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(净化控股集团有限公司,浙江台州 ) 摘要:针对汽车零部件涂装废水中含有树脂、阴离子表面活性剂、油漆、颜料等污染 物,特别是其中的喷漆废水成分复杂、浓度高,可生化性差,因此在工艺上采用了 试剂预处理、水解酸化、混凝沉淀、生物接触氧化等工艺对涂装废水进行处理,取得了良好 的效果:CODcr 去除率大于97%,实际运行表明,该工艺在技术和经济上均是合理可行的。 关键词: 试剂;生物接触氧化;涂装废水 浙江某汽车零部件制造有限公司在涂装生产过程中主要有脱脂、磷化、表调、 喷漆等工序,生产中产生的主要污染物有除油脱脂废水、酸洗废水、磷化废水, 磷化废渣、油漆废水、有机溶剂等。除此之外还有老化液,即除油脱脂废工业液 和磷化废工作液等 ,涂装前处理生产过程中产生大量的清洗水,主要污染物为 酸、碱、油、重金属、硝酸盐和磷酸盐,因此有部分的含磷、油等废水产生,同 时还有厂区生活污水,废水排放量为50t/d,具体水质见表1。出水水质执行《废 水综合排放标准》(GB 8978-1996)的一级排放标准。 项目 涂装废水 生活污水 出水水质要求 pH 9.0~10.05.5~7.0 CODcr/(mgL-1 3000~~400 100 BOD5/(mgL -1 70~10030 SS/(mgL -1 1000~~500 70 石油类/(mgL -1 500~~35 10 阴离子表面活性剂 /(mgL -1 /(mgL-1 0.5总锌/(mgL -1 处理工艺及原理1、污染源的属性:脱脂废水含油、COD、SS 等污染物,磷化废水中除常规 的COD、SS 等污染物外,还因磷化工艺中加入磷酸盐及锌盐等含有Zn2+、PO43- 等污染物。
喷漆废水含有大量的 SS、COD 等污染物,生活污水则含有 COD、磷、 氮等污染物。油污染的危害主要表现在对生态系统、植物、土壤、水体的严重影 响,含油废水排入城市沟道,对沟道、附属设备及城市污水处理厂都会造成不良影响。过量的锌会使蛋白质沉淀,对皮肤和粘膜有刺激和腐蚀作用,含锌废水排 入天然水体,将影响鱼类等水生生物及农作物生长,影响人类的生存发展。含磷 废水会使水体富营养化,使水体发黑发臭。油漆中含有大量的苯类物质,极易致 癌,危害极大。 因此,涂装废水处理的重点在于: 去除油 、去除PO4 、去除、处理工艺 通过对浙江某汽车零部件制造有限公司废水产生过程的详细了解,在参考了 部分该类废水处理工程并且做了大量实验的基础上提出如下处理工艺: 厂区废水 试剂预处理水解酸化调节池混凝、沉淀生物接触 氧化二沉池出水; 生活污水进入水解酸化调节池和经预处理的涂装废水混合然后进入后续处 理工序。 2、工艺原理 “”氧化-混凝沉淀法 该方法是针对难降解有机物的处理过程的一种高级氧化工艺,可有效地处理 酚类、芳胺类,芳烃类农药等难降解有机废水。 试剂具有较强的氧化能 PH值较低时 H2O2 催化分解生成羟基自由基(.OH),并引发更多的自由基,从而引发一系列的链反应,通过具有极强氧化能力的.OH 与有机物反应, 使废水中的难降解有机物发生部分氧化、使废水中的有机物C-C 键断裂,最终生 成H2O、CO2 等使CODcr 降低。
或者发生偶合或氧化,改变其电子云密度和结构, 形成分子量不太大的中间产物,从而改变它们的溶解性和混凝沉淀性。同时,Fe 被氧化生成Fe(OH)3在一定酸度下以胶体形态存在,具有凝聚、吸附性能,还可 除去水中部分悬浮物和杂质。出水通过后续的混凝沉淀进一步去除污染物。 磷的化学沉淀剂主要有铝盐、铁盐和钙盐。其中羟基磷灰石的平衡常数最大,而且是最稳定的固态磷酸盐,因此本研究采用钙法除磷。 投加钙盐,钙离子与磷酸根反应生成沉淀,反应如下: 同时存在副反应:Ca 钙除了与磷酸根发生反应(1),过量Ca(OH)2作为助凝剂还有良好的助凝作 用,在与其它絮凝剂的共同作用下对污染物有较好的去除率。在 PH11 效果好,可确保达到出水中磷酸盐的质量浓度<0.5mg/L的标准。 、除COD 聚合硫酸铁是一种应用广泛的混凝剂,它是一种无机高分子含不同量的羟基 多核混凝剂,广泛应用于制水和废水处理。三价铁离子水解生成沉淀物,而这些 沉淀物在自身沉降过程中,能集卷、网捕水中的胶体等微粒,使胶体粘结,形成 较大絮状物加大自身重量,从而沉淀下来得以去除。 工艺流程1、废水处理工艺见图一: 污泥浓缩池泥饼外运 试剂 上清液 水泵提升水泵提升 混凝、反应池投加石灰、铁盐 反应沉淀上清液 滤液 2、污泥处理工艺由于该系统产生的污泥主要为化学物质,其脱水性能好,所以本工艺采用重 力浓缩与污泥机械脱水相结合的方法,来处理污泥。
