某大型家電配件園區(qū)工業(yè)廢水治理工程實例

楊 靖，湯 勤

（佛山市騰源環(huán)?？萍加邢薰?，廣東 佛山 528300）

1 項目概況

廣東某大型家電配件園區(qū)專門從事家電配件的加工生產(chǎn)。該園區(qū)內(nèi)建設(shè)有多條除油-陶化-噴粉線、除油-陶化-噴漆線、除油-陶化-電泳線和塑料配件噴漆線；配套有機加工車間、注塑車間和組裝車間等，形成了完整的家電及配件生產(chǎn)鏈。

在項目營運期，生產(chǎn)廢水主要為除油后的清洗廢水、陶化后的清洗廢水、電泳后的清洗廢水。其中，除油工序產(chǎn)生的清洗廢水呈堿性，主要污染物是石油類、表面活性劑；陶化廢水中的主要污染物是硅烷、鋯鹽及硅烷鋯鹽，其中硅基有機物的可生化性較差[1]；電泳工序中主要含有電泳漆樹脂、少量溶劑和色粉，其主要污染物是COD、SS。此外，園區(qū)內(nèi)的部分廢水濃液與本項目生產(chǎn)廢水一并處理，包括水簾機、噴淋廢水、電泳廢水、有機廢水、金屬表面處理廢水（酸洗水、堿洗水）、乳化液等，此部分廢水是根據(jù)廢水特性進行分類預處理后，定量排入綜合廢水調(diào)節(jié)池處理。

2 設(shè)計水量、進水水質(zhì)、執(zhí)行標準

2.1 設(shè)計水量

綜合廢水設(shè)計處理量為42 m3/h，運行時間為24 h，設(shè)計處理能力為1 008 m3/d。其中，清洗廢水（陶化清洗廢水+除油清洗廢水+電泳清洗廢水）水量為816 m3/d；水簾機、噴淋廢水、電泳廢水、有機廢水等濃液預處理設(shè)施，運行時間為6 h，設(shè)計處理能力按10 m3/h；酸性及堿性金屬表面處理清洗廢水濃液預處理設(shè)施，運行時間為12 h，設(shè)計處理能力按10 m3/h；乳化液預處理設(shè)施，運行時間為3 h，設(shè)計能力按4 m3/h。

2.2 設(shè)計進水水質(zhì)

其主要污染物參考濃度詳見表1。

表1 項目主要污染物參考濃度

2.3 執(zhí)行標準

《廣東省地方標準水污染物排放限值》（DB44/26-2001）中第二時段一級標準。

3 廢水治理工藝

3.1 廢水來源及特點

綜合以上情況，根據(jù)本項目所產(chǎn)生的廢水具有種類復雜、濃液污染物濃度高等特點，結(jié)合同類工程經(jīng)驗，本設(shè)計方案擬選用“濃液預處理+物化+多級生化”組合工藝路線。

其具體工藝流程如圖1、圖2所示。

圖1 濃液預處理工藝流程圖

圖2 綜合廢水處理工藝流程圖

3.2 工藝說明

3.2.1 預處理系統(tǒng)

（1）水簾機、噴淋廢水、電泳廢水、有機廢水等濃液預處理設(shè)施，按10 m3/h配套設(shè)計；間歇運行；主要包括集水池和氣浮機、芬頓反應槽及配藥。

（2）酸性及堿性金屬表面處理清洗廢水等濃液預處理設(shè)施，按10 m3/h配套設(shè)計；間歇運行；主要包括集水池和斜管沉淀槽及配藥。

（3）乳化液預處理設(shè)施，按4 m3/h配套設(shè)計；間歇運行；主要包括集水池、三級反應槽、氣浮機及配藥。

3.2.2 綜合廢水物化處理系統(tǒng)

（1）園區(qū)內(nèi)清洗廢水+預處理后的各類廢水匯總后按42 m3/h配套設(shè)計，每天運行約24 h，主要包括綜合調(diào)節(jié)池和斜管沉淀槽、氣浮機、反應槽及配藥。

