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[摘要]噴漆噴粉線廢水中有機物、石油類、總磷、總鋅含量高,生化降解性差等特點。通過對噴漆噴粉線廢水水質情況的實際考察,提出了具有針對性的廢水處理工藝,采用酸化反應+芬頓池+混凝沉淀+兼氧+好氧反應+二沉池技術。該工藝可實現對廢水中難降解、溶解性有機污染物、石油類及特征污染物有效去除,滿足廢水的達標排放。
[關鍵詞]噴漆噴粉線廢水;總磷;總鋅;生化降解性差;達標
該項目噴漆噴粉生產線是位于南通經濟技術開發區的一家辦公設備公司,主要研發、設計、生產和銷售辦公文教用品(含半成品)、設備、辦公家具及配套塑料板材、手工具、模具、五金零配件等。該公司十分重視環保工作,主體項目即將建設,公司按“三同時”要求擬新建一套廢水處理設施,對其項目生產廢水進行積極治理,利用技術先進,運行維護簡單、效果穩定的處理系統消減污染,以使污水穩定達到國家環保要求排放。
1廢水水質及水量
根據該公司的要求,本項目綜合廢水處理設施按60m3/d的處理能力設計。其中,間歇式排放廢水每3個月排放1批次,每批次50m3。根據業主單位提供的基礎資料,確定本項目綜合廢水進水水質指標如表1:根據環境影響報告書,其設計出水水質應符合《污水綜合排放標準》(GB8978-1996)表3中三級排放標準及當地接管標準,主要設計考核指標如表2:
2水質分析與處理工藝選擇
2.1水質特性本項目廢水主要為噴漆噴粉線廢水。噴漆噴粉線廢水中有機物、石油類、總磷、總鋅含量大于排放標準,是重點處理對象,其它指標在處理過程中都能得到相應的降低,肯定能夠滿足排放標準的要求。因此,本方案所選的處理工藝應能對上述污染物均有去除效率,且能使指標達到標準的要求。
2.2處理技術2.2.1金屬離子的去除去除廢水中較高濃度的金屬離子時,一般向廢水中投入OH—調整廢水的PH值至合適范圍,并通過混凝沉淀工藝先去除絕大部分金屬離子,使其滿足排放標準[1]。2.2.2總磷去除方法磷常以磷酸鹽(H2PO4-、HPO42-和PO43-)、磷酸鹽的形式存在于污水中。因此一般采用化學沉淀的方法處理去除,達到從污水中除磷的效果[2]。
2.3工藝流程的確定2.3.1工藝流程的確定根據我司的工程經驗,本項目原水水質中有機污染物濃度偏高,且有機物的可生化性較差。為了使本項目的污水出水水質達到《污水綜合排放標準》(GB8978-1996)表4中三級排放標準要求及氨氮、總磷達到《污水排入城鎮下水道水質標準》(GBT31962015)表1中B級標準,同時滿足本項目水量小的特征,本方案建議采用如下處理流程。2.3.2工藝流程框圖2.3.3流程說明間歇式排放廢水3個月1次經管道進入調節池2,調節池具有均勻水質、調節水量的功能,調節池內設置空氣攪拌系統防止懸浮物沉淀淤積。調節池2內設置格柵,攔截廢水中的雜物,防止對水泵、管道、閥門等造成堵塞,使設備正常穩定運行。調節池2內設置提升泵將廢水提升至調節池1。噴漆噴粉線廢水經管道首先進入調節池1,調節池1具有均勻水質、調節水量的功能,調節池內設置空氣攪拌系統使兩類廢水混合均勻。調節池1內設置格柵,攔截廢水中的雜物,防止對水泵、管道、閥門等造成堵塞,使設備正常穩定運行。調節池內設置提升泵將廢水提升至隔油池。隔油池攔截廢水中大部分的油類物質,隔油池出水自流進入酸化反應池。酸化反應池內先投加硫酸調整pH至恰當值,然后投加硫酸亞鐵進行物理化學反應,使其符合芬頓反應條件。出水自流進入芬頓池。芬頓池內投加H2O2,利用亞鐵離子催化分解放出羥基自由基(OH-),(OH-)有極強氧化能力,可將大分子有機物氧化為小分子有機物,進而分解成無機物,芬頓池出水進入混凝反應區?;炷磻獏^內先投加堿調整pH至金屬離子最小溶解度的恰當值(為了除磷,適量加入氫氧化鈣與氫氧化鈉聯合使用),然后依次投加絮凝劑和助凝劑,進行物理化學反應,使金屬離子、磷酸根形成易沉降的礬花。進入沉淀池后在重力作用下沉至池底泥斗內,形成固體含量較高的污泥。污泥通過泵排入污泥脫水系統。沉淀池出水自流進入兼氧池。兼氧池利用厭氧、兼性微生物降解廢水中部分有機污染物,并將好氧微生物難降解的大分子有機物轉化為易降解的小分子有機物,提高污水的可生化性能,為接觸氧化池提供較好的水質條件,提高處理效率。兼氧池出水自流進入接觸氧化池。生物接觸氧化是一道成熟的工藝,在供氧充足、營養成分適中的情況下,通過經馴化的好氧菌和兼性菌的不斷生長來分解廢水中的有機物,可達到水質凈化的目的。接觸氧化池出水自流進入二沉池。二沉池用于分離接觸氧化池出水中的活性污泥,在調試培菌時期,通過污泥泵將活性污泥回流到兼氧池和接觸氧化池進水端,增加各池中的活性污泥濃度,加快培菌速度。在正常運行時,活性污泥回流到接觸氧化池,提高處理效果,減少剩余污泥量。污泥濃縮池的污泥通過壓濾機進行泥水分離,污泥外運處置。污泥濃縮池的上清液以及壓濾機的濾出液排至調節池。
