噴漆廢水處理工程設(shè)計實例

羅春霖

（廈門科林爾環(huán)?？萍加邢薰?，福建 廈門 361000）

噴漆工序主要是對產(chǎn)品表面進行噴涂處理，是產(chǎn)品保護和裝飾的重要手段。在噴漆工序中會產(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廢水，處理難度較大[2]。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，但單獨采用某一種工藝很難處理達標(biāo)，實際生產(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[3]。

1 廢水水質(zhì)

該項目以生產(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)補充水標(biāo)準(zhǔn)。根據(jù)業(yè)主要求，系統(tǒng)設(shè)計處理量為10t/d，處理水量按1m3/h 進行設(shè)計。廢水水質(zhì)及排放標(biāo)準(zhǔn)見表1。

表1 廢水水質(zhì)及排放標(biāo)準(zhǔn)

2 廢水處理工藝

根據(jù)噴漆廢水特性，結(jié)合項目實際情況確定本工程采用混凝沉淀+電化學(xué)高級氧化+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)計尺寸：10.0m×4.0m×1.5m，1 座，有效容積40m3。進水前端設(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（1 用1 備）。對廢水進行水質(zhì)水量的調(diào)勻。

3.2 混凝沉淀池

設(shè)計尺寸：1.5m×1.0m×3.0m，1 座，碳鋼一體化結(jié)構(gòu)，瀝青防腐處理，處理能力1m3/h，其中沉淀區(qū)尺寸為1.0m×1.0m，設(shè)計表面負荷1m3/（m2·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pH 計在線監(jiān)控反應(yīng)池內(nèi)pH 值，實時控制加堿泵啟停，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。上清液進入電化學(xué)高級氧化系統(tǒng)，沉淀污泥排入污泥池。

3.3 電化學(xué)高級氧化

工藝流程圖

設(shè)計尺寸：1.3m×0.7m×1.9m，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)高級氧化處理裝置是在裝置內(nèi)兩個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，在常溫常壓條件及催化誘導(dǎo)下，裝置內(nèi)的催化劑會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。電化學(xué)高級氧化設(shè)備的運行只需要設(shè)置好電壓，以電能作激發(fā)能（脈沖電源）、以無機物作引發(fā)，利用空氣中氧氣（O2）發(fā)生化學(xué)反應(yīng)生成過氧化氫（H2O2），再進一步將其分解生成·OH。與濕式氧化、超臨界水氧化、超聲波、芬頓等高級氧化設(shè)備相比，電化學(xué)高級氧化設(shè)備在運行過程中不需要使用額外的藥劑，只需要利用電能運行，運行成本低、穩(wěn)定性強、適用運行工況廣、操作簡單。

3.4 水解酸化池

設(shè)計尺寸：2.5m×1.2m×2.5m，1 座，碳鋼結(jié)構(gòu)，瀝青防腐處理，有效容積6.6m3，水力停留時間（HRT）為6.6h。利用水解菌、酸化菌將水中不溶性有機物水解為溶解性有機物，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，提升抗沖擊負荷能力。

3.5 接觸氧化池

設(shè)計尺寸：2.5m×2.5m×2.5m，1 座，碳鋼結(jié)構(gòu)，瀝青防腐處理，有效容積13.75m3，HRT 為13.75h。池底安裝橡膠膜微孔曝氣器，羅茨鼓風(fēng)機2 臺（1 用1 備）。池內(nèi)安裝組合填料，為微生物提供良好的著床點，有效避免了進水等異常情況造成的污泥膨脹，同時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)計尺寸：2.5m×1.3m×2.5m，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（1 用1 備），剩余污泥泵1 臺。MBR 膜采用國產(chǎn)中控纖維膜，增強型PVDF。MBR膜過濾孔徑達0.4μm，污染物基本被攔截，池內(nèi)形成的高污泥濃度為去除有機物提供了條件，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1 臺、氣動隔膜泵1 臺。為了妥善處置污泥，污泥脫水采用板框式壓濾機，操作運行簡單，運行費用低，利用氣動隔膜泵將濃縮污泥脫水至70%—80%。濾液回流至調(diào)節(jié)池，泥餅外運無害化處理。

4 項目調(diào)試效果

該項目于2020 年12 月完成調(diào)試，系統(tǒng)運行穩(wěn)定，出水達到《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)補充水標(biāo)準(zhǔn)，并通過項目驗收，驗收檢測結(jié)果見表2。

表2 驗收檢測結(jié)果

5 經(jīng)濟技術(shù)指標(biāo)

5.1 工程造價

本項目采用一體化處理裝置，工程造價主要包括設(shè)備采購價（含非標(biāo)設(shè)備加工）、項目安裝施工及調(diào)試費用，共計49 萬元，其中設(shè)備加工及采購費41 萬元、安裝及調(diào)試費8 萬元。

5.2 運行費用

項目運行費用主要包括電費、藥劑費和人工費三部分。

（1）電費：總耗電量為55kW·h/d，電價為0.60元/（kW·h），處理每噸水的電費為3.30 元。

（2）藥劑費：本系統(tǒng)需加片堿調(diào)節(jié)pH 值、投加PAC 和PAM 進行物化反應(yīng)，經(jīng)核算，處理每噸水所需的藥劑費約為3.50 元。

（3）人工管理費：系統(tǒng)自動化程度高，配備兼職操作工1 人，負責(zé)配藥卸泥及工藝巡檢等工作，不計人工費。

處理每噸水的運行費用共計6.80 元。

6 結(jié)語

采用混凝沉淀+電化學(xué)高級氧化+水解酸化+接觸氧化+MBR 組合工藝處理噴漆廢水，系統(tǒng)運行穩(wěn)定，出水可達《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)補充水標(biāo)準(zhǔn)。系統(tǒng)處理效果穩(wěn)定，可實現(xiàn)廢水“零排放”，處理每噸水的運行費用為6.80 元。