引言
產(chǎn)品保護(hù)和裝飾的重要手段。在噴漆工序中會(huì)產(chǎn)生大量的漆霧,大部分企業(yè)采用水為介質(zhì),利用水吸收噴漆室的漆霧。在噴漆工序中利用循環(huán)水簾柜吸收漆霧,不斷循環(huán)使用,并定期排放更換,從而產(chǎn)生噴漆廢水[1]。噴漆廢水中含有大量的涂料和有機(jī)溶劑,如丙烯酸、聚氨酯和油脂等。該類廢水水質(zhì)、水量變化大,污染物種類多且成分復(fù)雜,屬于難生物降解有機(jī)廢水,處理難度較大。目前噴漆廢水的處理方式較多,主要有化學(xué)沉淀法、化學(xué)氧化法、生化法等,但單獨(dú)采用某一種工藝很難處理達(dá)標(biāo),實(shí)際生產(chǎn)過程中需采用合理有效的預(yù)處理工藝并結(jié)合生化處理組合工藝,才能取得較好的處理效果。
1 廢水水質(zhì)
該項(xiàng)目以生產(chǎn)各類電器塑膠外殼、塑膠配件及塑膠制品為主,產(chǎn)品需要進(jìn)行噴涂處理。噴漆工序中通過循環(huán)水簾柜吸收空氣中的漆霧,水簾柜中的水循環(huán)使用并定期排放產(chǎn)生的噴漆廢水;噴漆廢氣進(jìn)行噴淋凈化后產(chǎn)生的噴淋廢水定期排入污水處理系統(tǒng)。廢水主要污染物為有機(jī)物、懸浮物等,廢水可生化性差,屬于難生化廢水。廢水周期性排放,水質(zhì)水量波動(dòng)較大。廢水處理后需滿足《城市污水再生利用工業(yè)用水水質(zhì)》(GB/T 19923—2005)中敞開式循環(huán)冷卻水系統(tǒng)補(bǔ)充水標(biāo)準(zhǔn)。根據(jù)業(yè)主要求,系統(tǒng)設(shè)計(jì)處理量為10t/d,處理水量按1m3/h進(jìn)行設(shè)計(jì)。廢水水質(zhì)及排放標(biāo)準(zhǔn)見表1。
2 廢水處理工藝
工具噴漆廢水特性,工程采用混凝沉淀+電化學(xué)高級(jí)氧化+水解酸化+接觸氧化+膜生物反應(yīng)器(MBR)組合工藝,廢水處理工藝流程見下圖。
3 主要構(gòu)筑物參數(shù)及工藝說明
3.1 調(diào)節(jié)池調(diào)節(jié)池利用原有水池,設(shè)計(jì)尺寸:10.0mx4.0mx1.5m,1 座,有效容積 40m 。進(jìn)水前端設(shè)置格柵,攔截浮渣并人工定期打撈清理,配備耐腐蝕化工泵2臺(tái)(1用1備)。對廢水進(jìn)行水質(zhì)水量的調(diào)勻。
3.2 混凝沉淀池
設(shè)計(jì)尺寸:1.5mx1.0mx3.0m,1 座,碳鋼一體化結(jié)構(gòu),瀝青防腐處理,處理能力 1m/h,其中沉淀區(qū)尺寸為 1.0mx1.0m,設(shè)計(jì)表面負(fù)荷1m/(m·h)沉淀池采用重力排泥方式。配套氫氧化鈉(NaOH)聚合氯化鋁(PAC)聚丙烯酰胺(PAM)加藥系統(tǒng)3 套,pH在線控制系統(tǒng)一套。利用,H計(jì)在線監(jiān)控反應(yīng)池內(nèi) pH 值,實(shí)時(shí)控制加堿泵啟停,控制反應(yīng)池內(nèi) pH 值在 7-8。采用混凝藥劑使廢水中的污染物、顆粒物、膠體脫穩(wěn),形成礬花,易于沉淀。上清液進(jìn)入電化學(xué)高級(jí)氧化系統(tǒng),沉淀污泥排入污泥池。
3.3 電化學(xué)高級(jí)氧化
設(shè)計(jì)尺寸:1.3mx0.7mx1.9m,1座,聚丙烯(PP)一體化結(jié)構(gòu),配套高頻脈沖直流電源。電化學(xué)高級(jí)氧化處理裝置是在裝置內(nèi)兩個(gè)電極之間充填高效催化劑及一些輔助劑,組成去除某種或某一類污染物的最佳復(fù)合填充材料作為粒子電極。當(dāng)廢水流經(jīng)裝置時(shí),在常溫常壓條件及催化誘導(dǎo)下,裝置內(nèi)的催化劑會(huì)與廢水中的污染物發(fā)生一系列的物理化學(xué)反應(yīng),產(chǎn)生一定數(shù)量的具有極強(qiáng)氧化性能的羥基自由基(·OH)和新生態(tài)的混凝劑,將廢水中的污染物催化氧化分解、混凝、吸附,使廢水中的有機(jī)污染物被迅速去除,對開環(huán)斷鏈、提高廢水可生化性有顯著效果。由化學(xué)高級(jí)氧化設(shè)備的運(yùn)行只需要設(shè)置好電壓,以電能作激發(fā)能(脈沖電源)以無機(jī)物作引發(fā),利用空氣中氧氣(0)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)生成過氧化氫(HO)再進(jìn)一步將其分解生成·OH。與濕式氧化、超臨界水氧化、超聲波、芬頓等高級(jí)氧化設(shè)備相比,電化學(xué)高級(jí)氧化設(shè)備在運(yùn)行過程中不需要使用額外的藥劑,只需要利用申能運(yùn)行,運(yùn)行成本低、穩(wěn)定性強(qiáng)、適用運(yùn)行工況廣、操作簡單。
