電鍍廢水處理工程運行實例分析

張江威

（廣東省環(huán)境保護工程研究設(shè)計院有限公司設(shè)計所 廣東廣州 510030）

引言

東莞市某半導(dǎo)體公司生活污水統(tǒng)一排入市政污水管網(wǎng)，廠內(nèi)建有工業(yè)廢水處理站，主要用于處理車間生產(chǎn)廢水、公用輔助設(shè)施廢水，設(shè)計總處理規(guī)模2000 m3/d。由于廢水水質(zhì)成分復(fù)雜，根據(jù)車間的生產(chǎn)工藝特點，將不同生產(chǎn)線的廢水分類收集處理。本工程廢水共分為9類，根據(jù)各類廢水的水質(zhì)特點進行分類處理。

1 廢水處理工藝選擇

1.1 A類廢水

該類廢水主要含水基切削液、硅粉及金粉，水量388 m3/d。PH值6-9，同時含有一定的有機污染物。水質(zhì)相對比較簡單，主要污染物濃度及電導(dǎo)率較低。設(shè)計采用“氣浮處理系統(tǒng)+水解酸化池+MBR+活性炭過濾罐”的處理工藝，處理后的水全部回用。利用溶氣罐產(chǎn)生的微小氣泡附著在懸浮物顆粒上，能夠?qū)⒔^大部分懸浮物去除；后續(xù)通過水解酸化降解水中的有機物，最后經(jīng)過MBR膜及活性炭過濾罐的過濾截留后，泵至車間純水系統(tǒng)回用。浮渣中的貴金屬經(jīng)過板框壓濾機脫水后回收利用。

1.2 B類廢水

該類廢水主要為車間純水系統(tǒng)的濃水，水量98.5 m3/d。電導(dǎo)率適中，污染物較少，PH值6-9；可用于廢水處理站的配藥用水，剩余部分泵入C類廢水調(diào)節(jié)池。

1.3 C類廢水

該類廢水主要為車間純水系統(tǒng)的濃水及高壓射水，水量283.9m3/d。電導(dǎo)率較低，PH值8-9；其污染物成分也比較簡單，主要為 TP（濃度 15-20 mg/L）、COD（濃度≤80 mg/L），采用“混凝沉淀+MCR+RO系統(tǒng)”的處理工藝?；炷恋砣コ齌P及部分COD；MCR進一步截留水中的懸浮物及有機物，MCR出水進入RO處理系統(tǒng)；RO產(chǎn)水回用，濃水進入F類廢水調(diào)節(jié)池。

1.4 D類廢水

該類廢水主要為車間除油洗水，水量284.2 m3/d。其電導(dǎo)率適中，PH值8-9；水質(zhì)相對容易處理，主要污染物為TP（濃度1-5 mg/L）、COD（濃度≤30 mg/L）。采用“混凝沉淀+MCR+RO系統(tǒng)”的處理工藝，混凝沉淀去除TP及部分COD；MCR進一步截留水中的懸浮物及有機物，MCR出水進入RO處理系統(tǒng)；RO產(chǎn)水回用，濃水進入F類廢水調(diào)節(jié)池。

1.5 E類廢水

該類廢水主要為鍍錫洗水與酸蝕洗水，水量568.4 m3/d。廢水中污染物濃度種類較少，主要污染物為重金屬離子（Cu2+離子濃度20-50 mg/L，Sn2+≤30 mg/L），電導(dǎo)率適中，水質(zhì)相對容易處理。采用“混凝沉淀+MCR+RO系統(tǒng)”的處理工藝。混凝沉淀去除重金屬離子及部分COD，MCR進一步截留水中的懸浮物及有機物，MCR出水進入RO處理系統(tǒng)；RO產(chǎn)水回用，濃水進入F類廢水調(diào)節(jié)池。

