機(jī)床廠綜合污水處理工程實(shí)例

　　機(jī)床是機(jī)械加工的基本生產(chǎn)設(shè)備，生產(chǎn)機(jī)床的質(zhì)量和數(shù)量是國(guó)家工業(yè)發(fā)達(dá)程度的重要標(biāo)志之一。生產(chǎn)機(jī)床是復(fù)雜而精密的過(guò)程，包括金屬切削、涂裝前處理、鑄件熱處理、噴漆和清洗等，相應(yīng)用到的藥劑也十分復(fù)雜。金屬切削過(guò)程中，使用乳化液能夠起到潤(rùn)滑、清洗及防銹作用，但乳化液是污染負(fù)荷極高的含油污水，而且由于表面活性劑的作用，油滴穩(wěn)定地存在于水中，難于處理〔1〕。涂裝前處理工段除油、除銹過(guò)程使用除油劑、酸性除銹劑，磷化過(guò)程使用含磷酸鹽的酸性溶液使金屬表面形成磷化膜。除此之外，熱處理工段產(chǎn)生含油污水，噴漆工段產(chǎn)生含大量水溶性油漆的污水，清洗工段產(chǎn)生酸洗污水。機(jī)床生產(chǎn)加工過(guò)程中，產(chǎn)生的污水來(lái)源極其復(fù)雜，污染物種類繁多，目前國(guó)內(nèi)外對(duì)這類污水的處理工程均鮮有報(bào)道。

　　沈陽(yáng)某機(jī)床廠污水處理工程于2007年投入運(yùn)行，針對(duì)各工段生產(chǎn)污水的不同性質(zhì)，先對(duì)各類生產(chǎn)污水進(jìn)行預(yù)處理，去除乳化油、磷酸鹽、金屬離子等物質(zhì)。處理后的生產(chǎn)污水與廠區(qū)生活污水混合，用水解酸化+生物接觸氧化工藝進(jìn)行進(jìn)一步處理。實(shí)際運(yùn)行效果表明該處理工程處理效果穩(wěn)定，出水水質(zhì)達(dá)到設(shè)計(jì)要求。

　　1 污水水質(zhì)和水量

　　1.1 生產(chǎn)污水進(jìn)水水質(zhì)和水量

　　生產(chǎn)污水總水量為240 m3/d，生產(chǎn)污水來(lái)源及成分極其復(fù)雜，主要有以下幾個(gè)部分：

　　(1)乳化液污水。含有乳化劑、防銹添加劑、抗磨劑、潤(rùn)滑油、表面活性劑等，COD 10 000～12 000 mg/L。污染負(fù)荷極高，難于處理，為生產(chǎn)污水中主要污染物。每半個(gè)月排放一次，每次排放120 m3。

　　(2)前處理污水。包括酸洗、堿洗、脫脂和磷化等工藝產(chǎn)生的污水，COD 80～800 mg/L，油300～1 200 mg/L，Zn2+ 2.5～13 mg/L，還含有磷酸鹽和表面活性劑。連續(xù)排放，每小時(shí)排放6.0 m3。

　　(3)熱處理污水。主要是含油污水。每月排放一次，每次排放量61 m3。

　　(4)噴漆污水。含大量油漆顆粒及溶劑(如乙醇、丙酮、苯類)，COD 450～550 mg/L。每?jī)蓚�(gè)月排放一次，每次排放量80 m3。

　　(5)清洗機(jī)污水。含有鹽酸、硫酸、硝酸和磷酸，pH<1.5。不定期排放，每次排放量85 m3。

　　1.2 生活污水進(jìn)水水質(zhì)和水量

　　生活污水水量為1 200 m3/d。生活污水進(jìn)水水質(zhì)：COD 300~350 mg/L，BOD5 200~230 mg/L，氨氮≤100.0 mg/L，石油類≤40 mg/L，SS≤250 mg/L，pH 6~9。

　　1.3 出水水質(zhì)

