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清遠噴漆化工廢水處理工程設計方案

工程概況

  清遠某塑膠有限公司主要生產、銷售電子塑膠配件、塑膠玩具、電子智能玩具、室內無線電話機、通訊電子產品、家用電子產品、汽車電子產品、音響電子產品,塑膠模具制品以及上述產品的零配件等。

  清遠某塑膠有限公司所排放的廢水主要來源于員工生活污水、噴漆廢水等,噴漆廢水主要來源于噴漆式水簾柜吸收噴霧后產生的廢水,生活污水主要含有CODCr、BOD5、SS、NH3-N、P等。生產廢水含有大量的水溶性油漆,主要含有噴漆顆粒物、有機物、色度、油類等物質,該廢水經過一定時間的循環使用后,水中污染物累積,污染物濃度較高,其COD值可高達10000mg/L以上,一般需要更換新鮮水。該廢水成分較復雜,難以被生物降解,該噴漆廢水的主要特點是:有機物濃度高、水量水質變化大,生物降解效率低,缺乏營養物質等特點。該廢水若不經處理直接外排,將會帶來嚴重的污染。

  貴司在生產經營的同時,對環境保護十分重視,已經投資建設了有一座污水處理系統,處理生活污水。

  對于噴漆廢水,目前只有一座循環水池,現貴司計劃投資對噴漆廢水進行處理,對現有循環水池進行改造,經改造處理后廢水排放部分可以達到廣東省地方排放標準《水污染物排放限值》(DB44/26-2001)第二時段一級標準?,F公司水簾柜循環水量126m3/h,間歇排放水量200T/月左右,即6.7T/d;生活污水水量40T/d。水簾柜循環水通過添加除漆劑后回用于生產線上。本項目主要是針對排放部分的噴漆廢水、生活污水處理進行設計,項目擬設計處理規模為48T/d。本工程主要采用“預處理+水解調節+UASB+接觸氧化”處理工藝,該工藝具有處理效率高、投資低、運行費用低、運行穩定、有沼氣產生等優點,可確保出水穩定,長期達到一級排放標準。


設計進水水量水質

1.設計廢水水量

  根據建設單位的要求,結合該企業排放水特點,污水處理站綜合處理能力為48T/D,生化運行時間按24h/d設計,物化運行時間按4h/d設計。因此,設計水量分別為生化水池2T/h、物化水池2T/h(不含生活污水)。

2.廢水進水水質

  根據該單位提供的生產工藝分析,廢水主要來自于生產工藝中的水簾柜噴漆廢水、生活污水等,廢水中含有大量有機物、懸浮物、色度、油類等。

  根據我司對貴司提供的水樣進行了具體的化驗和小試,其測驗結果如下表2-1:

表1:建設單位提供的水樣化驗數據表

污染指標CODcr(mg/l)備注
原水11735
混凝沉淀后10962

  通過以上監測化驗,結合污水處理站實際運行時間和運行周期估算,決定設計進水水質如下表2-2:

表2:進水水量水質指標

污染指標水量PH值CODcr(mg/l)BOD5(mg/l)SS(mg/l)氨氮(mg/l)石油類(mg/l)色度
生活污水設計水質限值40T/d7-835018020018--
噴漆廢水設計水質限值8T/d6-71200032001000-451200
合計48T/d6-8229268333315--

  根據以上資料計算,每天需處理的COD總量實際為:110kg。


污水處理排放標準

  根據業主要求規劃,廢水經處理后出水的排放標準執行廣東省地方標準《水污染物排放限值》(DB44/26-2001)第二時段一級標準,具體相關指標如下表2-3所示(單位為mg/l):

表3:出水指標排放標準

項目《廣東省水污染物排放限值》(DB44/26-2001)第二時段一級標準一般排污單位
pH6~9(無量綱)
BOD520(mg/l)
CODcr90(mg/l)
SS60(mg/l)
氨氮10(mg/l)
磷酸鹽0.5(mg/l)
LAS5(mg/l)
動植物油10(mg/l)

