應用QC 方法降低廢水處理站出水的COD 波動值

黃海 周杰 鄭婷 祁超

（1. 江西銅業(yè)股份有限公司，江西德興 334200；2. 賽恩斯環(huán)保股份有限公司，湖南長沙 410000）

1 引言

化學需氧量（Chemical Oxygen Demand，COD）是廢水處理過程中常見的污染物質之一［1］，為防止COD排放對周邊環(huán)境造成影響，需經(jīng)過一定工藝進行處理，將COD 有效降解至排放限值以下。常規(guī)的廢水COD 處理方法有混凝法、化學法，其中，化學法是通過在廢水中添加具有氧化性質的化學藥劑，將COD物質降解為CO2，H2O，其具有反應徹底、效率高等特點［2］。

廢水COD 的化學處理方法中，出水COD 值通常與化學藥劑的添加量呈相關性，化學藥劑用量越大，出水COD 值越低［3］。實際生產(chǎn)中，由于進水COD值的波動、化學藥劑用量的不穩(wěn)定，出水COD 值也隨之存在波動情況。COD 值波動過大，一方面會造成化學藥劑過量投加，浪費藥劑；另一方面會增加外排水COD 值超標風險［4］。QC（質量控制）小組針對廢水處理站COD 波動較大的情況，以降低環(huán)保風險、提高經(jīng)濟效益為出發(fā)點，用質量管理的方法，對廢水處理過程進行檢查、分析、控制與處置，以降低出水的COD 波動值。

2 成立QC 小組并選題

隨著當今環(huán)保形勢日益嚴峻，外排水指標控制和成本控制標準也逐步提高，這意味著精準控制外排水COD 波動區(qū)間，才能保證廢水處理效率和藥劑投加合理性。某廢水處理站2019 年上半年外排水COD 平均波動值達到35.88 mg/L（見表1），嚴重影響了藥劑投加成本，存在環(huán)保超標隱患。為此，成立QC小組，將降低廢水處理站出水COD 波動作為攻關研究課題，以控制COD 波動值≤25 mg/L 作為目。

表1 2019 年上半年某廢水處理站外排水COD 波動情況

3 現(xiàn)狀調(diào)查及原因分析

按照廢水處理站生產(chǎn)工藝控制要求，外排水COD 應該控制在35±10 mg/L 之間。該站2019 年3月的COD 波動值最大，QC 小組成員以該月份的生產(chǎn)數(shù)據(jù)作為分析對象，如圖1 所示。

圖1 2019 年3 月某廢水處理站外排水COD 分布情況

對散布在工藝控制要求值范圍外的點進行調(diào)查分析，將造成分布點離散的原因進行了分類統(tǒng)計，見表2。

表2 COD 數(shù)值偏差因素統(tǒng)計

由表2 可知，藥劑供需不平衡是影響外排水COD 波動的主要癥結，QC 小組從“人、機械、材料、方法、環(huán)境”5 個方面進行剖析［5］，列出了造成藥劑供需不平衡的可能原因，如圖2 所示。

圖2 藥劑供需不平衡影響因素分析

4 要因分析

對可能造成藥劑供需不平衡的因素，QC 小組成員通過考核、查閱資料、現(xiàn)場確認等方法，進行逐一排查、分析，以篩選出其中的主要因素。

（1）實驗人員檢測誤差。針對全部實驗人員隨機、多次送檢COD 標準樣，進行COD 檢測考核。統(tǒng)計考核成績，全部檢測結果的誤差均小于5%，平均檢測誤差為3.8%?？己私Y果合格率100%，符合實驗人員崗位要求。

（2）操作人員操作技能差。管理人員針對各崗位操作人員，依據(jù)操作規(guī)程，全部進行理論考試與實際操作考核?？己顺煽儍?yōu)秀人數(shù)3 人，良好人數(shù)8 人，合格人數(shù)1 人，考核合格率100%。

（3）藥劑計量泵故障。查閱藥劑計量泵的機臺記錄表和保修單，1＃計量泵在2019 年3 月出現(xiàn)故障2次，正常運行時長為635.5 h，檢修時長3.5 h；2＃計量泵（備用）在2019 年3 月出現(xiàn)故障0 次，正常運行時長108.5 h，檢修時長0 h。1＃計量泵、2＃計量泵（備用）合計正常使用時長744 h，正常使用時間總和為100%。

（4）藥劑質量不合格。查閱倉庫物資登記資料，在2019 年3 月藥劑進庫共13 批次；查閱藥劑進廠質檢資料，質檢人員對每批次藥劑進行進廠隨機取樣，質檢合格率100%。

（5）藥劑投加量調(diào)控次數(shù)不夠。QC 小組成員查閱在2019 年3 月生產(chǎn)記錄表及進水水質、水量波動情況，統(tǒng)計結果見表3。根據(jù)生產(chǎn)記錄表，每天藥劑用量調(diào)控3 次，遠遠低于進水的水量及水質波動次數(shù)，無法根據(jù)進水波動及時進行藥劑調(diào)整，造成藥劑投加量無法滿足進水COD 值的變化需求，導致藥劑投加量過多或者過少。

表3 進水自測、藥劑調(diào)控及進水水質變化統(tǒng)計

QC 小組通過逐一的原因排查、分析，確定影響藥劑供需不平衡主要是因為藥劑投加量調(diào)控次數(shù)不夠，其他為非要因。

5 制定對策

QC 小組成員采用頭腦風暴法針對要因進行對策的制定，對藥劑投加量調(diào)控次數(shù)不夠的狀況進行分析，制定對策，共制定出3 種相應解決方案，并對其中2 種方案進行對策評價，見表4。

表4 方案對比

根據(jù)對策評價，選用“增加自動投加系統(tǒng)”這一對策，并制定實施計劃加以實施。

6 效果檢查

QC 小組成員統(tǒng)計了活動開展后2019 年10月—2020 年2 月某廢水處理站的外排水COD 波動情況，見表5。

表5 2019 年10 月—2020 年2 月某廢水處理站外排水COD 波動情況

由表5 可知，活動開展后，2019 年10 月—2020年2 月期間，某廢水處理站的外排水COD 波動有了明顯改善，波動值均控制在25 mg/L 以下，達到了目標要求。藥劑供需不平衡的問題得到明顯改善，已不再是影響外排水COD 波動的主要癥結。該活動取得了良好的經(jīng)濟和社會效益，噸水處理藥劑費用在活動后較活動前減少了5.7%；降低了外排水COD 波動值，為外排水水質穩(wěn)定達標提供了有力保障；大幅降低了實驗人員、操作人員的勞動強度。

7 結語

通過QC 活動，較好地解決了某廢水處理站出水COD 波動值較大的問題，降低了廢水處理成本及環(huán)保風險，減輕了工人的勞動強度，取得了良好的經(jīng)濟和社會效益。同時增強了QC 小組成員及相關管理人員的質量意識，提高了員工解決實際質量問題的能力，而且鍛煉了隊伍［6］，為企業(yè)今后解決類似問題和開展QC 活動打下良好的基礎。