　　各種生產(chǎn)污水經(jīng)過(guò)預(yù)處理后出水水質(zhì)均應(yīng)達(dá)到DB 21/1627—2008《遼寧省污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》〔2〕，具體要求：CODCr≤300 mg/L，BOD5≤250 mg/L，氨氮≤30 mg/L，石油類≤20 mg/L，SS≤300 mg/L，pH 6~9，磷酸鹽≤5.0 mg/L。預(yù)處理后的生產(chǎn)污水與生活污水混合，形成綜合污水，并做進(jìn)一步處理。綜合污水處理后出水水質(zhì)應(yīng)達(dá)到GB/T 18920—2002《城市污水再生利用 城市雜用水水質(zhì)》中綠化及道路清掃水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)〔3〕，具體要求：BOD5≤15 mg/L，氨氮≤10.0 mg/L，pH 6~9。

　　2 處理工藝流程

　　根據(jù)機(jī)床廠污水種類繁多、成分復(fù)雜的特點(diǎn)，采用預(yù)處理和生物處理結(jié)合的工藝進(jìn)行處理，具體工藝流程如圖 1所示。

 圖 1 處理工藝流程

　　工業(yè)污水首先進(jìn)行預(yù)處理過(guò)程。乳化液污水有機(jī)負(fù)荷極高，化學(xué)穩(wěn)定性高，處理很困難，需要單獨(dú)進(jìn)行預(yù)處理。乳化液污水首先進(jìn)入預(yù)處理機(jī)，通過(guò)加藥裝置向預(yù)處理機(jī)中投加石灰乳和明礬粉水兩種混凝劑。混凝劑能夠發(fā)生水解，生成膠體吸附油滴，還能形成高分子聚合物吸附油滴，使乳化油從水分子的包圍中分離，完成破乳過(guò)程，實(shí)現(xiàn)油水分離，預(yù)處理機(jī)出水進(jìn)入貯存池。而前處理污水、熱處理污水、噴漆污水和清洗機(jī)污水有機(jī)負(fù)荷、含油量較低，可以直接進(jìn)入貯存池與處理后的乳化液污水進(jìn)行混合，混合后污水進(jìn)入中和調(diào)節(jié)池，加入鹽酸進(jìn)行酸堿度調(diào)節(jié)。調(diào)節(jié)池出水管道設(shè)有管道混合器，其中添加了PAC粉末、PAM粉末，在出水水流的作用下，藥劑迅速、均勻的擴(kuò)散到污水中，混合了藥劑的污水流入固液分離器。在固液分離器中，磷酸鹽以磷酸鈣沉淀的形式去除，鋅、錳等重金屬離子以氫氧化物沉淀的形式去除，出水管的管道混合器中加入PAC粉末、PAM粉末，藥劑與出水混合后進(jìn)入裝有渦凹曝氣機(jī)的小型充氣段，在那里與曝氣機(jī)產(chǎn)生的微氣泡充分混合，氣泡附著在固體懸浮物表面，將其帶到水面。氣浮池的上端設(shè)置刮泥機(jī)，刮泥機(jī)將浮在水面的懸浮物刮到傾斜板上，再將其推入排泥管。排泥管內(nèi)設(shè)置水平螺旋推進(jìn)器，將所收集的污泥推出氣浮池。氣浮池出水進(jìn)入曝氣調(diào)節(jié)池。

