硅烷處理產生的廢水如何處理

A. 硅烷化處理的詳情

一、金屬表面硅烷化處理的機理：
硅烷是一類含硅基的有機/無機雜化物，其基本分子式為：R'(CH2)nSi(OR)3。其中OR是可水解的基團，R'是有機官能團。
硅烷在水溶液中通常以水解的形式存在：
-Si(OR)3+H2OSi(OH)3+3ROH
硅烷水解後通過其SiOH基團與金屬表面的MeOH基團(Me表示金屬)的縮水反應而快速吸附於金屬表面。
SiOH+MeOH=SiOMe+H2O
一方面硅烷在金屬界面上形成Si-O-Me共價鍵。一般來說，共價鍵間的作用力可達700kJ/tool，硅烷與金屬之間的結合是非常牢固的；另一方面，剩餘的硅烷分子通過SiOH基團之間的縮聚反應在金屬表面形成具有Si-O-Si三維網狀結構的硅烷膜[2]。
該硅烷膜在烘乾過程中和後道的電泳漆或噴粉通過交聯反應結合在一起，形成牢固的化學鍵。這樣，基材、硅烷和油漆之間可以通過化學鍵形成穩固的膜層結構。
二、金屬表面硅烷處理的特點
(1)硅烷處理中不含鋅、鎳等有害重金屬及其它有害成分。鎳已經被證實對人體危害較大，世界衛生組織(WHO)規定，2016年後鎳需達到零排放，要求磷化廢水、磷化蒸氣、磷化打磨粉塵中不得含鎳。
(2)硅烷處理是無渣的。渣處理成本為零，減少設備維護成本。
磷化渣是傳統磷化反應的必然伴生物。比如一條使用冷軋板的汽車生產線，每處理1輛車(以100m2計)，就會產生約600g含水率為50%的磷化渣，一條10萬輛車的生產線每年產生的磷化渣就有60t。
(3)不需要亞硝酸鹽促進劑，從而避免了亞硝酸鹽及其分解產物對人體的危害。
(4)產品消耗量低，僅是磷化的5%～10%。
(5)硅烷處理沒有表調、鈍化等工藝過程，較少的生產步驟和較短的處理時間有助於提高工廠的產能，可縮短新建生產線，節約設備投資和佔地面積。
(6)常溫可行，節約能源。硅烷槽液不需要加溫，傳統磷化一般需要35～55℃。
(7)與現有設備工藝不沖突，無需設備改造而可直接替換磷化；與原有塗裝處理工藝相容，能與目前使用的各類油漆和粉末塗裝相匹配。
三、工藝流程
根據硅烷化的用途及處理板材不同，分為不同的工藝流程。它的處理工藝，比以前的磷化，要求很嚴格。
(1)鐵件、鍍鋅件
預脫脂——脫脂——水清洗——水清洗——硅烷化——烘乾或晾乾——後處理
(2) 鋁件
預脫脂——脫脂——水洗——水洗——出光——水洗——硅烷化——烘乾或晾乾——後處理
四、常用的硅烷試劑
BSA N,O-Bis(trimethylsiyl)acetamide N,O-雙(三甲基硅烷基)乙醯胺
BSTFA Bis(trimethylsilyl)trifluoroacetamide 雙(三甲基硅烷基)三氟乙醯胺DMDCS Dimethyldichlorosilane 二甲基二氯硅烷HMDS 1,1,1,3,3,3-Hexamethyldisilazane 1,1,1,3,3,3,-六甲基二硅烷MTBSTFA N-(ter-Butyldimethylsilyl)-N-methyltrifluoroacetamide N-(特丁基二甲基硅烷基)-N-甲基三氟乙醯胺TBDMCS t-Butyldimethyl chlorosilane 特丁基二甲基氯硅烷TFA Trifluoroacetic acid 三氟乙酸TMCS Trimethylchlorosilane 三甲基氯硅烷TMSDEA Trimethylsilyldiethylamine 三甲基硅烷基二乙胺TMSI Trimethylsilylimidazole 三甲基硅烷咪唑

B. 含 硅氧烷 廢水 污水 如何處理

(1)將粉末狀的生石灰放入所述儲料倉中，同時將待處理的含硅廢水通過所述進水管加入所述機體內;
(2)通過所述控制鍵盤發送工作指令，並通過所述控制主機控制所述電磁閥一打開將生石灰通過所述出料管排入所述機體內的含硅廢水中，生石灰應過量加入;
(3)之後通過所述控制鍵盤控制所述電磁閥一關閉並控制所述伺服電機工作，所述伺服電機通過所述轉軸帶動所述攪拌葉片轉動來對所述機體內的含硅廢水進行攪拌，使其充分反應;
(4)通過所述控制鍵盤設置預定加熱溫度值並控制所述電加熱板工作來對含硅廢水進行加熱，同時所述溫度感測器工作獲取所述機體內含硅廢水的實時溫度信息並回傳給所述控制主機;
(5)所述控制主機將實時溫度信息與預定加熱溫度值進行對比，當實時溫度信息與預定加熱溫度值相同時，所述控制主機控制所述電加熱板穩定工作;
(6)所述伺服電機攪拌40min後停止工作，同時所述電加熱板停止工作;
(7)靜置15min後，通過所述控制鍵盤控制所述離子感測器工作實時獲取所述機體內含硅廢水中的硅離子的濃度信息並回傳至所述控制主機，所述控制主機將硅離子的濃度信息傳遞至所述顯示屏上實時顯示供使用者觀察判斷;
(8)若硅離子的濃度信息不符合排放標准，需重復步驟(1)到(7)，若硅離子的濃度信息符合排放標准，則含硅廢水處理完成，通過所述控制鍵盤控制所述吸泵工作將處理完成的水通過所述排水管路輸送至所述出水管排出到外界;
(9)排水完成後，通過所述控制鍵盤控制所述電磁閥二打開，將所述機體內沉降的污物通過所述排污管排出到外界。

