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汽车车间生产废水处理工程的实践

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[摘要]介绍了采用芬顿氧化/气浮/水解酸化/生物接触氧化/砂滤组合工艺处理汽车涂装车间生产废水的工程设计、处理工艺及特点、处理效果和运行成本。涂装生产废水经组合工艺处理后,出水水质可以达到《污水综合排放标准》(GB8978-1996)中一级标准,处理系统运行稳定、操作简单,经济环境效益良好。

[关键词]涂装废水;组合工艺;芬顿氧化;水解酸化;生物接触氧化

1概况

涂装对工程机械具有很好的防锈、防蚀、美化外观等作用,是汽车及其零部件得以有效保护和装饰的重要手段及主要制造工艺之一[1-4]。但同时,在涂装过程中将产生大量的涂装废水,主要来自于预脱脂、脱脂、表调、磷化、钝化等前处理工序,阴极电泳工序和中涂、喷面漆工序等。涂装废水具有污染物种类多、组分复杂、有机污染物浓度高、水质不均匀、可生化性差、难处理等特点,给涂装废水带来了很难挑战,所以如何经济有效处理涂装废水变得十分迫切[5-13]。某汽车制造有限公司涂装车间生产废水量约300m3/d,厂区生活污水产生量约80m3/d,考虑将涂装废水和生活污水进行综合处理,采用芬顿氧化/气浮/水解酸化/生物接触氧化/砂滤组合工艺处理达到《污水综合排放标准》(GB8978-1996)中一级标准后外排,设计废水有效处理能力为400m3/d。设计进出水水质见表1。

2废水处理工艺

某汽车制造有限公司涂装车间生产废水处理工艺流程见图1。结合废水水质特征,针对性进行预处理后再综合处理。涂装废水由污水提升泵送入兼具有混凝作用的芬顿氧化反应池进行处理,结合芬顿高级氧化和混凝协同作用为后续处理工艺降低有机负荷,废水处理之后自流进入气浮池实现渣液分离,气浮出水再自流进入综合调节池,生活污水由提升泵定量泵入综合调节池;废水由综合调节池经提升泵定量送入水解酸化池,再依次自流进入生物接触氧化池和二沉池,出水由提升泵泵入砂滤罐处理后直接进入清水池,处理达标后的废水外排入地表水体。二沉池污泥部分回流到水解酸化池和接触氧化池,气浮池浮渣自流进入污泥浓缩池,二沉池剩余污泥由污泥泵提升进入污泥浓缩池,经板框压滤机处理后,滤饼外运处置,滤液进入综合调节池进行后续处理。

3主要构筑物及设计参数

3.1废水池

1座,地埋式钢混结构,储水有效容积为100m3,配备污水提升泵2台(1用1备)和浮球液位计1套,池底安装具有液体搅拌作用的空气穿孔管。

3.2芬顿氧化反应池

(兼有混凝作用)1座(3格,串联运行),池体为碳钢防腐结构,与气浮池等高,反应池内壁做防腐防渗处理,有效容积为18m3,水力停留时间为0.5~1.0h,氧化反应pH值为3~4。配备自动化控制电动搅拌器3台、加药泵6台(分别计量H2SO4、FeSO4、H2O2、PAC、NaOH、PAM)、pH在线监测仪4台(芬顿氧化、混凝各2台,1用1备)。

3.3气浮池、综合调节池

成套国产溶气气浮机设备1套,处理水量为20m3/h。地埋式钢混结构综合调节池1座,有效容积为120m3,配备污水提升泵2台(1用1备)和浮球液位计1套,池底安装具有液体搅拌作用的空气穿孔管。

3.4水解酸化池

2座,地埋式钢混结构,串联运行,有效容积为200m3,池体有效深度为4.3m,水力停留时间为12h。配备填料安装支架、生物填料、布水系统等,池底安装具有液体搅拌作用的空气穿孔管。

3.5接触氧化池、二沉池

接触氧化池2座,地埋式钢混结构,串联运行,有效容积为200m3,池体有效深度为5.0m,水力停留时间为12h,池内安装新型生物填料,汽水比控制在20︰1~35︰1,配备罗茨鼓风机2台(1用1备),以及填料安装支架、曝气系统等。二沉池1座,地埋式钢混结构,有效容积为50m3,池体有效深度为4.3m,污泥斗有效容积6m3,配备污泥泵2台(1用1备)。

3.6砂滤罐、清水池

设置碳钢圆柱形罐体砂滤罐2座(1用1备),尺寸Φ2.5m×1.2m,工作压力0.2︰0.5MPa。钢混结构半地埋式清水池1座,有效容积为50m3。

3.7污泥浓缩池

1座,半地埋式钢混结构,有效容积为50m3,配备螺杆泵2台(1用1备)、板框压滤机1台、砖混结构地埋式滤液池1座、污水提升泵1台、浮球液位计1套等设备。

4运行效果

经3个多月的满负荷运行调试,涂装废水处理系统运行稳定,出水水质监测结果见表2。由表2可以看出,涂装废水经芬顿氧化/气浮/水解酸化/生物接触氧化/砂滤组合工艺处理后,出水水质可以达到《污水综合排放标准》(GB8978-1996)中一级标准。5结论(1)该废水处理工程直接运行成本为5.09元/m3,其中人工费为1.56元/m3、电费为1.28元/m3、药剂费为2.25元/m3,经济环境效益良好。(2)采用芬顿氧化/气浮/水解酸化/生物接触氧化/砂滤组合工艺能够对涂装废水进行有效处理,该处理系统运行稳定、操作简单,处理后的出水水质满足《污水综合排放标准》(GB8978-1996)中一级标准要求。(3)为保障该处理系统运行效果,应加强前端芬顿氧化处理单元和后端生化处理的控制,确保各单元稳定运行。

参考文献

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[10]董建威,司马卫平.汽车工业废水处理及回用工程实例[J].工业水处理,2015,35(8):97-100.

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作者:王立 单位:中冶赛迪工程技术股份有限公司水资源事业本部

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