磷化、電泳廢水處理工藝的優(yōu)化與處理能力的提升

張學軍

【摘 ?要】針對磷化電鍍、電泳廢水的水質(zhì)特點以及原處理設備老化的問題，在不改變原來處理工藝和設備的前提下，通過改善加藥系統(tǒng)和氣浮處理器，提高廢水處理的效率和質(zhì)量。

【關鍵詞】磷化廢水;電泳廢水;絮凝不足;氣浮效果不佳;補充應急PAC、PAM加藥系統(tǒng);溶氣泵增加外接空氣源

1.工藝簡介和存在的問題

磷化、電泳工藝作為鋼件重要的防腐蝕、防銹預處理工藝，是多個工業(yè)領域不可缺少的表面處理工藝，在我單位也不例外。由于我單位磷化電泳工藝是六、七十年代設計的，陰極電泳產(chǎn)品的工藝沒有像如今技術這樣具有完備的超濾回收、純水沖洗和陽極管保護等裝置，實施技術改造的費用較大。隨著環(huán)保要求日益提高，為使該工藝產(chǎn)生的廢水符合環(huán)保排放要求，工廠在2007年專門建成投運了電鍍、電泳、磷化廢水處理站，將電鍍酸堿沖洗廢水、含鉻廢水、含氫廢水和磷化電泳廢水通過各自的專用地下管道引入站區(qū)，通過各自不同的水處理工藝處理后達標排放。

現(xiàn)在廢水站已運行13年，在潮濕和酸堿腐蝕度高的惡劣環(huán)境下運行的水處理設備老化十分嚴重，原來設計的自動檢測和調(diào)節(jié)、控制系統(tǒng)在常年的嚴重酸堿潮濕環(huán)境下，均已失效。目前全靠人工實時監(jiān)測，來調(diào)整藥泵的流量，隔膜加藥泵也由最大120L/h，加大到235L/h。即便如此，當生產(chǎn)任務量大，廢水中漆濃度不斷增加時，現(xiàn)有的處理能力仍然滿足不了達標排放的要求，主要表現(xiàn)是：含高濃度電泳漆的廢水PAC和PAM的絮凝、助凝作用不佳，氣浮池處理懸浮物的能力下降，目測氣浮池水色度重、懸浮物多，水質(zhì)不清澈且發(fā)黃，不得已只能返回排放至調(diào)節(jié)池，進行二次循環(huán)處理。為了保障高強度電泳生產(chǎn)的進行，經(jīng)綜合分析后確定有以下亟待解決的問題：

（1）調(diào)節(jié)池中有曝氣裝置，但是操作工害怕水質(zhì)太雜堵塞提升泵吸入口，常常不開啟，導致調(diào)節(jié)池內(nèi)沉淀物堆積，曝氣裝置無法起到的均勻水質(zhì)的作用，加藥量難以達到合理準確;

（2）原有設計中沒有考慮到高濃度加藥量不足時的應急操作問題，隔膜加藥泵的流量選擇太小，造成實際運行時為了保證處理效果，不得不在反應池上和調(diào)節(jié)池中人工直接投撒顆粒狀絮凝劑、還原劑和酸堿藥劑，導致投藥效果和濃度難以保障，還造成調(diào)節(jié)池和反應池中藥泥存量增多，減少了反應空間、降低了反應效率;

（3）氣浮池運行多年，效果極差，急需搶救性檢修;

（4）原來設計的框板式壓泥機效率較低，隨著生產(chǎn)量的擴大，投藥量必然增加，產(chǎn)泥量也隨之增加，而框板式壓泥機即使全負荷運轉(zhuǎn)，仍然滿足不了系統(tǒng)的壓泥要求，所以自2018年之后，每年都要外協(xié)將系統(tǒng)中的存泥清理，增加了運行的成本。

2.電泳磷化水處理工藝改造的思路

針對原廢水處理工藝存在的不足，采取如下的改造措施：

（1）調(diào)節(jié)池入口，格柵機前增設20目的304不銹鋼網(wǎng)，首先攔截易堵物，堅持開啟曝氣系統(tǒng)，均勻水質(zhì)，防止調(diào)節(jié)池存泥。