1.6 F類廢水

該類廢水主要為廠內(nèi)辦公及車間空調(diào)排水、樓頂廢氣處理系統(tǒng)的噴淋水及C、D、E類廢水的RO濃水，水量279 m3/d，廢水處理后外排（排放標準見表1）。廢水有機物含量相對比較低（COD≤100 mg/L），但廢水排放標準對COD指標的要求較嚴格。由于廢水的可生化性相對較差，僅靠常規(guī)的生化處理COD很難穩(wěn)定達標，需要增加深度處理工藝。此外，由于廢水水質(zhì)成分比較復(fù)雜，要求處理工藝既能去除廢水中的重金屬，也能去除水中的TP。結(jié)合各種工藝的優(yōu)缺點，設(shè)計采用“微電解+混凝沉淀+厭氧+缺氧+好氧MBR+臭氧氧化+生物碳濾池”的工藝處理后達標排放。

1.7 G、H、I類廢水

該類廢水主要為包括除油母液、活化槽液及酸蝕槽液，水量2.1 m3/d。有機污染物濃度極高（除油母液COD高達30000-40000 mg/L），電導(dǎo)率超高（電導(dǎo)率在 20000-40000 Us/cm），強酸強堿（活化槽液及酸蝕槽液PH值≤2，除油母液PH值10-12），重金屬含量高（酸蝕槽液中的Cu2+含量高達20000 mg/L）。這三類廢水處理難度極高，但水量比較少，分類收集后采用“MVR強制循環(huán)蒸發(fā)處理系統(tǒng)”，設(shè)計6倍濃縮比，處理后的濃縮液委外處理，水蒸氣冷卻后進入F類廢水調(diào)節(jié)池。

2 系統(tǒng)運行分析

2.1 A類廢水

該類廢水水質(zhì)較為簡單，主要污染物為SS、COD，且濃度較低。廢水經(jīng)過處理后泵入車間純水系統(tǒng)回用。該類廢水經(jīng)過水解酸化池、MBR及活性炭過濾罐后，SS及COD基本可以滿足車間純水系統(tǒng)的預(yù)處理要求。但車間純水處理系統(tǒng)對進水中的電導(dǎo)率的要求比較高，由于采用有氣浮處理系統(tǒng)，需要通過投加酸堿調(diào)節(jié)PH值，同時需投加PAC及PAM以提高氣浮效果。該系統(tǒng)運行期間多次出現(xiàn)加藥量過大，導(dǎo)致出水電導(dǎo)率偏高，達不到車間純水系統(tǒng)的預(yù)處理要求，從而無法回用，只能進入應(yīng)急池內(nèi)，隨后泵至F類廢水調(diào)節(jié)池。

針對上述狀況，在系統(tǒng)運行過程中，除了加強日常巡視及檢測之外；還應(yīng)根據(jù)出水電導(dǎo)率確定加藥量的范圍，進行定量投加。同時廢水處理站配藥間的配藥濃度（PAC濃度10%，PAM濃度0.5%）不應(yīng)出現(xiàn)較大的波動，一旦配藥濃度超過常規(guī)的濃度，系統(tǒng)加藥量偏高，將會導(dǎo)致出水中的電導(dǎo)率偏高。

2.2 B、C、D、E 類廢水

這幾類廢水中的主要污染物為COD（≤100 mg/L）、Cu2+（10-50 mg/L）、Sn2+（≤30 mg/L）、TP（10-20 mg/L），通過“混凝沉淀+MCR+RO系統(tǒng)”工藝處理后，濃水進入F類廢水調(diào)節(jié)池，過濾水進入車間純水處理系統(tǒng)。由于MCR出水進入RO處理系統(tǒng)，因此本工藝對MCR的運行管理至關(guān)重要。MCR膜池隨著不斷的過濾截留，膜池中的污染物濃度逐漸增加，如不能有效的控制膜池內(nèi)污染物濃度，MCR產(chǎn)水污染物濃度也會隨之增加，進而會引起RO前段的保安過濾器的過快堵塞（主要是可溶解性有機物），導(dǎo)致RO系統(tǒng)的產(chǎn)水量降低，影響整個系統(tǒng)的中水回用率（＞82.3%）。

因此，為避免上述情況，運行過程中除了定期排出膜池中的高濃度廢水外，需要增設(shè)一套回流系統(tǒng)，將膜池內(nèi)的水連續(xù)的回流至系統(tǒng)前段的調(diào)節(jié)池內(nèi)，通過混凝沉淀作用對污染物進行二次沉淀。對于膜池內(nèi)廢水的更新周期，與膜池的容積、廢水水質(zhì)及水量有很大的關(guān)系，運行過程中需要根據(jù)實際情況調(diào)整。

