某汽車發(fā)動機有限公司主要生產輕、中、重3個級別發(fā)動機,具備18萬臺的綜合生產能力。在發(fā)動機生產過程中會產生大量高濃度難降解的有機廢水,主要有切削液、磨削液、清洗液廢水和清潔廢水,廢水中含有檸檬酸、異丙醇胺、礦物油、非離子表面活性劑、碳酸鈉、硫酸鈉和有機添加劑等物質,處理難度大,且廢水采用間歇排放,排放周期較長。
根據公司的發(fā)動機生產規(guī),F狀,考慮長期發(fā)展需要,廢水處理設計規(guī)模為80 m3/d,設計進、出水水質如表 1所示。要求出水水質達到《污水綜合排放標準》(GB 8978—1996)的一級標準。
表 1 設計進、出水水質項目 | COD/(mg•L -1 ) | BOD 5 /(mg•L -1 ) | 石油類/(mg•L -1 ) | TP/(mg•L -1 ) | SS/(mg•L -1 ) | pH |
進水 | ≤6000~8000 | ≥400 | ≤800 | ≤100~140 | ≤1000 | 6~9 |
出水 | ≤100 | ≤20 | ≤5 | ≤0.5 | ≤70 | 6~9 |
1 廢水處理工藝
1.1 工藝流程
切削液、磨削液、清洗液廢水和清潔廢水均在車間進行除渣、預除油后再進入集水池。集水池的廢水由自吸泵送入調節(jié)隔油池進行水質水量調節(jié)和去除浮油,浮油經池內配套的集油器收集后回收;經調節(jié)隔油池處理后的廢水自流進入酸化破乳池進行酸化破乳;酸化破乳后的廢水自流進入化學除磷池,廢水在調節(jié)堿度和加入除磷劑進行除磷后再進入預混凝池完成混凝反應;經預混凝處理后的廢水自流進入沉淀池進行渣水分離,上層清液自流進入沉淀池末端配套的提升井,再由提升泵送入Fenton氧化池進行高級氧化,將廢水中大分子難降解有機物質氧化降解成小分子或易降解的物質,并進一步去除廢水中油類物質;經Fenton氧化處理后的廢水自流進入混凝池發(fā)生破乳脫穩(wěn)、聚凝等反應,使廢水中溶解性和懸浮物形成絮狀物;混凝出水自流進入氣浮處理設備進行渣水、油水分離,減輕后續(xù)處理有機負荷;氣浮出水自流進入調節(jié)池與泵入的營養(yǎng)液(生活污水 )充分混合均化水質水量后再由提升泵定量送入水解酸化池,進一步去除有機物和提高廢水的可生化性;水解酸化出水再進入生物接觸氧化池進行微生物好氧氧化處理;經生物接觸氧化處理后的廢水水質已基本達到排放標準,但仍含有一定量隨廢水一道排出的污泥和少量懸浮物,運用淺層沉淀原理,采用斜管二沉池對生物接觸氧化池出水進行泥水分離,去除污泥和懸浮物,確保達到《污水綜合排放標準》(GB 8978—1996)的一級標準。廢水處理工藝流程如圖 1所示。
1.2 主要構筑物及設計參數
(1)集水池。用于收集切削液、磨削液、清洗液廢水和清潔廢水。1座,池容為120 m3,尺寸7.0 m×6.0 m,配有2臺揚程為15 m 的25FZB-20L型自吸泵,2臺揚程為15 m 的液下排污泵,1用1備。自吸泵采用自動和手動兩種控制方式,自動方式采用探針式液位計控制,高液位時開泵,低液位時停泵。
(2)調節(jié)隔油池。調節(jié)隔油池具有調節(jié)水質水量和去除浮油的功能。1座,池容為20 m3,有效水深為3.5 m,HRT=5 h,設集油器1套(含浮油收集機和油水分離機)。采用全地上鋼混結構,便于廢水經調節(jié)隔油池處理后可全部自流,節(jié)省能耗和處理成本。
(3)酸化破乳池、化學除磷池和預混凝池。酸化破乳池:通過加入濃硫酸使廢水中懸浮和膠體物質進行破乳、脫穩(wěn)。1座,有效容積為1 m3。池體采用PVC板結構;瘜W除磷池:廢水在堿性環(huán)境中(pH為10~12),加入除磷劑CaCl2進行除磷,總磷的去除率可達到99%以上。1座,有效容積為1 m3。池體采用PVC板結構。預混凝池:使破乳、脫穩(wěn)以及生成的磷酸鈣鹽等物質與廢水進行分離,減輕后續(xù)處理負荷。2座,有效容積均為1 m3。池體采用PVC板結構。
