廢乳化液、廢酸堿處理工程實(shí)踐研究

曹莉萍，謝孟偉，朱懷新

（山東魯抗中和環(huán)?？萍加邢薰?，山東 濟(jì)寧 272100）

某環(huán)?？萍加邢薰揪哂形ｋU(xiǎn)廢物（HW09）乳化液、切削液的處理資質(zhì)，服務(wù)于本地區(qū)內(nèi)的該類廢物的產(chǎn)生企業(yè)。年核定處置能力為117 000 t，目前年處理量10 000 t，廢水進(jìn)水濃度COD為15 000～100 000 mg/L；氨氮為80～660 mg/L；進(jìn)水pH為1～10。其廢水特點(diǎn)較穩(wěn)定但屬于危險(xiǎn)廢物。該廢水經(jīng)鐵炭微電解預(yù)處理工藝+A/O工藝處理后，出水COD≤300 mg/L，氨氮≤15 mg/L，pH為6.5～9，滿足《污水排入城鎮(zhèn)下水道水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)》（GB/T31962-2015）B級(jí)要求[1]。

1 處理工藝

該公司申請(qǐng)并獲得相關(guān)資質(zhì)，主要處理本地區(qū)內(nèi)的危險(xiǎn)廢物（HW09）乳化液、切削液。該公司地處高新技術(shù)開發(fā)區(qū)，周邊機(jī)械加工企業(yè)較多，產(chǎn)生一定量的該類危險(xiǎn)廢物。其中多以水性乳化液為主，同區(qū)內(nèi)便于運(yùn)輸，可及時(shí)轉(zhuǎn)移。

本項(xiàng)目首先將酸性廢水加入乳化液廢水中進(jìn)行混合，利用微電解反應(yīng)機(jī)理將乳化液中的難生物降解大分子油烴類物質(zhì)分解為小分子物質(zhì)，去除油污，從而降低廢液毒性，提高生化性[2]。廢酸堿既作為pH調(diào)整劑，又進(jìn)行了同步處理。最后經(jīng)后續(xù)生化處理實(shí)現(xiàn)達(dá)標(biāo)排放，其處理工藝流程如圖1所示。

2 主要處理構(gòu)筑物設(shè)計(jì)與運(yùn)行參數(shù)

2.1 1#儲(chǔ)存罐和2#儲(chǔ)存罐

廢酸進(jìn)入1#儲(chǔ)存罐作為暫時(shí)儲(chǔ)存，廢乳化液廢水進(jìn)入2#儲(chǔ)存罐暫時(shí)儲(chǔ)存。其有效容積均為100 m3。通過儲(chǔ)存罐，將外來廢水暫行儲(chǔ)存并集中處理。采用PP結(jié)構(gòu)材質(zhì)，儲(chǔ)罐外有圍堰并做好防腐防滲。儲(chǔ)存罐各設(shè)提升泵2臺(tái)（1用1備）。

圖1 廢乳化液、廢酸堿處理工藝流程

2.2 微電解裝置

該裝置的主要機(jī)理是電水解反應(yīng)。乳化液和廢酸計(jì)量進(jìn)入微電解裝置，首先利用廢酸將乳化液pH調(diào)酸至3～4，在pH不能滿足的情況下，再加入成品酸進(jìn)行調(diào)節(jié)。調(diào)節(jié)后廢酸進(jìn)入微電解反應(yīng)器，通過微電解池內(nèi)鐵、碳顆粒之間存在電位差形成若干細(xì)微原電池，鐵通過反應(yīng)變成二價(jià)鐵離子，出水pH調(diào)節(jié)至9左右，鐵離子與氫氧根作用吸附微弱負(fù)電性雜質(zhì)，形成穩(wěn)定絮凝物；通入空氣，可提高反應(yīng)效果。通過向廢水中投入廢堿來調(diào)節(jié)微電解反應(yīng)出水的pH，將其回調(diào)至中性[2-3]。

停留時(shí)間：12 h；鋼筋混凝土材質(zhì)，有效容積200 m3。附屬設(shè)備：布水系統(tǒng)1套；填料及支架1套；反沖洗系統(tǒng)1套；曝氣系統(tǒng)1套。

2.3 混凝隔油沉淀一體池

隔油沉淀一體池，Ф10 m×5.0 m，有效容積300 m3，鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，進(jìn)行了防腐防滲處理。電磁流量計(jì)（微電解池提升泵→反應(yīng)池之間），口徑DN65。

經(jīng)微電解反應(yīng)后，出水進(jìn)入混凝隔油沉淀一體池中，通過廢水中懸浮物與水的比重不同進(jìn)而達(dá)到與水分離的目的。重油及其他雜質(zhì)積聚到池底，通過排泥管排出收集后外運(yùn)到有資質(zhì)單位進(jìn)行處置。分層后輕油經(jīng)刮油系統(tǒng)收集，經(jīng)隔油處理后的廢水排入A/O系統(tǒng)作進(jìn)一步后續(xù)處理。