（2）綜合廢水調(diào)節(jié)池內(nèi)廢水通過水泵提升至斜管沉淀槽，通過在反應區(qū)投加NaOH、CaCl2、PAC、PAM等藥劑；加藥反應形成粗大“礬花”隨水流進入沉淀區(qū)，在蜂窩斜管的作用下，實現(xiàn)泥水高效分離，沉泥定期排至污泥池，上清液則進入下一處理單元進行處理。

（3）上清液自流入氣浮機后（且含中間水槽），通過在反應區(qū)投加濃H2SO4、PAC、PAM等藥劑，加藥反應形成的大顆粒絮體“礬花”隨水流進入氣浮機分離區(qū)，在無數(shù)微細溶氣氣泡的作用下，實現(xiàn)泥水高效分離，浮泥通過刮泥機排至污泥池，清水流至中間水槽，然后通過水泵泵至生化處理系統(tǒng)。

3.2.3 綜合廢水生化處理系統(tǒng)

（1）生化處理系統(tǒng)按42 m3/h配套設(shè)計，每天運行約24 h，主要包括水解酸化池、缺氧池、多級好氧池、二沉池。

（2）水解酸化池作為生物處理系統(tǒng)前部的預處理，可將廢水中的高分子有機物被兼性菌分解成小分子有機物，還可以去除污水中的COD，并將某些有機物降解為自己的細胞。該系統(tǒng)的進水方式采用脈沖布水，通過虹吸產(chǎn)生高速的水流將管道中空氣帶走，使管道出現(xiàn)真空，在此流速下，能在短時間內(nèi)形成脈沖式布水，使池內(nèi)的沉淀物與廢水發(fā)生混合，增加微生物與有機物接觸頻率，以此提高水解酸化池的處理效果。

（3）廢水從水解酸化池出來后進入缺氧池。有機物在被氧化的同時，污水中的有機氮也被氧化成氨氮；且在泥齡較長的情況下，脫氮菌在缺氧情況下可以利用好氧池回流混合液中的硝酸鹽（NO-3-N）和亞硝酸鹽（NO-2-N）中的氮作為電子受體氧化有機物，并將硝酸鹽中的氮還原成氮氣（N2），從而完成污水的脫氮過程，生物脫氮是目前廣泛采用的脫氮工藝[2]。

（4）好氧生物處理方法一般分為兩大類：①活性污泥法。該方法是利用懸浮生長的微生物絮體處理有機廢水，屬于一類好氧生物處理方法。這種微生物絮體就是活性污泥，其是由好氧微生物及其代謝和吸附的有機物、無機物組成。②生物膜法。該方法是利用微生物在固體表面的附著生長，對廢水進行生物處理的技術(shù)[3]。本項目采用生物接觸氧化法，是生物膜法處理工藝中的一種，即在生化池內(nèi)充填生物填料作為生物膜的載體，而氧化池內(nèi)的填料選用組合式雙環(huán)填料，該填料比表面積大，微生物能夠在其上形成空間結(jié)構(gòu)生物膜且活性高。當廢水通過該載體時與生物膜廣泛接觸，并通過生物的氧化、分解、吸附作用使廢水中的有機污染物分解。同時，羅茨鼓風曝氣形成紊動的水氣流，既滿足了細菌對氧化的要求，又促進了生物膜的更新?lián)Q代，使生物膜保持旺盛活力，保證了生化降解物的效果，有效提高了污水的處理效率。同時，混合液回流至缺氧池，一般情況下，混合液內(nèi)回流比可控制在100%以內(nèi)，這樣在節(jié)約能耗的同時，可有效保證脫氮的效率[4]。

（5）好氧池出水自流進入二沉池，沉淀分離生物處理時由于微生物的新陳代謝而老化脫落的生物膜（即生化污泥），沉淀分離出來的生化污泥大部分回流至水解酸化池，少部分則排至污泥池。