(4)沉淀池和提升井。沉淀池:1座,有效沉淀面積為6 m2,有效水深為4.0 m,污泥斗容積為3 m3,表面水力負荷為1.2 m3/(m2·h),水力停留時間為2.5 h,池底裝有2臺揚程為10 m的 QW7-10型排泥泵。提升井:1座,有效容積為10 m3,配有2臺揚程為 15 m的50FZB-25L型水泵,池體為鋼筋混凝土結構,池底布有攪拌液體用的空氣穿孔管。
(5)Fenton氧化池和混凝池。Fenton氧化池:主要功能是在生成的羥基自由基的強氧化能力下對廢水中難降解有機物質進行氧化降解,Fenton氧化同時還可進一步去除廢水中的油類物質,為后續(xù)工藝減輕負荷。1座,3格,有效容積為12 m3,HRT為3~ 6 h,反應pH為3~4。池體采用PVC板結構。混凝池: 1座,3格(分別用于pH調整、破膠脫穩(wěn)和聚凝),有效容積為3 m3。池體采用PVC板結構。
(6)氣浮處理設備。采用部分污水回流加壓溶氣氣浮,即氣浮機20%~30%的出水加壓至0.3 MPa后回流進入溶氣罐,然后加壓的廢水與加壓的空氣再進入氣浮分離段,通過壓力釋放器將加壓氣水轉變?yōu)樗臀⒓殮馀莸幕旌衔铮⒓殮馀菖c廢水中的分散油粒和混凝懸浮物產生黏附作用并形成大的絮狀物浮上水面,實現水質凈化。設1臺氣浮機,處理能力為4 m3/h,成套設備總功率為3.5 kW。
(7)調節(jié)池和水解酸化池。調節(jié)池:主要功能是使氣浮出水能與流入的營養(yǎng)液充分混合均勻,均化水質水量,滿足后續(xù)生化處理要求。1座,有效容積為100 m3,尺寸6.0 m×4.0 m。池體為鋼混結構,池底設有液下攪拌裝置。水解酸化池:水解酸化不僅可降解去除部分易降解有機物,還可將一些難降解有機物降解為小分子有機物,提高廢水可生化性,為后續(xù)好氧生物處理減輕有機負荷。3座,串聯運行,單池有效容積為30 m3,HRT=12 h,池內設有60 m3軟性生物填料,零間距安裝,淹沒高度0.4 m。
(8)生物接觸氧化池。其功能是進一步氧化降解廢水中的有機物,保障出水水質穩(wěn)定。3座,串聯運行,單池有效容積為40 m3,HRT=15 h,池內設有90 m3軟性生物填料,零間距安裝,淹沒高度0.4 m。池體為鋼混結構,池底設有微孔曝氣器,氣水比為(15~25)∶1,設3臺HC-80S型回旋式風機鼓風機, 2用1備,功率為2.2 kW。
(9)二沉池。采用斜管沉淀池,全地下鋼混結構。1座,有效容積為25 m3,表面水力負荷為1.5 m3/(m2·h),HRT=2.5 h,泥斗設2臺排泥泵,1用1備,功率為1.1 kW。
(10)污泥濃縮池。用于收集沉淀池沉渣、氣浮浮渣和二沉池剩余污泥,進行泥水的沉淀分離。1座,半地下鋼混結構,有效容積為20 m3,HRT=24 h。配置1套板框壓濾機,功率為1.5 kW。具體參見http://www.northcarolinalenders.com更多相關技術文檔。
2 運行效果
經過4個多月調試,廢水處理系統運行良好,處理效果穩(wěn)定,出水水質均達到《污水綜合排放標準》(GB 8978—1996)的一級標準。調試期內不同時期的兩次取樣檢測結果如表 2所示。
項目 | COD/(mg•L -1 ) | BOD 5 /(mg•L -1 ) | 石油類/(mg•L -1 ) | TP/(mg•L -1 ) | SS/(mg•L -1 ) | pH | |
1 | 進水 | 7800 | 500 | 750 | 135 | 900 | 8.56 |
出水 | 85.61 | 8.32 | 2.26 | 0.36 | 8.62 | 7.67 | |
2 | 進水 | 7200 | 480 | 770 | 128 | 880 | 8.23 |
出水 | 65.36 | 7.15 | 1.58 | 0.40 | 6.53 | 7.45 |
3 結論
該工程總投資為160萬元,其中設備投資為90萬元,土建投資為70萬元;處理成本為7.82元/m3,其中電費為1.92元/m3、藥劑費為4.90元/m3、人工費為1.00元/m3。采用隔油/Fenton氧化/混凝/氣浮/兩級水解酸化/兩級生物接觸氧化工藝處理汽車發(fā)動機車間生產廢水,系統處理效果穩(wěn)定、操作簡便、占地面積小、運行費用低。