機械加工含脫模劑廢水處理工程實例

鄭建偉，董 凱，胡卜元

（江蘇貞一環(huán)?？萍加邢薰?，江蘇 南京 210000）

某電力金具生產(chǎn)企業(yè)主要生產(chǎn)電力金具設備。該企業(yè)生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的廢水包括：壓鑄機廢水、超聲波清洗廢水、設備清洗廢水及生活污水。其中，壓鑄機廢水為含脫模劑廢水，其成分復雜、可生化性差、難處理，國內(nèi)學者對同類廢水做了較多的研究[1]-[6]。本文以某電力金具生產(chǎn)企業(yè)污水處理站的工程實例的設計及運行情況進行分析，為類似項目污水處理設計提供參考。

1 工程概況

1.1 廢水來源

本項目廢水來源包括：壓鑄機廢水、超聲波清洗廢水、設備清洗水及生活污水，各種廢水產(chǎn)生量見表1。

表1 廢水種類及數(shù)量

生產(chǎn)廢水總量為3 240 m3/年，污水處理系統(tǒng)運行時間為330天/年，每天運行8 h，則處理量為1.25 m3/h。生產(chǎn)廢水和生活污水總量為16 500 m3/年，污水處理系統(tǒng)運行時間為330 天/年，24 h連續(xù)運行，則設計處理能力為2.09 m3/h。

1.2 設計進水水質(zhì)

本項目設計進水水質(zhì)見表2。

表2 設計進水水質(zhì)

1.3 出水要求

廢水經(jīng)處理達到《污水排入城鎮(zhèn)下水管道水質(zhì)標準》（CJ343-2010）B級標準要求后排入園區(qū)污水處理廠，主要控制指標見表3。

表3 設計出水水質(zhì)標準 單位：mg/L，pH值無量綱

2 工藝流程

本項目廢水分為生產(chǎn)和生活污水兩部分，其中采用“隔油+破乳+氣浮”工藝處理生產(chǎn)廢水，去除廢水中的石油類、懸浮物等物質(zhì)。

經(jīng)預處理后的生產(chǎn)廢水與生活污水混合，采用“ABR+水解酸化+接觸氧化+豎流沉淀池”進行處理。生活污水為后續(xù)生化系統(tǒng)提供豐富的營養(yǎng)源，有利于培養(yǎng)、馴化適應本項目廢水的微生物系統(tǒng)，利用微生物對難降解有機污染物共代謝作用[7]，進一步降低廢水中的難降解有機污染物，以減輕對園區(qū)污水處理廠的處理負荷。具體工藝流程見圖1。

圖1 廢水處理工藝流程

生產(chǎn)廢水（包括壓鑄機廢水、超聲波清洗廢水及設備清洗廢水）經(jīng)廠區(qū)排水管網(wǎng)收集進入隔油調(diào)節(jié)池內(nèi)，隔油調(diào)節(jié)池設置撇油器，將表面浮油收集至廢油收集罐。隔油調(diào)節(jié)池廢水經(jīng)泵提升進入破乳反應池。在破乳反應池內(nèi)投加破乳劑和助凝劑（PAM）進行破乳反應，然后經(jīng)壓力溶氣氣?。碊AF氣?。┻M行油水分離。生產(chǎn)廢水經(jīng)上述反應后，進入綜合調(diào)節(jié)池。

生活污水單獨收集，經(jīng)泵提升進入綜合調(diào)節(jié)池，與生產(chǎn)廢水混合，進行水質(zhì)水量的調(diào)節(jié)，同時為生化系統(tǒng)提供必要的營養(yǎng)源。綜合廢水經(jīng)泵提升進入ABR反應池（即厭氧折流板反應器）。在ABR反應池內(nèi)，廢水中難降解長鏈或者環(huán)狀有機物被厭氧微生物吸收、吸附及降解，變成小分子有機物，以利于后續(xù)處理系統(tǒng)進行處理。

ABR反應池出水自流依次進入水解酸化池和接觸氧化池，利用池中好氧微生物的代謝作用進一步去除有機污染物和氨氮，從而使廢水得到凈化。接觸氧化池出水在豎流沉淀池中進行泥水分離，達標后排入園區(qū)污水處理廠。