　　生活污水首先通過(guò)集水池中的機(jī)械格柵，攔截污水中大顆粒懸浮或漂浮固體污染物，然后由潛水泵提升到曝氣調(diào)節(jié)水池。在曝氣調(diào)節(jié)水池中，生活污水與處理后的工業(yè)污水充分混合，并完成水質(zhì)水量的均化。然后將污水提升至水解酸化池，利用厭氧菌使有機(jī)物得到充分厭氧降解或初步水解，將大分子有機(jī)物轉(zhuǎn)化成小分子有機(jī)物，提高污水的可生化性。水解酸化池流出的污水通過(guò)進(jìn)水槽，由下至上均勻進(jìn)入一級(jí)接觸氧化池，池底均勻設(shè)置一定數(shù)量的曝氣頭提供氧氣，池中充氧的污水與懸掛的組合填料充分接觸，填料上附著的好氧微生物對(duì)大部分有機(jī)污染物進(jìn)行生物降解，污水得到初步凈化。污水在重力的作用下流入二級(jí)接觸氧化池，進(jìn)一步完成有機(jī)物的降解，出水進(jìn)入沉淀池，進(jìn)行泥水分離。沉淀后污水均勻分配，進(jìn)入三套并聯(lián)的石英砂過(guò)濾器，去除水中懸浮物及黏膠質(zhì)顆粒，從而降低水中濁度，出水進(jìn)入兩套并聯(lián)的活性炭吸附器進(jìn)一步去除水中懸浮物及總磷。過(guò)濾工藝是保證污水各項(xiàng)出水水質(zhì)達(dá)到指標(biāo)的重要步驟，過(guò)濾清水由變頻給水泵運(yùn)輸?shù)街兴�給水管網(wǎng)，回用于生產(chǎn)和廠區(qū)綠化灌溉。

　　3 主要工藝構(gòu)筑物設(shè)計(jì)參數(shù)及設(shè)備選型

　　3.1 預(yù)處理部分

　　(1)乳化液污水預(yù)處理。預(yù)處理機(jī)1套，處理能力為1 m3/h，尺寸為1.5 m×0.7 m×1.3 m，功率1.5 kW，荷重1.35 t。設(shè)置鈣鹽加藥裝置和明礬加藥裝置各 1套，型號(hào)為L(zhǎng)D-JY-500，儲(chǔ)藥箱有效容積500 L，溶藥箱有效容積200 L，攪拌機(jī)功率0.37 kW。KWQ4-10-0.55型乳化液污水池潛污泵1臺(tái)，Q=4 T/h，H=10 m。

　　(2)清洗機(jī)、前處理、熱處理、噴漆污水預(yù)處理。污水貯存池尺寸為8.0 m×4.0 m×2.7 m。設(shè)置鹽酸加藥裝置1臺(tái)，有效容積500 L。KWQ4-10-0.55型污水池提升泵1臺(tái)，Q=4 T/h，H=10 m。

　　(3)中和調(diào)節(jié)池。尺寸為6.05 m×2.7 m×4.5 m，設(shè)置KWQ10-15-1.1型潛污泵2臺(tái)，Q=10 T/h，H=15 m。

　　(4)固液分離器。1套，尺寸為4.0 m×2.0 m×3.0 m，處理能力10 m3/h，功率1.6 kW，處理流量10 T/h，凈重3.6 T。設(shè)PAC加藥裝置和PAM加藥裝置各1套，儲(chǔ)藥箱有效容積1 000 L，溶藥箱有效容積500 L，攪拌機(jī)功率0.55 kW。

　　(5)渦凹?xì)飧⊙b置。1套，尺寸為3.05 m×1.23 m×1.26 m。氣浮裝置型號(hào)為ZWS-10，功率3.3 kW，處理能力10 m3/h。

　　3.2 生物處理部分

　　(1)集水池。尺寸為9.28 m×6.05 m×4.8 m，池內(nèi)設(shè)有機(jī)械格柵1臺(tái)，格柵寬800 mm，柵條間隙5 mm，傾角60°。配有WQ2290-430-200型潛水泵2臺(tái)，Q=250 m3/h，H=15 m，P=18.5 kW。WQ2260-425-150型潛水泵1臺(tái)，Q=145 m3/h，H=15 m，P=11 kW。

　　(2)曝氣調(diào)節(jié)水池。尺寸為14.7 m×6.05 m×4.7 m。設(shè)有WQ2210-422-150型潛水泵2臺(tái)，Q=65 m3/h，H=15 m，P=5.5 kW。

　　(3)水解酸化池和生物接觸氧化池。水解酸化池尺寸為7.2 m×6.05 m×4.48 m。生物接觸氧化池采用兩級(jí)生物接觸氧化流程。一級(jí)接觸氧化池尺寸為9.95 m×5.65 m×4.8 m，二級(jí)接觸氧化池尺寸為4.95 m×5.65 m×4.8 m。每座接觸氧化池內(nèi)掛組合填料。設(shè)有2臺(tái)SSR125H-1750-58.8型鼓風(fēng)機(jī)將壓縮空氣通過(guò)管道送入每座接觸氧化池。