3工藝構筑物及設備
3.1廢水處理系統。3.1.1調節池。2(間歇式排放廢水)新建1座調節池,鋼筋砼結構,池內玻璃鋼防腐,有效容積50m3。設不銹鋼格柵1套;設空氣攪拌裝置1套,耐腐材質;設QBY3-50提升泵1臺,Q=0~22m3/h;設計量槽1只。間歇式進水,間歇式出水3.1.2調節池。1(綜合廢水)新建1座調節池1,尺寸6.30×4.80×3.10m,有效容積60m3,水力停留時間24h。設不銹鋼格柵1只;設空氣攪拌裝置1套,耐腐材質;設DBY3-50SF提升泵2臺(1用1備),Q=6m3/h,P=2.2kw,配置變頻器調節流量;設LZT-50長管塑料轉子流量計1套;設液位控制器1套。間歇式進水,連續式出水。3.1.3隔油池。新建1座隔油池,尺寸4.05×2.25×3.50m,分4格;地上鋼筋混凝土結構,池內玻璃鋼防腐;有效容積22.5m3;停留時間9h,連續運行。3.1.4酸化反應池。新建1座酸化反應池,尺寸1.90×1.5×6.00m;半地上,鋼筋混凝土結構,池內玻璃鋼防腐;有效容積15m3;停留時間6h。設加藥裝置1套;設空氣攪拌裝置1套,耐腐材質;設在線pH儀1套,就地顯示。連續運行。3.1.5芬頓池。新建1座芬頓池,尺寸4.05×1.60×6.00m,1.9×1.50×6.00m,共2格,半地上,鋼筋混凝土結構,池內玻璃鋼防腐;有效容積48m3;停留時間19h。設空氣攪拌裝置1套,耐腐材質;設在線pH儀1套,就地顯示。連續運行。3.1.6混凝反應區+沉淀池。新建1座混凝反應池,尺寸2.35×2.00×1.50m,分4格;新建1座沉淀池,尺寸2.00×2.00×6.00m,半地上,鋼筋混凝土結構,混凝反應區內玻璃鋼防腐。沉淀池表面負荷0.625m3/(m2·h),沉淀停留時間5.0h,設攪拌機4套,P=1.5kw,配置變頻器;設中心導流筒1套,鋼制防腐;設出水堰1組,鋼制防腐;設HHQB-80氣動排泥泵4組,PLC自動控制,耐腐材質;連續運行。3.1.7兼氧池。新建1座兼氧池,尺寸4.15×2.80×5.50m,分2格;半地上,鋼筋混凝土結構;有效容積60m3,停留時間24h。設50WQ20-15-1.5內循環泵2臺;連續運行。3.1.8接觸氧化池。新建1座接觸氧化池,尺寸尺寸4.05×2.00×5.50m,2.80×1.90×5.50m,分2格,半地上,鋼筋混凝土結構,有效容積60m3,停留時間24h。設RH06514-1850型風機2臺(1用1備),配變頻器;設微孔曝氣系統3組;設HHQB-80氣動回流泵1組。連續運行。3.1.9二沉池。新建1座二沉池,尺寸2.00×2.00×5.50m,半地上,鋼筋混凝土結構,表面負荷0.625m3/(m2·h),沉淀停留時間4.0h。設中心導流筒1套,鋼制防腐;設出水堰1組,鋼制防腐;設HHQB-80氣動排泥泵4組,PLC自動控制,耐腐材質。連續運行。3.1.10物化污泥濃縮池新建1座物化污泥濃縮池,尺寸2.00×2.00×5.50m,半地上,鋼筋混凝土結構,表面負荷0.625m3/(m2·h),沉淀停留時間4.0h。設中心導流筒1套,鋼制防腐;設出水堰1組,鋼制防腐;設HHQB-80氣動排泥泵4組,PLC自動控制,耐腐材質。連續運行。3.1.11污水處理設備區新建1座生化污泥濃縮池,尺寸9.30×6.90m,地上,輕鋼結構,有效面積64m2。
3.2污泥處理系統。新建1座生化污泥濃縮池,尺寸3.60×0.85×6.00m、1.15×1.10×6.00m(含混凝反應區),半地上,鋼筋混凝土結構,有效容積20m3,設空氣攪拌裝置1套,耐腐材質;間歇運行。
4技術經濟指標
4.1污水處理電費。污水處理設備利用變頻控制每日耗電約261.6kw·h。處理水量60m3,電價按0.70元/(kW.h)計。則261.6×0.70/60=3.05元/噸水。
4.2人工費。車間工人兼做,不計。
4.3藥劑費。本處按水質最不利情況計算費用如下:E2=0.88元/噸水。
4.4直接運行成本運行費用:E=∑Ei=3.05+0.88=3.93元/噸水。
5預期處理效果
采用上述的污水處理工藝技術,結合實際廢水在中試試驗中的運行情況,可以預期:預處理強化單元基本通過投加H2O2和硫酸亞鐵,可將大分子有機物氧化為小分子有機物,進而分解成無機物,然后依次投加絮凝劑和助凝劑,進行物理化學反應,使金屬離子、磷酸根形成易沉降的礬花,可以減輕后繼生化處理設施的運行負荷;后續的生化處理單元能夠發揮生化作用的優勢,進一步降解有機物以滿足《污水綜合排放標準》(GB8978-1996)表4中三級排放標準及當地接管標準。
參考文獻
[1]楊倫.幾種處理含重金屬離子廢水的方法[J].云南冶金,2008(02):78-83.
[2]陳瑤,李小明,曾光明,等.污水磷回收中磷酸鹽沉淀法的影響因素及應用[J].工業水處理,2006(07):10-14.
作者:周崗 單位:南通大恒環境工程有限公司