某機械公司前處理和電泳廢水處理工程實例

章志青 ，夏文明，周禎領，馬丹喜

（1.臺州科技職業學院，浙江 臺州 318020；2.黃巖北控水務污水處理有限公司，浙江 黃巖 318020）

某工程機械公司主要生產建筑機械和駕駛艙。在生產過程中需要前處理、電泳等工藝，其中前處理包括熱水洗、脫脂、表調、磷化、水洗噴淋等工序。生產所用的主要原輔材料有電泳涂料、上涂涂料、稀釋用溶劑、洗滌用溶劑、脫脂液、化成液、表面調整液等。磷化、水洗噴淋工序會產生含磷廢水，因為要執行政府的節能減排政策和遵循含磷廢水零排放原則，所以含磷廢水需要單獨處理。

前處理中的非磷工序產生的廢水和電泳廢水經處理達標后與生活污水集中接管排入污水處理廠集中處理。后文的前處理廢水均指非磷工序產生的廢水。而含磷廢水進行深度處理后全部回用于生產，大部分磷經混凝處理形成沉淀除去，干燥后壓成泥餅委外處理，少部分磷經離子交換和反滲透(RO)處理后濃縮成廢液，再委外處理。這樣處理后廢水回用于生產和集中排放，既減少排放總量，又節省水資源，能夠取得經濟和環保的雙重效益。

1 工程要求

1. 1 處理規模

前處理、電泳廢水：36.0 m3/d，即1.5 m3/h，每天按24 h連續運轉，處理達標后與生活污水一起接管排入城市污水處理廠。

含磷廢水：12.0 m3/d，即0.5 m3/h，每天按24 h連續運轉，經過中水回用處理系統之后，全部回用于生產工藝中的噴淋段。

生活污水：全部接入污水管網，送城市污水處理廠處理。

1. 2 廢水水質及排放標準

業主提供的水質資料見表1。排放遵循《污水綜合排放標準》(GB 8978–1996)中“表4”的一級標準，見表2。中水回用指標參照同類型企業，見表3。

表1 進水水質Table 1 Inlet water quality

表2 廢水排放指標Table 2 Effluent discharge indexes

表3 回用水水質指標Table 3 Water quality indexes of reclaimed water

2 工藝設計

2. 1 指導思想

(1) 認真貫徹執行國家關于環境保護工作的方針、政策，使方案設計符合國家的有關法規、規范和標準[1]。

(2) 根據廢水水質及處理出水要求，力求選用技術先進、工藝成熟穩定、處理效率高、維修管理簡便、占地面積小、投資少、運行費用低的處理工藝，并留有一定的余地，便于發展及改造。

(3) 選用質量可靠、維修簡便、能耗低的機電設備，適當引進技術先進、功效顯著的關鍵設備。

(4) 廢水的水量和水質日變化較大，處理構筑物適當留有余地，以便在高沖擊負荷下也能保持穩定的處理效果。

(5) 設施在正常運行時不會影響周圍的環境衛生。

2. 2 處理工藝

前處理和電泳廢水處理工藝流程見圖1，含磷廢水處理工藝流程見圖2。

前處理和電泳廢水經過格柵池1的攔截，去除大顆粒懸浮物后，進入調節池1進行水質水量的調節，再經過提升泵打入混凝反應池1。該池分3格：第1格為pH調整槽，調整廢水pH至偏堿性；第2格為快混槽，添加混凝劑PAC(聚合氯化鋁)；第3格為慢混槽，添加高分子絮凝劑PAM(聚丙烯酰胺)。充分反應后的廢水進入沉淀池1進行固液分離，污泥排入污泥濃縮池，經廂式壓濾機壓干后泥餅委外處理，濾液回至調節池。沉淀池1的上清液經中和池1中和后進入曝氣池1，采用活性污泥法處理[1]，即向廢水曝氣，并持續一段時間，廢水中會生成一種絮凝體(主要由大量繁殖的微生物群體所構成)，易于沉淀分離，使廢水得到澄清，且大部分的有機物經微生物分解后可被去除。曝氣池1的出水在終沉池1中實現固液分離，污泥排入污泥濃縮池，經廂式壓濾機壓干后泥餅委外處理，濾液回至調節池1，上清液流入中間池1，再經砂濾和活性炭吸附，確保廢水處理達標后再與生活污水一起計量接管排入污水處理廠集中處理和外排。

