廢水處理工藝升級(jí)

1　涂裝廢水處理改進(jìn)工藝

　　涂裝工藝生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)生的廢水分為磷化廢水、含油廢水和涂裝有機(jī)廢水。對(duì)三大類不同涂裝廢水采取不同工藝的分質(zhì)處理，之后將單獨(dú)預(yù)處理后的廢水排放至綜合污水池，再對(duì)綜合污水池的廢水采用“調(diào)節(jié)池+水解酸化+SBR生化法+MBR膜法+紫外殺菌”，即通過(guò)物化去除部分重金屬和有機(jī)物后，再進(jìn)行生化處理。經(jīng)過(guò)MBR膜法與紫外殺菌后再進(jìn)行中水回用，回用工藝采用“絮凝沉淀+超濾+反滲透”。

1.1　磷化廢水

1.1.1　磷化廢水水質(zhì)

　　磷化廢水主要來(lái)自磷化的后洗液及磷化液，該類廢水含有微量有機(jī)物、鋅、磷以及鎳等污染物，具體水質(zhì)如表1所列。

1.1.2　磷化廢水處理工藝

　　由于磷化廢水中含有大量磷酸鹽等生化不能完全去除或難去除的物質(zhì)，必須依靠物化法來(lái)去除。在實(shí)際工程中多采用石灰乳將廢水的pH控制在11.5以上，使磷酸根和鋅離子生成羥基磷灰石和氫氧化鋅沉淀物而去除，使廢水中的磷酸鹽濃度低于3.0 mg/L。然后進(jìn)行絮凝沉淀反應(yīng)，去除廢水中其他雜質(zhì)、顆粒和懸浮固體。一級(jí)處理磷化廢水達(dá)不到除磷標(biāo)準(zhǔn)，必須進(jìn)行多級(jí)處理，最后加上一級(jí)調(diào)節(jié)池，絮凝反應(yīng)沉淀，既能滿足后續(xù)生化反應(yīng)的需要，又可滿足出水磷酸鹽穩(wěn)定達(dá)標(biāo)。磷化廢水經(jīng)過(guò)一系列物化處理后，處理過(guò)的廢水排放至綜合污水池。具體工藝流程。

1.2　含油廢水

1.2.1　含油廢水水質(zhì)

　　含油廢水主要來(lái)自手工預(yù)清洗液，脫脂后的水洗液，具體水質(zhì)如表2所列。

1.2.2　含油廢水處理工藝

　　含油廢水處理工藝是將含油廢液池中的廢水通過(guò)提升泵輸入至pH調(diào)節(jié)池， 投加熟石灰并輔助投加CaCl2，利用Ca2+完成乳化油，高分子樹脂的脫體脫穩(wěn)、凝聚過(guò)程，經(jīng)過(guò)PAC、PAM混凝沉淀處理后進(jìn)入氣浮隔油裝置進(jìn)一步除油。高濃度的含油廢水中大部分乳化油、高分子樹脂、表面活性劑被分離出來(lái)，同時(shí)處理后的廢水中含油量較少，降低后續(xù)污泥負(fù)荷，也減輕了生化處理的負(fù)擔(dān)，處理后的廢水與涂裝有機(jī)廢水混合進(jìn)行下一步處理。涂裝廢水中的含油廢水主要處理工藝。

　　其中含油廢水的核心處理工藝采用國(guó)外先進(jìn)的Suparator油水分離技術(shù)。

　　Suparator油水分離技術(shù)具有以下特點(diǎn)：

　　1）采用“先除油后除渣”的工藝。配置有紙袋過(guò)濾器的油水分離器系統(tǒng)，采用“先除油后除渣”的先進(jìn)除油理念，可有效保證槽液的潔凈度、減少濾紙的消耗、保證系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行。

　　2）Suparator“薄膜”分離技術(shù)。在脫脂槽液中，質(zhì)量較大的顆粒會(huì)從液相中分離出來(lái)沉淀在槽底，作為污物被定期地從槽底排除（實(shí)際從系統(tǒng)配置的旋液分離器、磁性過(guò)濾器定期排除）。但更細(xì)微的顆粒在脫脂液中則更傾向于懸浮在液相里，Suparator的“薄膜”分離技術(shù)能及時(shí)除去這種帶油狀態(tài)的微小雜質(zhì)，將這種微小雜質(zhì)在還未來(lái)得及沉淀前被迅速去除，從而保持槽液中持續(xù)較低的油含量及清潔度。