其工艺流程图如下: 污泥 污泥浓缩池 板框压滤机 干泥饼外运 滤液回流至调节池 3、工艺设计说明 对该类废水,传统方法是直接对混合废水进行混凝处理治理效果不理想。特 别是其中的喷漆废水,含有大量溶于水的有机溶剂,直接采用混凝法效果很差。 针对涂装废水的特点采用 氧化-混凝预处理后再和生活污水一起汇入调 节池,在调节池内加空气搅拌,处于缺氧状态,进行水解酸化。再用提升泵提升 至反应池,加入聚合硫酸铁混凝,同时加入石灰作为助凝剂,调节 PH 并控制在 左右,水中微小物质和胶体杂质混凝后经沉淀去除,同时锌离子以氢氧化物的形式沉淀。混合废水经上述混凝处理后去除废水中磷、Zn 、SS等大部分得以去 除,再经生物接触氧化处理进一步降解其中有机污染物。通过上述处理工艺磷、 锌、CODcr 等均有很好的去除效果,出水满足达标排放要求。 主要构筑物及设计参数、涂装废水集水井 平面尺寸为Φ1.2m2m,有效水深 1.7 米,作为提升泵的吸水井,废水自集 水井一级提升至调节池。池内设潜水提升泵2 备,并安装有液位控制装置,做到高位启泵,低位停泵,手动/自动控制。 、生活污水集水井 污水自集水井一级提升至生化池,池内设潜水提升泵1 台,并安装有液位控 制装置,做到高位启泵,低位停泵。
、水解酸化调节池 调节池的设置起到水质水量均和的作用,同时作为提升泵的吸水池,废水自 调节池一级提升至后续处理系统。调节池有效容积为 20m 。其平面尺寸:8.5m2m,有效水深 1.2m。经预处理后车间废水和生活污水一起进入调节池,少量 曝气,进行水解酸化。设两台提升泵,一备一用,安装有液位控制装置,做到高 位启泵,低位停泵,手动/自动控制。、混凝反应、沉淀池 采用泵前加药,利用水泵叶轮高速旋转以达到快速混合的目的,然后进入反 应沉淀池。反应时间为25min,采用高效斜板沉淀池,设计表面负荷为1.67 .h),设计为不锈钢结构,尺寸为3.0m1.0m2.8m,需定期排泥。、接触氧化池 沉淀池出水处投加酸调节PH 左右,进入生化池,生化池为钢筋混凝土结构,尺寸为 1.5m4.0m3.0m,水力停留时间为 3.2h,内置弹性立体填料。采 用HC 回转式风机供气,微孔曝气器曝气,气水比10:1。用HC 回转式风机2 .h),需定期排泥。、污泥浓缩池 浓缩为钢筋混凝土结构,尺寸为2.7m1.5m2.0m,混凝沉淀产生的污泥、 二沉池污泥、 池污泥排入浓缩池浓缩以降低污泥含水率,减少污泥体 积,以利于后续处理与利用。
由于化学污泥较易浓缩、脱水,并且泥量较少,故 采用间歇流重力浓缩,浓缩池尺寸为1.5m2.7m2.0m。 、 反应池 反应池为玻璃钢材质,尺寸为Φ1.4m2m,每次处理水量1.5 潜水泵将废水集水井提升至反应池。加入盐酸调节PH至3~4,再加入硫酸亚铁, 加入量为 400mg/L,最后加入双氧水,加人量为 300ml/L,搅拌反应两个小时后加 入石灰回调PH 至11 左右,污泥用泵吸入污泥浓缩池,上清液排入前端集水井。 、板框压滤机 污泥浓缩池中的泥由螺杆泵抽至压滤机脱水处理,滤液回流至调节池再处 运行效果分析该工程已运行2 年,在运行期间,处理系统运行正常可靠,处理后出水水质 稳定,各项指标均达到排放标准,并与 2008 年通过当地环境监测部门的监测, 监测结果见表2。项目 排放口取样 出水水质要求 pH CODcr/(mgL-1 85100 BOD5/(mgL -1 1630 SS/(mgL -1 6070 石油类/(mgL -1 8.010 阴离子表面活性剂 /(mgL -1 /(mgL-1 2.70.5 总锌/(mgL -1 0.012.0 运行费用分析废水直接处理成本主要为管理人工费、动力费、药剂费用等部分组成。
(水 量满负荷50m 1、人工费(人工按10000 元/年计) /(80330)=0.69 2、动力费(按0.7 元/kW.h 3、药剂费每吨废水药剂费为:0.3+0.05=0.35 4.总费用每m3 废水处理直接运行成本:0.69+0.61+0.35=1.65 结论生产过程产生涂装废水成分复杂、浓度较高,属难处理废水,因此“” 预处理非常重要,不紧可以去除绝大部分CODcr,还可以提高该废水的可生化性。 在后续的物化处理和生化处理中保证物化加药量充足和加药反应充分,合理控制 生化进水的 PH、水力负荷、溶解氧等因素确保其处理效果,则完全可以确保处 理出水水质达到排放标准。