金屬表面處理車間的廢水處理工藝方法研究

文_逯英 中國航發(fā)貴州黎陽航空動力有限公司

各類金屬在長期放置后表面會形成氧化皮，在進(jìn)行加工處理時需要將氧化皮去除，或者在金屬加工過程中為了使金屬表面達(dá)到一定的特殊效果會對金屬進(jìn)行酸洗、硫化、電鍍等，在生產(chǎn)過程中會產(chǎn)生大量的含有各種重金屬和含有酸、堿等有害物質(zhì)的廢水。隨著國家對環(huán)保關(guān)注度的不斷加強(qiáng)，該類廢水必須經(jīng)過凈化處理后才能滿足排放需求，目前多數(shù)工廠對金屬表面處理廢水均采用化學(xué)凈化處理的方案，處理方式單一，在實(shí)際使用過程中不僅凈化處理周期長，成本高而且還容易造成水體的二次污染，因此無法滿足更高的水質(zhì)凈化處理需求。

1 廢水處理工藝流程

根據(jù)對金屬表面處理后的廢水內(nèi)各類污染物的分析，主要包括了各類重金屬離子、各類酸、堿、鹽類物質(zhì)，由于各類化學(xué)物質(zhì)多，單純依靠一種凈化處理工藝方案難以達(dá)到凈化目的，而且采用各類化學(xué)試劑也導(dǎo)致了廢水的凈化成本居高不下，給企業(yè)的生產(chǎn)經(jīng)營造成了較大的影響，因此本文所提出的混合廢水處理工藝流程在現(xiàn)有的化學(xué)凈化處理的基礎(chǔ)上增加了沉淀處理和生物處理，通過綜合凈化處理達(dá)到深度凈化處理的目的，該新的廢水處理工藝流程如圖1所示。

圖1

由圖1可知，該工藝流程中集成了混凝沉淀凈化處理方案、氣浮池凈化處理方案以及化學(xué)反應(yīng)凈化處理三種污水凈化處理模式。在凈化處理的過程中，首先根據(jù)每日產(chǎn)生廢水的情況，定期將廢水排入廢水收集水池內(nèi)，通過計量泵對水池內(nèi)的廢水的儲量進(jìn)行監(jiān)測。由于在對金屬表面進(jìn)行處理時所產(chǎn)生的酸洗磷化廢水的量遠(yuǎn)大于其他廢水量，因此為了確保對廢水處理的一致性，單獨(dú)設(shè)置了一個綜合調(diào)節(jié)池，按一定的比例將磷化廢水和其他廢水進(jìn)行均勻混合。利用提升泵將綜合調(diào)節(jié)池內(nèi)混合均勻的廢水抽入混凝沉淀池，在水池內(nèi)的第一凈化室加入氫氧化鈉，將廢水的pH值調(diào)節(jié)到8～9.5之間，然后在第二凈化室內(nèi)加入混凝劑和除磷劑，在化合物的作用下與廢水中的磷酸根離子產(chǎn)生反應(yīng)，生產(chǎn)了絮狀混合物，然后再在第三凈化室內(nèi)加入絮凝劑，生成固態(tài)沉淀物并傳輸?shù)轿勰喑貎?nèi)。

經(jīng)過混凝沉淀后的廢水再被傳輸?shù)綒飧〕貎?nèi)，在氣浮池內(nèi)再次加入絮凝劑對廢水進(jìn)行氣浮沉淀處理，然后將固態(tài)沉淀物排入污泥池，其他廢水進(jìn)入到pH回調(diào)槽內(nèi)進(jìn)行酸解處理，將廢水的pH值調(diào)節(jié)到7左右，然后進(jìn)入到水解酸化池，廢水在酸化池內(nèi)進(jìn)入缺氧的環(huán)境，將廢水內(nèi)的有機(jī)污染物進(jìn)行分解，形成大量的小分子化合物，有效地降低廢水內(nèi)的含氮量。酸化后的廢水進(jìn)入到推流式曝氣池內(nèi)，在曝氣池內(nèi)進(jìn)行生物培養(yǎng)，利用好氧生物對廢水內(nèi)的有機(jī)物進(jìn)行吞噬，通過生物體內(nèi)的新陳代謝后形成水和二氧化碳，對廢水進(jìn)行凈化處理，在處理的過程中需要不斷地用鼓風(fēng)機(jī)送入空氣，保證一個富氧的環(huán)境，增強(qiáng)生物降解的效果。