　　3）除油設(shè)備具備槽液靜止及除渣功能。

　　4）使用破乳型表面活性劑。破乳型活性劑為非離子型，可幫助多個(gè)小油滴增長(zhǎng)為一個(gè)大油滴，油滴直徑越大，油越容易上浮，油滴容易從槽液中脫離出來(lái)漂浮在槽液表面，油水分離器內(nèi)置的撇油器能持續(xù)將其撇除。

　　德國(guó)某國(guó)際汽車公司采用Suparator油水分離處理工藝可將含油量8 g/L的槽液降低到0.25 g/L以下，綠色環(huán)保，成本低，是一項(xiàng)新興的含油廢水處理技術(shù)。

1.3　涂裝有機(jī)廢水

1.3.1　涂裝有機(jī)廢水水質(zhì)

　　涂裝有機(jī)廢水主要來(lái)源于鈍化、電泳的后沖洗水及倒槽廢液，噴漆房的循環(huán)水，打磨廢水以及經(jīng)過(guò)預(yù)處理后的含油廢水。廢水中有機(jī)物含量高且懸浮物較高，具體水質(zhì)如表3所列。

1.3.2　涂裝有機(jī)廢水處理工藝

　　涂裝有機(jī)廢水與處理后的含油廢水COD高，且含有較高的懸浮物，需經(jīng)過(guò)預(yù)處理去除水中的懸浮物、微量的金屬離子以及部分有機(jī)物，再進(jìn)入綜合污水池與處理后的磷化廢水進(jìn)行深度處理。涂裝有機(jī)廢水與預(yù)處理后的含油廢水主要處理工藝。

　　涂裝有機(jī)廢水與處理后的含油廢水混合進(jìn)入pH調(diào)節(jié)池，加堿調(diào)節(jié)pH至12，之后進(jìn)行絮凝沉淀反應(yīng)，添加PFS與助凝劑PAM，使其形成具有明顯沉淀的絮凝體，然后形成浮渣或大顆粒物沉淀而除去。處理后的水再次進(jìn)入pH反調(diào)槽，加入硫酸調(diào)節(jié)pH至中性，排放至綜合污水池進(jìn)行深度處理。

1.4　綜合污水池廢水處理工藝

　　經(jīng)過(guò)預(yù)處理后的磷化廢水、含油廢水、涂裝有機(jī)廢水均排放至綜合污水池，進(jìn)一步處理。安得膜分離技術(shù)工程（北京）有限公司通過(guò)多個(gè)涂裝廢水處理廠的設(shè)計(jì)與實(shí)際運(yùn)行，發(fā)現(xiàn)采用“物化+生化”法處理涂裝廢水是經(jīng)濟(jì)可行的，能達(dá)到預(yù)期的處理效果。但也存在一些問(wèn)題，需要對(duì)此工藝進(jìn)行優(yōu)化與改進(jìn)。對(duì)于綜合污水排放池的混合廢水，改進(jìn)后的新型工藝。

2　工藝改進(jìn)的幾點(diǎn)說(shuō)明

2.1　調(diào)節(jié)池

　　經(jīng)過(guò)預(yù)處理后的磷化廢水、含油廢水、涂裝有機(jī)廢水，為了進(jìn)行深度處理，統(tǒng)一排放至綜合污水池，再進(jìn)入調(diào)節(jié)池。由于涂裝廢水大多間歇排放，瞬時(shí)排放水量大，濃度高，必須在調(diào)節(jié)池內(nèi)混合均勻，減少對(duì)后續(xù)處理的沖擊。在設(shè)計(jì)調(diào)節(jié)池時(shí)，廢水須在池內(nèi)停留足夠的時(shí)間來(lái)混合均勻。一般調(diào)節(jié)池的有效容積占設(shè)計(jì)水量的40%以上，運(yùn)行時(shí)特別注意池內(nèi)必須留出安全容積來(lái)稀釋從倒槽廢液池中泵入的高濃度廢液，防止水質(zhì)的大幅波動(dòng)，造成系統(tǒng)無(wú)法穩(wěn)定運(yùn)行。