C. 矽片清洗廢水處理設備中的泡沫增加如何處理

使用矽片清洗廢水消泡劑，快速消除泡沫，效果很明顯。

D. 單晶硅制備過程中會產生哪些污染物質哪些可以較好的處理、哪些不能處理只能排入自然環境中

單晶硅項目的環境影響主要有以下幾方面：
廢氣：主要為正常生產時廢氣處理工序尾氣、產品後處理和硅芯制備工序酸性廢氣等，主要廢氣污染物為HCl、NOx、氯硅烷、HF等。
廢水：主要為正常生產時產品後處理和硅芯制備工序水洗廢水、裝置區設備/地坪沖洗水，以及循環水、脫鹽水系統排出的假定清凈下水。主要廢水污染物為SS、COD、鹽等。
固廢：主要固體廢棄物為原料制備和SiHCl3合成工序產生的硅粉、工藝廢料處理工序產生的NaCl和SiO2固體廢物、酸洗廢液處理工序產生的Ca(NO3)2/CaF2固體廢物。
雜訊：主要產噪設備為機泵、壓縮機和放空管

答案補充：
廢氣處理：一般用10%NaOH溶液洗滌，廢氣中的氯硅烷（以SiHCl3為例）和氯化氫與NaOH發生反應而被除去。含有NaCl、Na2SiO3的出塔底洗滌液用泵送入工藝廢料處理工序。
廢液處理：一般分離提純工序殘液主要含有四氯化硅和聚氯硅烷化合物的液體以及裝置停車放凈的氯硅烷液體加入石灰乳液中和廢液中的氯硅烷等和而被轉化成無害的物質。經過規定時間的處理，用泵從槽底抽出含H4SiO4、CaCl2、H4SiO4、Na2SiO3的液體，送往工藝廢料處理工序。
廢料處理：A．Ⅰ類廢液處理
來自氯化氫合成工序的廢酸、液氯汽化工序的廢鹼、廢氣殘液處理工序和廢硅粉處理的廢液等在此工序進行混合、中和後，經過壓濾機過濾。濾渣（主要為SiO2、NaCl等）送渣廠堆埋。濾液主要為NaCl溶液，進行蒸發、濃縮和結晶。蒸發冷凝液循環利用（配置NaOH溶液），結晶固體氯化鈉等外售或填埋。
B．Ⅱ類廢液處理
來自硅芯制備工序和產品整理工序的廢氫氟酸和廢硝酸，用鹼液中和，生成的氟化鈉和硝酸鈉溶液，進行蒸發、濃縮和結晶。蒸發冷凝液循環利用（配置NaOH溶液），結晶固體氟化鈣和硝酸鈉等外售或填埋。

E. 硅烷預處理工藝流程是什麼

工藝流程：

一、預脫脂—主脫脂—水洗—水洗—純水洗—硅烷處理—純水洗—純水洗—電泳

二、預脫脂—主脫脂—水洗—水洗—純水洗—硅烷處理—純水洗—乾燥—粉末塗裝

硅烷處理劑建槽：

一、硅烷處理劑建槽前要確保槽內清潔、無渣殘留、無污物或其它化學品殘留。檢查噴嘴有沒有堵塞，角度是否正確。如有必要，清洗整個設備。清洗結束必須檢查水洗水中磷的含量，要求磷含量小於10ppm。

二、測槽體積，在槽內注入電導率小於30μs/cm的去離子水到70%液位。

三、每1000升槽體積添加50公斤硅烷處理劑，然後再添加2公斤中和劑。

四、用去離子水將槽液補充到工作液位。

備註：

1、槽液工作PH值應保持在3.8—4.6之間，電導率控制在1500μs/cm左右。

2、硅烷處理劑添加時要用泵緩慢均勻添加，同時監測PH值和電導率。

槽液參數：

建槽去離子水：電導率＜30μs/cmCl⁻＜10ppm

槽液溫度：室溫—40℃

PH值：3.8—4.6

電導率上限：～5500μs/cm

硅烷處理時間：30—180秒

硅烷處理劑槽液控制：

1、必須維持好硅烷處理劑濃度以達到最佳效果。

2、槽液濃度通過監測PH值、電導率、活化物點來控制。

3、PH值和電導率每天要多次測量，測量PH要求採用對氟離子穩定的PH計（在PH=4和PH=6.86標定），維持槽液PH值在3.8—4.6之間。

4、活化物點檢測間隔可以稍長，根據處理工件量來確定。

5、槽液應該保持有溢流（一般每周10%），最佳補槽是通過控制槽液中的有效成分和污物的平衡來自動添加。浸漬使用時必須有溢流或定期排放部分槽液，以保持槽液平衡。

F. 如何出去含硅廢水中的硅如何控制硅酸鹽的結垢問題

加入氯化鈣以及氯化鎂，混勻後加入氯化鐵，形成礬花絮凝沉澱，反應時間40min左右，版在含硅廢水中加入權成核助凝劑，並使含硅廢水和成核助凝劑混合，將含硅廢水的PH調節至3. 5-9。該方法里然能避免SiO2易凝膠問題，但是此法對活性硅的處理效果並不理想，而且不能對廢水中的有用物質進行回收利用。更多處理方法可以去環保通問問。