　　(4)沉淀池。構(gòu)筑物為豎流式沉淀池，尺寸為 5.6 m×5.6 m×4.8 m。池內(nèi)裝有2臺(tái)kWQ8-12-0.75型沉淀池潛污泵，H=12 m。

　　(5)石英砂過(guò)濾器和活性炭吸附器。石英砂過(guò)濾器3套，處理水量30 T/h，尺寸為D 2.0 m×3.38 m，凈重2.5 T�；钚蕴课�附器2套，處理水量30 T/h，尺寸為D 2.0 m×3.66 m，凈重2.5 T。

　　3.3 自控系統(tǒng)

　　自控系統(tǒng)能夠顯示系統(tǒng)各設(shè)備、裝置、區(qū)域的運(yùn)行狀態(tài)以及全部過(guò)程參數(shù)和動(dòng)態(tài)生產(chǎn)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，操作人員可在中央控制室監(jiān)視各工藝設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化操作、遠(yuǎn)程控制要求。

　　4 運(yùn)行效果

　　該工程于2007年8月開(kāi)始運(yùn)行，工程運(yùn)行至今，處理效果一直很穩(wěn)定，COD、SS和氨氮均達(dá)到GB/T 18920—2002《城市污水再生利用城市雜用水水質(zhì)》中綠化及道路清掃水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)。2012年10月的運(yùn)行效果如表 1所示。

　　5 運(yùn)行費(fèi)用分析

　　運(yùn)行費(fèi)用主要有電費(fèi)、人工費(fèi)和藥劑費(fèi)。其中電費(fèi)：工程中耗電設(shè)備有潛污泵3臺(tái)，潛水泵5臺(tái)，鼓風(fēng)機(jī)2臺(tái)，氣浮裝置1臺(tái)，攪拌機(jī)2臺(tái)，總裝機(jī)容量為83.92 kW，其中鼓風(fēng)機(jī)、氣浮裝置常年運(yùn)行，其他設(shè)備按照運(yùn)行需要間斷運(yùn)行，綜合考慮以上因素得到實(shí)際工程運(yùn)行功率為45 kW，電價(jià)按0.6元/(kW·h)計(jì)算，耗電費(fèi)為0.45元/m3;人工費(fèi)：工程運(yùn)行管理維護(hù)人員4名，按人工維護(hù)管理費(fèi)用每日80元計(jì)算，人工費(fèi)為0.22元/m3;藥劑費(fèi)：消耗藥劑主要為PAC、PAM、石灰乳和明礬，藥劑需要按時(shí)補(bǔ)充，每次定量投加50 kg，合計(jì)藥劑費(fèi)為0.38元/m3。綜上所述，污水處理運(yùn)行費(fèi)用=電費(fèi)+人工費(fèi)+藥劑費(fèi)=0.45+0.22+0.38=1.05元/m3。具體參見(jiàn)http://www.yiban123.com更多相關(guān)技術(shù)文檔。

　　6 結(jié) 語(yǔ)

　　機(jī)床廠生產(chǎn)污水污染物成分復(fù)雜，包括工業(yè)生產(chǎn)車間產(chǎn)生的乳化液污水、含油污、磷酸鹽、鋅、錳、表面活性劑等物質(zhì)的污水。預(yù)處理方法能夠?qū)Σ煌瑏?lái)源的污水進(jìn)行有針對(duì)性的處理，減輕后續(xù)生物處理部分的處理負(fù)擔(dān)，提高處理效果，生產(chǎn)污水出水水質(zhì)符合DB21/1627—2008《遼寧省污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》。水解酸化、生物接觸氧化等生物處理工藝能夠完成對(duì)廠區(qū)綜合污水的處理，處理水進(jìn)行中水回用，實(shí)現(xiàn)了污水的無(wú)害化處理，出水水質(zhì)達(dá)到GB/T 18920—2002《城市污水再生利用城市雜用水水質(zhì)》中綠化及道路清掃水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)。