（6）經(jīng)上述設(shè)施處理后，為了更好地去除懸浮物，出水會進入重力式砂濾器過濾處理。砂濾過濾器是以不同顆粒的大小濾料，從上到下、由小而大依次排列。當水從上流經(jīng)濾層時，水中的部分固體懸浮物質(zhì)進入上層濾料形成的微小孔眼，在受到吸附和機械阻留作用后，被濾料的表面層截留[5]。而過濾后的出水流入清水池，再經(jīng)過巴歇爾計量槽計量后排放至水池儲存，然后通過排放水泵泵至外河涌達標排放。

3.2.4 污泥處理系統(tǒng)

污泥處理系統(tǒng)主要包括：污泥池、氣動隔膜泵、隔膜式壓濾機。

廢水在處理過程中產(chǎn)生的污泥經(jīng)統(tǒng)一收集后進入污泥池，由氣動隔膜泵打入隔膜式壓濾機脫水處理，所產(chǎn)生的泥餅可委托有資質(zhì)單位外運處置，而濾液則回流至綜合廢水調(diào)節(jié)池。此外，在系統(tǒng)處理過程中產(chǎn)生的壓濾機清洗水等，經(jīng)統(tǒng)一收集后回至綜合廢水調(diào)節(jié)池再次處理，以防止產(chǎn)生二次污染。