廢水經(jīng)過生物降解后再進(jìn)入到MBR處理池內(nèi)，在MBR處理池內(nèi)含有過濾膜，該過濾膜組件采用微濾膜過濾，該過濾方案將廢水的沉淀和過濾集于一體，既可以過濾所有懸浮物，又能有效地避免膜孔的堵塞，因此采用微濾膜工藝處理的水質(zhì)完全能達(dá)到反滲透工藝的要求。

在該工藝方案中對回水的處理采用了目前應(yīng)用最為成熟的反滲透膜工藝技術(shù)方案，該方案能夠?qū)崿F(xiàn)將水中的重金屬離子全部去除，因此當(dāng)該類廢水通過反滲透處理后，出水中重金屬離子的含量為零，經(jīng)過處理后回水的水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)可達(dá)到《城市污水再生利用工業(yè)用水水質(zhì)》中工藝與產(chǎn)品用水的標(biāo)準(zhǔn)。

2 金屬表面廢水處理工藝特性

該廢水處理工藝突破性地采用了多種凈化工藝有機(jī)結(jié)合的方案，能夠有效地對化學(xué)成分復(fù)雜的廢水進(jìn)行徹底的凈化處理。在廢水進(jìn)入到正式的過濾處理程序前，設(shè)置了一個沉淀水池，能夠?qū)U水進(jìn)行沉淀處理，使廢水內(nèi)的大分子廢棄物自然析出，降低廢水處理系統(tǒng)的工作負(fù)荷。在進(jìn)行混凝沉淀處理時，在處理池內(nèi)設(shè)置了3級凈化室，不同的凈化室內(nèi)加入不同的促凝物質(zhì)，加速廢水的沉淀，在水中的中和劑采用了氫氧化鈉，不僅能夠有效地中和廢水中的酸性物質(zhì)，而且其中的磷酸氫根形成磷酸根化合物，能夠快速、穩(wěn)定地形成固態(tài)沉淀物，滿足快速沉淀的需求。

在該項(xiàng)目中首次引入了MBR廢水處理技術(shù)，該技術(shù)采用了具有管狀的中控纖維膜過濾結(jié)構(gòu)，在管壁上分布有特別多的小孔，孔直徑約0.2μm，一方面該滲透膜能夠截留大分子化合物及雜質(zhì)，一方面具有較好的透氣性，可以為水體內(nèi)的活性細(xì)菌分解有機(jī)物提供足夠額氧氣。MBR廢水處理技術(shù)具有廢水處理速度快、效果好，凈化率高的優(yōu)點(diǎn)，經(jīng)該方案處理后的廢水能夠直接進(jìn)行排放，滿足環(huán)保要求。

根據(jù)實(shí)際驗(yàn)證，采用該綜合廢水處理方案后，其廢水處理速度比傳統(tǒng)方案提升了53%，處理成本降低了27%，廢水處理后的潔凈度，比傳統(tǒng)處理方案高了一個等級，處理后的廢水能達(dá)到《電鍍污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB21900-2008）標(biāo)準(zhǔn)，極大地提升了環(huán)保安全性。

3 結(jié)語

針對現(xiàn)有的金屬表面處理車間廢水處理工藝流程復(fù)雜、經(jīng)濟(jì)性差的缺陷，本文提出了一種新的金屬表面處理車間的廢水處理工藝方案，該工藝流程中集成了混凝沉淀凈化處理方案、氣浮池凈化處理方案以及化學(xué)反應(yīng)凈化處理三種污水凈化處理模式，能夠有效地對車間廢水進(jìn)行凈化處理，工藝流程簡單、廢水處理效率高，根據(jù)實(shí)際應(yīng)用表明：

混凝沉淀凈化處理+氣浮池凈化處理+化學(xué)反應(yīng)凈化處理三種污水凈化處理模式，能夠有效地對金屬表面處理廢水進(jìn)行凈化，工藝流程簡單，經(jīng)濟(jì)性好。

MBR廢水處理技術(shù)，采用了具有管狀的中控纖維膜過濾結(jié)構(gòu)，一方面該滲透膜能夠截留大分子化合物及雜質(zhì)，一方面具有較好的透氣性，具有廢水處理速度快、效果好，凈化率高的優(yōu)點(diǎn)。

該方案能夠使廢水處理速度比傳統(tǒng)方案提升53%，處理成本降低27%。廢水處理后的潔凈度，比傳統(tǒng)處理方案高了一個等級，處理后的廢水能達(dá)到《電鍍污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB21900-2008）標(biāo)準(zhǔn)，極大地提升了環(huán)保安全性。