圖1 不含磷的前處理和電泳廢水處理工藝流程Figure 1 Process flow for treating phosphorous-free pretreatment and electrophoresis wastewater

圖2 含磷廢水處理工藝流程Figure 2 Process flow for treating the phosphorous-containing wastewater

含磷廢水經過格柵池2的攔截，去除大顆粒懸浮物后，進入調節池2進行水質水量的調節，再經過提升泵打入混凝反應池2。該池也分3格：第一格是pH調整槽，調整廢水pH至偏堿性；第二格是快混槽，添加PAC；第三格是慢混槽，添加高分子絮凝劑PAM。廢水中的磷與PAC和PAM發生混凝反應，充分反應后大部分磷形成絮狀沉淀得以除去。廢水進入沉淀池2進行固液分離，含磷污泥排入污泥濃縮池，經廂式壓濾機壓干后泥餅委外處理，濾液回至調節池2。沉淀池2的上清液經中和池2中和后進入曝氣池2，經活性污泥分解，可去除大部分的有機物。曝氣池2的出水經終沉池2固液分離，污泥排入污泥濃縮池，經廂式壓濾機壓干后泥餅委外處理，濾液回至調節池2，上清液流入中間池2，經砂濾和活性炭吸附。因為環保部門要求含磷廢水必須實行零排放，所以上述處理后的廢水還需再經精密過濾，并結合離子交換和反滲透工藝，除去殘磷和其他污染物，以滿足回用水的要求。陽離子交換塔可以去除廢水中的金屬離子，而陰離子交換塔可以去除廢水中的非金屬離子，反滲透膜可以截留其他雜質，從而使回用水中不含磷，也不影響生產工藝。離子交換塔產生的少量再生液和反滲透截留的濃縮液都含有磷，作為廢液委外處理而不排入環境，不會造成二次污染，既節約了水資源，又做到磷的零排放。

該工藝有如下特點：

(1) 系統自動化程度高，操作管理和維護方便，盡量減少了運行成本。

(2) 采用了操作方便的曝氣生化系統，通過好氧微生物的作用，使廢水中復雜的、大分子有機物被好氧微生物分解和攝取為簡單的小分子有機物。在系統中首先對微生物菌種進行篩選和優化，接著被氧化及分解。這樣就抑制了池中絲狀菌的繁殖和生長，從而避免污泥膨脹現象的發生，同時起到脫氮效果。本方案設計了較低的BOD負荷，較長的水力停留時間，可以確保出水的有機污染物指標達到標準。

(3) 以重力流為主，壓力提升為輔，同時降低了能耗及運行費用。

(4) 中水回用工藝中離子交換塔產生的少量再生液和反滲透產生的少量濃縮液作為廢液委外處理。

(5) 系統產生的所有污泥集中排入污泥濃縮池，定期通過氣動隔膜泵打入廂式壓濾機進行干化處理。泥餅集中裝袋外送至磚瓦廠制磚，避免產生二次污染，濾液則回流至調節池。

2. 3 工程設計指標

廢水處理站主要技術指標如下：占地面積200 m2，總裝機容量40.32 kW，運行功率24 kW，日處理量48 m3。電氣負荷見表4，主要設備和構筑物分別列于表5和表6。

表4 電氣負荷列表Table 4 Summary of electrical load

表5 主要設備列表Table 5 List of major devices

3 處理效果

由表7和表8可知，最終(活性炭吸附塔1)的出水達到排放標準，回用中水達到相關企業標準。

表7 不含磷的前處理和電泳廢水的處理效果Table 7 Treatment effectiveness of phosphorous-free pretreatment and electrophoresis wastewater

表8 含磷廢水設計處理效果Table 8 Treatment effectiveness of phosphorous-containing wastewater