豎流沉淀池污泥經(jīng)泵提升進入污泥濃縮池，然后經(jīng)箱式壓濾機壓濾后外送處理，壓濾機濾液回綜合調(diào)節(jié)池。

3 主要構筑物及設備

主要構筑物及設備包括：（1）集水井：尺寸為2.5 m×0.5 m×1.5 m，鋼砼結構，環(huán)氧瀝青防腐。內(nèi)設機械格柵1臺，寬0.3 m，柵間距5 mm，N（即功率）=0.37 kw。設提升泵2臺，1用1備，Q（即流量）=1.5 m3/h，H（即揚程）=17 m，N=0.37 kW；（2）隔油調(diào)節(jié)池：尺寸為4.0 m×2.0 m×3.5 m，鋼砼結構，有效容積2 4 m3，H R T（即水力停留時間）=24 h，環(huán)氧瀝青防腐。設撇油器1臺，N=0.55 kw；設空氣攪拌系統(tǒng)，攪拌強度6 m3/m2?h；設提升泵2臺，1用1備，Q=1.5 m3/h，H=17 m，N=0.37 kW；（3）破乳反應池：尺寸為2.0 m×1.7 m×3.5 m，鋼砼結構，有效容積9.72 m3，HRT=3 h，環(huán)氧瀝青防腐，反應池內(nèi)設空氣攪拌系統(tǒng)，攪拌強度6 m3/m2?h。

配套加藥系統(tǒng)包括：（1）設PAC加藥系統(tǒng)1套，設計加藥能力為400 mg/L；（2）設PAM加藥系統(tǒng)1套，設計加藥能力為5 mg/L；（3）設專破乳劑加藥系統(tǒng)1套，設計加藥能力為100 mg/L；（4）DAF氣?。禾幚砹?.5 m3/ h，配套空壓機、溶氣罐及回流泵等，N=2.22 kw。操作壓力0.3～0.5 Mpa，氣泡直徑20～40 μm，回流比50%；（5）綜合調(diào)節(jié)池：尺寸為3.0 m×4.5 m×4.5 m，鋼砼結構，有效容積54 m3，HRT=24 h，環(huán)氧瀝青防腐。設提升泵2臺，1用1備，Q=2.08 m3/ h，H=12 m，N=0.37 kW；設潛水攪拌機1臺，功率0.85 kw；（6）ABR反應池：尺寸為6.0 m×4.5 m×4.5 m，鋼砼結構，有效容積108 m3，HRT=48 h，環(huán)氧瀝青防腐。系統(tǒng)設在線pH儀表1臺；（7）水解酸化池：尺寸為3.0 m×2.4 m×4.5 m，鋼砼結構，有效容積28.8 m3，HRT=12 h，環(huán)氧瀝青防腐，水解酸化池內(nèi)設空氣攪拌系統(tǒng)，攪拌強度6 m3/m2?h；（8）接觸氧化池：尺寸為6.0 m×2.4 m×4.5 m，鋼砼結構，有效容積57.6 m3，HRT=28 h，環(huán)氧瀝青防腐。系統(tǒng)設風機2臺，1 用 1備，Q=0.9 m3/min，P（即壓力）=4.5 mH2O，N=1.5 kW；配置微孔曝氣器28個，單個通氣量為1.93 m3/h。接觸氧化池配置在線溶解氧測定儀1臺；（9）豎流沉淀池：尺寸為2.4 m×2.4 m×4.5 m，鋼砼結構，表面負荷1.1 m3/m2?h，環(huán)氧瀝青防腐。系統(tǒng)設污泥回流泵2臺，1用1備，Q=1.6 m3/h，H=13.2 m，N=0.75 kW；設中心導流筒1個，為沉淀池進行均勻配水；（10）污泥濃縮池：尺寸為2.4 m×1.5 m×4.5 m，鋼砼結構，有效容積12.6 m3，HRT=3 h，環(huán)氧瀝青防腐。系統(tǒng)設污泥泵2臺，1用1備，Q=2.0 m3/h，H=60 m，N=1.1 kW；（11）污泥處理系統(tǒng)：箱式壓濾機1臺，過濾面積4 m2，N=1.5 kw。配置污泥調(diào)理劑加藥系統(tǒng)1套，加藥能力為5 kg/t絕干泥；（12）設備間：尺寸為6.0 m×5.5 m×4.0 m。

4 調(diào)試運行

本項目于2015年2月開始調(diào)試，經(jīng)3個月調(diào)試后，系統(tǒng)穩(wěn)定運行。調(diào)試穩(wěn)定運行后，COD等污染物排放濃度均達到了園區(qū)污水處理廠接管標準。各單元處理效果見表4。

表4 各工藝單元出水水質(zhì) 單位：mg/L，pH值無量綱

5 技術經(jīng)濟分析

該項目總投資128萬元，其中設備投資70萬元，土建投資58萬元（含配套設備間），噸水處理費用1.89元，其中，電費1.19元，藥劑費用0.5元，人工費0.20元，不含設備折舊費和污泥處理費。

6 工程總結

工程實踐表明，對于機械加工含脫模劑廢水，采用“隔油+破乳+氣浮+水解酸化+ABR+接觸氧化”的組合工藝，系統(tǒng)運行穩(wěn)定，出水穩(wěn)定達到《污水排入城鎮(zhèn)下水管道水質(zhì)標準》（CJ343-2010）B級標準要求，適合機械加工含脫模劑廢水的達標處理。