（2）在豎流沉降池下增加兩組一體化PAC＼PAM加藥罐，容量按照2000L考慮，解決電泳漆水濃度高是出現(xiàn)時臨時應急加藥問題;

（3）氣浮池溶氣管道上增加壓縮空氣接入，更新氣泡釋放器改善氣浮池去除懸浮物的效果。更換刮板橡膠條并徹底清洗氣浮池內(nèi)壁。

（4）由于現(xiàn)有工業(yè)廢水處理工藝在區(qū)環(huán)保部門進行過設施備案，不便做大的工藝改動，所以暫時擱置更換疊螺式壓泥機的方案，采取預先主動清理系統(tǒng)積泥的方式解決壓泥能力低下的問題。

（5）將原有的米頓羅機械隔膜計量泵由90-120型更換為相同接管管徑中最大流量的240型（GM0240PQ1MNN）。以適應中等濃度廢漆水的加藥處理需求。

3.工藝改造過程和經(jīng)驗

（1）2020年初該工藝改善方案作為公司年度“工業(yè)工程改善項目”獲得批準。3月開始啟動實施：

首先選擇了兩個2000L帶不銹鋼攪拌器的PE加藥罐，罐體厚度7-10mm，考慮到滿載時的筒壁承受的靜壓問題，又額外添加了不銹鋼抱箍增加了滿液罐體的整體強度;選擇25FX-13A不銹鋼耐腐蝕自吸泵，安裝在桶的上方，攪拌電機一側(cè)，水泵出口設置轉(zhuǎn)子流量計，以便根據(jù)不同的廢水濃度實時調(diào)整供藥流量。電器控制為地面和氣浮池上兩點控制，以方便操作人員邊觀察氣浮池的效果邊調(diào)整加藥頻率。經(jīng)過試運行，效果極佳，可以隨時應付高濃度電泳漆水的無害化處理工作。

（2）接入工廠的壓縮空氣管道至溶氣罐附近，接入點選擇溶氣泵之后，溶氣罐之前;管道采用D12耐壓軟管插入溶氣泵出口管道中，設置止回閥防止泵水倒灌入壓縮空氣管道。測試時逐步開啟球閥，觀察氣浮池內(nèi)的氣泡產(chǎn)生效果，如果不佳就需要更換氣泡釋放器，氣泡要求細膩密集、擴散快速，去除懸浮物能力才能增強。經(jīng)過試運行，清理后的氣浮池水質(zhì)清澈、去浮效果很好。

（3）更換了大流量隔膜泵后，大部分時間的中低濃度廢水都可通過調(diào)節(jié)機械隔膜泵的行程完成流量調(diào)節(jié)，大大降低了兩個應急加藥罐的使用機率。

（4）目前正在推進外協(xié)疊螺式清泥車進行系統(tǒng)積泥的清理工作。目標是兩個大的調(diào)節(jié)池和豎流沉降池內(nèi)的積泥，以備迎接下半年艱巨水處理任務的挑戰(zhàn)。

4.工藝改善項目的經(jīng)濟效益的評價

該工程3月開始實施，到8月15日調(diào)試完成正式交付使用，累計總投資僅3.5萬元。建成前全站月平均運行費用為9萬元左右，包括藥品、水、電、人工費和設備折舊與維修等費用;本工程建成后主要的經(jīng)濟效益體現(xiàn)在使用藥品數(shù)量的大幅下降（經(jīng)測算下降約20%以上），處理廢水強度不變的前提下，水處理使用藥品的數(shù)量降低帶來化學危廢污泥的產(chǎn)出量也得到降低，這兩項合計每年節(jié)約站區(qū)的運行費用約為4.5萬元。這得益于從工藝上解決了加藥不足的問題;從設備設施上保證了加藥的濃度和藥量，使得電泳含漆廢水和磷化酸堿廢水得到徹底有效的處理。使用舊工業(yè)廢水處理設備有力地保障了高強度生產(chǎn)的進行。

評價：該工藝改善活動在基本保留原廢水處理工藝的基礎上，針對運行13年的廢水處理設備出現(xiàn)的各種低效運行問題，通過切合實際的方法，優(yōu)化和提升了原有水處理工藝，提高了廢水處理效率，延長了廢水處理設備的使用壽命。