4 主要構(gòu)筑物

清洗廢水集水池1座，鋼砼，內(nèi)尺寸：2.5 m×5.9 m×5.0 m，內(nèi)襯FRP；

水簾機、噴淋廢水、電泳廢水集池1座，鋼砼，內(nèi)尺寸：1.7 m×5.9 m×5.0 m，內(nèi)襯FRP；

有機廢水收集池1座，鋼砼，內(nèi)尺寸：2.0 m×5.9 m×5.0 m，內(nèi)襯FRP；

酸性清洗廢水收集池1 座，鋼砼，內(nèi)尺寸：2.5 m×5.94 m×5.0 m，內(nèi)襯FRP；

堿性清洗廢水收集池1 座，鋼砼，內(nèi)尺寸：2.5 m×5.9 m×5.0 m，內(nèi)襯FRP；

乳化液收集池1座，鋼砼，內(nèi)尺寸：2 .0 m ×5.9 m×5.0 m，內(nèi)襯FRP；

清水池1座，鋼砼，內(nèi)尺寸：2.425 m×5.9 m×5.0 m；

排放水池1座，鋼砼，內(nèi)尺寸：1.8 m×5.9 m×5.0 m；

隔油池/綜合廢水調(diào)節(jié)池1 座，鋼砼，內(nèi)尺寸：9.2 m×13.2 m×5.5 m，內(nèi)襯FRP；

污泥池（含生化污泥池）1座，鋼砼，內(nèi)尺寸：5.0 m×5.9 m×4.0 m；

水解酸化池1座，鋼砼，內(nèi)尺寸：13 m×13 m×6.0 m；

缺氧池1座，鋼砼，內(nèi)尺寸：10.4 m×6.3 m×6.0 m；

好氧池6座，鋼砼，內(nèi)尺寸：12 m×6.3 m×6.0 m；

二沉池1座，鋼砼，內(nèi)尺寸：12.2 m×6.3 m×6.0 m；

風機房1座，磚混，內(nèi)尺寸：4.0 m×9.2 m×6.0 m；

污泥脫水間1座，磚混，內(nèi)尺寸：9.2 m×13.0 m×4.0 m。

5 主要設(shè)備

園區(qū)內(nèi)清洗廢水集水池—提升泵2臺（規(guī)格：42 m3/h，21 m，5.5 kw）；

園區(qū)內(nèi)水簾機、噴淋、電泳廢水集水池—提升泵2臺（規(guī)格：10 m3/h，18 m，1.5 kw）；

有機廢水集水池—提升泵2臺（規(guī)格：10 m3/h，18 m，1.5 kw）；

有機廢水芬頓反應槽—4.2 m×2.5 m×3.0 m；pH計2套；ORP計1套；

有機廢水氣浮機—1.8 m×3.0 m×2.1 m；整機3.75 kw；

酸性清洗廢水集水池—提升泵2臺（規(guī)格：10 m3/h，18 m，1.5 kw）；

堿性清洗廢水集水池—提升泵2臺（規(guī)格：10 m3/h，18 m，1.5 kw）；浮油回收機1臺；

酸堿清洗廢水斜管沉淀槽—2.5 m×5.0 m×3.2 m；整機2.4 kw（3臺攪拌機）；pH計1套；

乳化液收集水池—提升泵2臺（規(guī)格：4 m3/h，15 m，0.75 kw）；浮油回收機1臺；

乳化液三級反應槽—2.5 m×1.0 m×1.9 m；整機3.3 kw（3臺攪拌機）；pH計1套；

乳化液氣浮機—1.8 m×3.0 m×2.1 m；整機3.75 kw；

綜合廢水隔油池—浮油回收機2臺；

綜合廢水調(diào)節(jié)池—級泵2臺（規(guī)格：42 m3/h，21 m，5.5 kw）；羅茨風機1臺（規(guī)格：10.62 m3/min，4 000 mmH2O，15 kw）。

綜合廢水斜管沉淀槽—9.5 m×3.0 m×4.5 m；整機8.2 kw（3臺攪拌機）；pH計1套；

氣浮機（含中間水槽）—6.0 m×3.0 m×3.0 m；整機6.6 kw；二級泵2臺（規(guī)格：42 m3/h，21 m，5.5 kw）；

水解酸化池—脈沖布水器2個—2.4 m×2.05 m×1.95 m；填料676 m3；布水系統(tǒng)2套；

缺氧池—填料270 m3；旋混式曝氣器1 200套；2.2 kw攪拌機1臺；

好氧池—填料1820 m3；羅茨風機3 臺（規(guī)格：31.19 m3/ min，6 000 mmH2O，55 kw）；混合液回流泵1臺（規(guī)格：42 m3/h，15 m，3.7 kw）；

二沉池—Φ160布水管4條，蜂窩斜管58 m3；

重力式砂濾器—Φ3.0×4.3 m（含布水器1套、級配石英砂10T）；

清水池—反沖泵1臺（規(guī)格：200 m3/h，20 m，18.5 kw）；

排放水池—尾水排放泵2臺（規(guī)格：50 m3/h，32 m，7.5 kw）；3#巴氏計量槽1個；

生化污泥池—污泥回流泵1臺（規(guī)格：42 m3/h，21 m，5.5 kw）；

污泥池—氣動隔膜泵2臺（651 L/min，壓力8.3ba）；自動拉板隔膜廂式壓濾機2 臺（過濾面積8 0 m2，濾板1 000 m×1 000 m，主機：4+4 kw，配套：壓榨泵、變頻器、接液翻板系統(tǒng)；15 kw空壓機；1 m3儲氣罐）；

配藥系統(tǒng)—1.1 kw配藥池機械機5套，0.25 kw加藥泵19臺；計量泵4套；5 m3玻璃鋼儲罐2套；

電氣工程—遠程控制、自動控制、變頻控制；系統(tǒng)可上網(wǎng)訪問；進出水量、在線COD實時監(jiān)控；溶解氧監(jiān)控；異常報警、記錄；進出水量、COD濃度變化圖；設(shè)備點檢、維護保養(yǎng)記錄存檔可打印輸出。

6 運行結(jié)果

6.1 污染物監(jiān)測數(shù)據(jù)及處理效果

項目驗收階段，由第三方廣東順德順冠檢測有限公司對污水站進行監(jiān)測，排放口編號為WS-000571，報告編號為S20D080002，處理前后廢水的各項檢測結(jié)果見詳表2。

6.2 處理效果及結(jié)論

（1）采用“濃液預處理+物化+多級生化”的處理工藝治理該工業(yè)廢水，各項監(jiān)測指標均滿足《廣東省地方標準水污染物排放限值》（DB44/26-2001）中第二時段一級標準。

（2）項目濃液經(jīng)分別預處理后與清洗廢水混合進行“物化+多級生化”處理，其處理效率高，出水達標，說明該工藝針對此類復雜廢水處理是有效的。

表2 項目主要污染物檢測結(jié)果