜，包括起支撑作用的多孔膜和起分离作用的致密膜两部分，膜材质为聚酰胺，所述有机物分离膜的结构形式有卷式、管式或板框式中的一种；
5.根据权利要求3所述的处理方法，其特征在于，所述步骤s2中，对分离膜浓水侧的膜浓水进行混凝的方法中，使用的混凝剂药剂为聚合氯化铝，混凝剂投加浓度：200~400mg/l；使用的絮凝剂药剂为聚丙烯酰胺，絮凝剂投加浓度：3~5mg/l；混凝搅拌器（2-4）的搅拌转速为70~90rpm，絮凝搅拌器（2-6）的搅拌转速为35~45rpm。
6.根据权利要求3所述的处理方法，其特征在于，所述步骤s3中，催化湿式氧化是在高温为125℃～320℃和高压为0.5mpa~10mpa的条件下，以氧气为氧化剂，将废水中的有机污染物氧化为co2、h2o和小分子有机物的化学过程。
7.根据权利要求6所述的处理方法，其特征在于，催化湿式氧化的方法参数如下：
8.根据权利要求7所述的处理方法，其特征在于，在催化湿式氧化处理中，先用膜浓水自身的氧化热持续保持反应温度，在湿式氧化反应器进口设置一组换热器，利用经催化湿式氧化处理后的高温氧化液作为热源对氧化前的膜浓水进行换热升温。