2.2　水解酸化池

　　涂裝廢水的重要特征之一是可生化性差，采用水解酸化來(lái)提高廢水的可生化性能是首要條件。水解酸化的設(shè)計(jì)水量停留時(shí)間一般為6 ～ 9 h，BOD5/CODCr由原來(lái)的0.2提高到0.3以上。池內(nèi)設(shè)置兼性菌附著生長(zhǎng)的填料，使兼性菌生長(zhǎng)在立體彈性填料上，掛膜后可以形成類似于懸浮型污泥床的污泥層，廢水經(jīng)過(guò)掛膜后的填料層，水中含有的污染物被微生物的新陳代謝功能所消耗而得到降解或被微生物菌群的吸附作用從水中吸附而分離，基本滿足生化反應(yīng)的條件。但從多個(gè)工程實(shí)例的對(duì)比來(lái)看，在水解酸化池中安裝填料，組成復(fù)合水解酸化工藝，CODCr的去除率提高20% ～ 30%，廢水可生化性提高15%左右，減輕SBR的處理負(fù)荷。

2.3　SBR生化池

　　目前涂裝廢水的好氧工藝多采用SBR法，其運(yùn)行方式為：進(jìn)水時(shí)間4 h，進(jìn)水1 h后進(jìn)行曝氣8 h，沉淀2 h，排水0.5 h，閑置0.5 h。SBR池供氧采用羅茨鼓風(fēng)機(jī)和微孔曝氣器，池內(nèi)溶解氧的濃度控制在2.0 ～ 5.0 mg/L。

2.4　MBR膜工藝

　　MBR簡(jiǎn)稱膜生物反應(yīng)器，是以膜法為主，兼有活性污泥的處理裝置。傳統(tǒng)超濾膜處理工藝無(wú)法去除COD和氨氮，而安得膜公司采用的MBR工藝，既能夠除氨氮，又能夠降低水中懸浮物、固體顆粒。此外，MBR膜與活性污泥法的結(jié)合，生化反應(yīng)器內(nèi)微生物濃度3 ～ 5 g/L提高到15 ～ 20 g/L，生化反應(yīng)器體積小，生化反應(yīng)效率提高，并且使活性污泥完全截留在好氧池內(nèi)，提高了生化系統(tǒng)的污泥濃度，使得生化系統(tǒng)的效率大大提高。對(duì)污水中氨氮、CODCr的去除效果更好，從而能減小系統(tǒng)的占地面積，實(shí)現(xiàn)泥與水的分離。

2.5　紫外殺菌

　　經(jīng)過(guò)MBR工藝處理后的出水中含有病菌、微生物，不能直接回用或排放，需要消毒殺菌方可回用。目前市場(chǎng)上廣泛應(yīng)用的是紫外殺菌。紫外線具有殺菌消毒作用是因?yàn)樽贤饩€對(duì)微生物的核酸可以產(chǎn)生光化學(xué)危害，當(dāng)微生物被紫外線照射時(shí)，細(xì)胞的核酸生物活性因吸收紫外線而可能改變，從而引起菌體內(nèi)蛋白質(zhì)和酶的合成障礙，導(dǎo)致結(jié)構(gòu)發(fā)生變異使微生物發(fā)生死亡。

2.6　回用水工藝

　　回用水工藝采用“絮凝沉淀+超濾+反滲透”。經(jīng)過(guò)紫外殺菌后的廢水部分達(dá)標(biāo)排放，部分進(jìn)行回用。回用水首先經(jīng)過(guò)絮凝沉淀去除水中懸浮物、膠體，再進(jìn)入超濾去除色度，降低濁度，達(dá)到反滲透進(jìn)水要求。經(jīng)過(guò)超濾處理后的產(chǎn)水進(jìn)入保安過(guò)濾器進(jìn)入反滲透，去除其中的鹽分，反滲透產(chǎn)水即可直接回用。

３　結(jié)語(yǔ) 

　　總之，對(duì)于涂裝廢水的處理，必須對(duì)原水進(jìn)行分質(zhì)分流，每種水質(zhì)進(jìn)行單一的預(yù)處理，處理后的廢水進(jìn)入綜合污水池，方可進(jìn)行深度處理。實(shí)踐表明，目前廣泛采用的“物化+生化”法處理涂裝廢水是經(jīng)濟(jì)可行的，較之其他方法具有處理效果穩(wěn)定、運(yùn)行成本低、操作維護(hù)簡(jiǎn)單等特點(diǎn)。而本文對(duì)綜合污水池處理所采用的“調(diào)節(jié)池+水解酸化+SBR生化法+MBR膜法+紫外殺菌” 工藝，回用水采用了“絮凝沉淀+超濾+反滲透”工藝處理，出水水質(zhì)能達(dá)標(biāo)排放并可回用，是一種新型的有前景的“物化+生化”處理工藝。