2.3 F類廢水

該類廢水主要污染物為COD（≤100 mg/L）、TP（≤20 mg/L）、Cu2+（≤10 mg/L）、Sn2+（≤10 mg/L），該廢水經(jīng)過處理后外排（排放標準見表1），是整個廢水處理系統(tǒng)唯一的外排水，采用“微電解+混凝沉淀+厭氧+缺氧+好氧MBR+臭氧氧化+生物碳濾池”。廢水中的有機物含量低，且生化性比較差，通過前段的微電解提高可生化性后，經(jīng)過后續(xù)的生化、高級氧化及生物碳濾池后，出水COD一般在20 mg/L左右，大多數(shù)情況下18-25 mg/L之間，能夠滿足排放標準。Cu2+、Sn2+、TP通過混凝沉淀后都能滿足排放標準。

表1 外排廢水污染物指標排放要求

在系統(tǒng)的運行過程中，有一段時間出現(xiàn)總磷超標的現(xiàn)象，根據(jù)水質(zhì)檢測結(jié)果分析，進水中的TP濃度一般≤20 mg/L，經(jīng)過混凝沉淀后的TP≤0.2 mg/L，而出水TP在1.0 mg/L左右（具體水質(zhì)數(shù)據(jù)詳見表2）。

表2 F類廢水TP濃度檢測表（9月份部分）

由于進水中的COD濃度偏低，而且有機物可生化性比較差。因此，生化處理系統(tǒng)對TP基本沒有去除率，TP主要還是依賴加藥及沉淀作用去除。由表2檢測數(shù)據(jù)分析可知，調(diào)節(jié)池中的TP濃度波動比較大（主要是受到車間生產(chǎn)周期及應(yīng)急池泵入F類調(diào)節(jié)池水質(zhì)情況的影響），在經(jīng)過混凝沉淀后TP濃度基本穩(wěn)定在0.2 mg/L以下。9月01日至09月14日間，MBR膜池采用不定期的排泥方式運行，具體的排泥周期根據(jù)MBR膜的運行情況及膜池的污泥濃度確定。根據(jù)水質(zhì)檢測數(shù)據(jù)顯示，該期間MBR膜池的TP濃度基本在2-4 mg/L之間，出水TP濃度基本在1-2 mg/L之間，遠超排放標準。

針對上訴異常狀況，通過對廢水水質(zhì)檢測數(shù)據(jù)分析，出水口TP超標主要是因為MBR膜池內(nèi)TP濃度不斷的濃縮升高，同時MBR膜本身對總磷不具有截留作用（吸附于懸浮物中的TP除外，MBR通過對懸浮物的截留作用可以去除部分TP），MBR產(chǎn)水中的TP濃度也隨之升高，導(dǎo)致排放口TP超標?，F(xiàn)場及時調(diào)整污水處理站原有的運行方式，將MBR膜池的排泥泵分出一條支管，將膜池內(nèi)的廢水連續(xù)回流至F類廢水調(diào)節(jié)池，即對MBR膜池較高濃度的含磷廢水進行二次混凝沉淀，以去除系統(tǒng)中的TP。系統(tǒng)經(jīng)過調(diào)整后，根據(jù)9月15日至09月20日間的檢測數(shù)據(jù)分析，通過控制MBR膜池內(nèi)總TP的濃度，可以確保系統(tǒng)出水中的TP穩(wěn)定達標。

結(jié)語

電鍍廢水處理系統(tǒng)出水能否穩(wěn)定達標，日常運營起著決定性作用。尤其是電鍍廢水作為工業(yè)廢水中污染比較嚴重的行業(yè)，必須加強日常管理，確保車間廢水能夠按照要求進行分類收集、分類處理，避免出現(xiàn)混排現(xiàn)象。同時系統(tǒng)對進出水水質(zhì)定期檢測，通過分析水質(zhì)數(shù)據(jù)，能夠發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)運行中的異常情況，并能及時采取應(yīng)對措施，避免出現(xiàn)出水不達標的情況。