2.4 A/O工藝廢水處理

該廢水的處理難度在于出水COD濃度以及氨氮濃度高，依托該環(huán)保科技有限公司A/O系統(tǒng)對(duì)廢乳化液排出廢水作進(jìn)一步水質(zhì)處理，不僅能夠降低乳化液廢水處理成本，而且能夠?qū)崿F(xiàn)廢乳化液的A/O處理系統(tǒng)一體化運(yùn)營，為該工藝流程在危廢行業(yè)的推廣提供工程實(shí)踐技術(shù)參考。

A/O污水處理工藝系統(tǒng)具有脫氮除磷效果，此外對(duì)廢水中COD去除率高，可將COD降至200 mg/L以下。流程簡單，操作簡便，投資維護(hù)費(fèi)用低，另外在缺氧/好氧段耐沖擊能力高，當(dāng)進(jìn)水水質(zhì)濃度高或者波動(dòng)較大時(shí)也能維持系統(tǒng)正常運(yùn)營。A/O污水處理系統(tǒng)運(yùn)行周期24 h。

3 調(diào)試及運(yùn)行

3.1 調(diào)試

該廢乳化液處理系統(tǒng)于2013年8月初進(jìn)行調(diào)試運(yùn)行，調(diào)試期購置廢酸10 t、石灰粉10 t備用。投加鐵屑為熟鐵鐵屑，投加量定為微電解池容積的2/3，機(jī)械投加。投加鐵屑完畢后放入廢乳化液，液面剛好沒過鐵屑平面即可，加入廢酸調(diào)節(jié)pH至4左右；曝氣量為10 min/h，曝氣時(shí)間24 h。開啟石灰消解池，使石灰溶解備用。如有廢堿可直接使用廢堿。開啟沉淀池刮泥機(jī)和推進(jìn)器，保持正常運(yùn)行。開泵抽取微電解池廢水至隔油沉淀池內(nèi)，流量設(shè)于10 m3/h。開堿泵，使廢堿或石灰液進(jìn)入反應(yīng)池進(jìn)行反應(yīng)，觀察反應(yīng)溶液的礬花形狀和清澈度的情況，控制反應(yīng)池內(nèi)pH值在9～9.5，及時(shí)調(diào)整石灰溶液的添加量。取廢乳化液原水、微電解池出水、沉淀池出水和A/O二沉池出水，送化驗(yàn)室檢測(cè)COD、氨氮、pH值并記錄。取該工程穩(wěn)定運(yùn)行后4次監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)平均值，結(jié)果如表1所示。

表1 監(jiān)測(cè)出水水質(zhì)

由表1可見，廢乳化液經(jīng)微電解裝置處理和A/O系統(tǒng)處理后，COD以及氨氮含量大幅度降低，CODCr去除率為99.5%，氨氮去除率為98.6%，均達(dá)到《污水排入城鎮(zhèn)下水道水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)》（GB/T31962-2015）B級(jí)要求。

3.2 投資運(yùn)行成本

該乳化液廢酸處理工藝投資約270萬元，廢水日常處理成本為15.64元/t，其中電費(fèi)為0.21元/t，石灰2.4元/t，鐵屑為0.5元/t，人工費(fèi)用為6.85元/t，設(shè)施維修0.68元/t，污泥處置5元/t。日處理能力150 t/d（廢乳化液、廢酸、廢堿合計(jì)）。

4 結(jié)語

隔油沉淀池可以將廢液中破乳后的重輕油分離、油泥分離、油水分離，起到破乳隔油和去除污染物的作用。調(diào)試過程中可以看出，乳化液預(yù)處理系統(tǒng)能夠?yàn)橄乱徊綇U水深度處理打下良好基礎(chǔ)。A/O污水處理系統(tǒng)作為后續(xù)處理系統(tǒng)，大大降低了高濃危廢處理成本。乳化液危廢處理工藝可處理高濃度COD、氨氮含油廢水，抗沖擊能力強(qiáng)，處理后的廢水可排入A/O污水處理工藝系統(tǒng)進(jìn)一步處理。但乳化液處理后的污泥含有毒物質(zhì)較多，需要托運(yùn)有資質(zhì)單位處理，如何降低污泥含毒物質(zhì)，進(jìn)而回收利用，可作為該工藝流程的改進(jìn)方向，作進(jìn)一步研究，以達(dá)到降低處理成本的目的。不同廢水對(duì)微電解池的沖擊以及影響因素不同，需要進(jìn)一步研究，制定針對(duì)不同危廢的技術(shù)參數(shù)和操作方法，為乳化液處理工藝廣泛處理各類危廢奠定技術(shù)基礎(chǔ)。

1 中國國家標(biāo)準(zhǔn)化管理委員會(huì)，中華人民共和國國家質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)檢疫總局.GB/T 31962-2015污水排入城鎮(zhèn)下水道水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)[S].北京：中國標(biāo)準(zhǔn)出版社，2015.

2 付 陽．鐵炭微電解法處理青霉素和磺胺類抗生素廢水的研究[D].杭州：浙江工業(yè)大學(xué)，2016.

3 李真瑩，韓相奎.微電解法的作用機(jī)理及其在廢水處理中的應(yīng)用[J].遼寧化工，2011，40（10）：1049-1051.