3.4 水解酸化池
設(shè)計(jì)尺寸:2.5mx1.2mx2.5m,1 座,碳鋼結(jié)構(gòu),瀝青防腐處理,有效容積 6.6m,水力停留時(shí)間(HRT)為 6.6h,利用水解菌、酸化菌將水中不溶性有機(jī)物水解為溶解性有機(jī)物,將難生物降解的大分子物質(zhì)轉(zhuǎn)化為易生物降解的小分子物質(zhì),從而進(jìn)一步提高廢水的可生化性。池內(nèi)采用生物膜工藝,安裝組合填料,厭氧菌形成生物膜附著在填料上,增加厭氧污泥濃度,提升抗沖擊負(fù)荷能力。
3.5接觸氧化池
設(shè)計(jì)尺寸:2.5mx2.5mx2.5m,1 座,碳鋼結(jié)構(gòu),瀝青防腐處理,有效容積 13.75m,HRT為13.75h池底安裝橡膠膜微孔曝氣器,羅茨鼓風(fēng)機(jī)2臺(tái)(1月1 備)。池內(nèi)安裝組合填料,為微生物提供良好的著床點(diǎn),有效避免了進(jìn)水等異常情況造成的污泥膨脹,同時(shí)可提高好氧污泥濃度,使其充分與廢水接觸,提高凈化效率。
3.6 MBR膜池
設(shè)計(jì)尺寸:2.5mx1.3mx2.5m,1 座,碳鋼結(jié)構(gòu),瀝青防腐處理,有效容積 6.5m3。配套 MBR 膜系統(tǒng)1套,自吸泵2臺(tái)(1用1備) 剩余污泥泵1臺(tái)。 MBR 膜采用國產(chǎn)中控纖維膜,增強(qiáng)型 PVDF。MBR膜過濾孔徑達(dá) 0.4um,污染物基本被攔截,池內(nèi)形成的高污泥濃度為去除有機(jī)物提供了條件,出水非常穩(wěn)定。
3.7 污泥脫水系統(tǒng)
污泥池采用聚乙烯(PE)桶,有效容積 3000L.1 座,配備20m2箱式壓濾機(jī)1臺(tái)、氣動(dòng)隔膜泵1臺(tái)。為了妥善處置污泥,污泥脫水采用板框式壓濾機(jī),操作運(yùn)行簡單,運(yùn)行費(fèi)用低,利用氣動(dòng)隔膜泵將濃縮污泥脫水至 70%-80%。濾液回流至調(diào)節(jié)池,泥餅外運(yùn)無害化處理。
4 項(xiàng)目調(diào)試效果
該項(xiàng)目于 2020 年 12 月完成調(diào)試,系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定,出水達(dá)到《城市污水再生利用工業(yè)用水水質(zhì)》(GB/T 19923-2005)中敞開式循環(huán)冷卻水系統(tǒng)補(bǔ)充水標(biāo)準(zhǔn),并通過項(xiàng)目驗(yàn)收,驗(yàn)收檢測結(jié)果見表 2。
5 經(jīng)濟(jì)技術(shù)指標(biāo)
5.1 工程造價(jià)
本項(xiàng)目采用一體化處理裝置,工程造價(jià)主要包括
設(shè)備采購價(jià)(含非標(biāo)設(shè)備加工)項(xiàng)目安裝施工及調(diào)試費(fèi)用,共計(jì) 49 萬元,其中設(shè)備加工及采購費(fèi) 41 萬元、安裝及調(diào)試費(fèi)8萬元。
5.2 運(yùn)行費(fèi)用
項(xiàng)目運(yùn)行費(fèi)用主要包括電費(fèi)、藥劑費(fèi)和人工費(fèi)三部分。
(1)電費(fèi):總耗電量為55kW·h/d,電價(jià)為0.60元/(kW·h),處理每噸水的電費(fèi)為3.30元。
(2)藥劑費(fèi):本系統(tǒng)需加片堿調(diào)節(jié) pH 值、投加 PAC 和 PAM 進(jìn)行物化反應(yīng),經(jīng)核算,處理每噸水所需的藥劑費(fèi)約為3.50元。
(3)人工管理費(fèi):系統(tǒng)自動(dòng)化程度高,配備兼職操作工1人,負(fù)責(zé)配藥卸泥及工藝巡檢等工作,不計(jì)人工費(fèi)。處理每噸水的運(yùn)行費(fèi)用共計(jì) 6.80元。
6 結(jié)語
采用混凝沉淀+電化學(xué)高級(jí)氧化+水解酸化+接觸氧化 +MBR 組合工藝處理噴漆廢水,系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定,出水可達(dá)《城市污水再生利用工業(yè)用水水質(zhì)》(GB/T 19923-2005)中敞開式循環(huán)冷卻水水系統(tǒng)補(bǔ)充水標(biāo)準(zhǔn)。系統(tǒng)處理效果穩(wěn)定,可實(shí)現(xiàn)廢水“零排放”,處理每噸水的運(yùn)行費(fèi)用為 6.80 元。
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