工藝設計分析

  根據該項目的現狀和漓源環保大量實驗的結果,提出如下建議和設計思路。

  (1)采用“氣浮+生化”工藝,通過氣浮,廢水中含有大量的油類物質和懸浮物可以得到有效去除,剩下的再通過生化去除,保證出水可以達到一級排放標準。

  (2)生化厭氧段主要采用兩相厭氧工藝,厭氧工藝分為產酸階段和產甲烷階段,這兩個階段在細菌種類、消化速率、環境要求、降解過程和產物等方面均有所不同。將產酸菌和產甲烷菌分別置于兩個反應池器內,并為它們提供了的生長和代謝條件,能夠使它們發揮各自活性,能提高產酸相的有機負荷率,提高緩沖能力,以及對廢水中的有毒物質的降解率,較單相厭氧消化工藝的處理能力和效率大大提高。該段即采用“水解酸化池+UASB厭氧反應池”工藝,首先將難降解,對生物抑制性大的噴漆廢水置于接納性大的水解酸化池中,與生活污水混合進行發酵,即為噴漆廢水補充了營養物質,使生物降解能力提高,又能使難降解有機物得到稀釋,水解酸化發酵后大分子轉化為小分子物質,發酵代謝產物毒性也被大大削弱,此時進入厭氧反應池可以確保厭氧反應正常運行,通過厭氧反應池進一步處理,將有機物轉化為甲烷、水和二氧化碳等。


污水處理工藝流程

結合該單位廢水處理工程進出水水質要求,本工程設計廢水處理工藝流程如下:

污水處理工藝流程圖

工藝說明

  噴漆循環水通過自流進入集水池(回用水池),該廢水通過在集水池(回用水池)進行抱起攪拌和水質水量均衡后,由提升泵泵入氣浮裝置,在氣浮裝置中添加除漆劑去除廢水中的噴漆霧顆粒后,通過絮凝氣浮處理,以去除廢水中大部分懸浮物、油類及一部分有機物。經過氣浮處理后一部分水回流至集水池(回用水池),可以降低循環水漆渣含量,提高循環水質,再定期通過提升泵(業主負責)回用于生產線上;另一部分自流入后續水解調節池進一步處理。集水池(回用水池)采用2座,間歇交替使用。

  氣浮系統采用加壓溶氣氣浮工藝,投加絮凝劑與助凝劑,和廢水中的大量懸浮物反應,使廢水的膠體和細微懸浮物凝聚成絮凝體,使油脂隨絮凝體一并去除。該氣浮設備是將空氣以微小氣泡形式通入水中,使微小氣泡與在水中懸浮的顆粒粘附,形成水-氣-顆粒三相混合體系,顆粒粘附上氣泡后,密度小于水即上浮水面,形成浮渣層,從水中分離出去。氣浮可作為調節池后用于去除殘留于廢水中粒徑較小的分散油、乳化油和絨毛、細小懸浮顆粒等雜物的處理方法。

  水解調節池作水解酸化池和調節池使用,在水解調節池中,利用水解酸化菌的作用將污水中大分子有機物分解成容易降解的小分子有機物,將細微有機顆粒變成可降解的水溶性有機物,給后續的UASB反應器做好保障,同時匯同生活污水進行水質水量、溫度、pH等調節,使廢水水質達到厭氧污泥反應床要求的各個條件,再由提升泵輸送到UASB反應器。廢水在厭氧反應器中與厭氧顆粒污泥得以充分接觸,經三相分離器分離后的厭氧消化液排入流量精密分配器。

  在分配器中,對廢水進行分流,含有厭氧系統污泥的廢水分流至厭氧調節池,并回流至UASB內部系統,另一部分廢水精密計量并排至多級接觸氧化池進行好氧生化處理。

  生物接觸氧化工藝是目前污水處理中應用的處理方法,生物接觸氧化法在運行初期,少量的細菌附著于填料表面,由于細菌的繁殖逐漸形成很薄生物膜。在溶解氧和食物都充足的條件下,微生物的繁殖十分迅速,生物膜逐漸增厚。溶解氧和污水中的有機物憑借擴散作用,為微生物所利用。但當生物膜達到一定厚度時,氧已經無法向生物膜內層擴散,好氧菌死亡,而兼性細菌、厭氧菌在內層繁殖,形成厭氧層,利用死亡的好氧菌為基質,并在此基礎上不斷發展厭氧菌。經過一段時間后在數量上開始下降,加上代謝氣體產物的逸出,使內層生物膜大塊脫落。在生物膜已脫落的填料表面上,新的生物膜又重新發展起來。在接觸氧化池內,由于填料表面積較大,所以生物膜發展的每一個階段都是同時存在的,使去除有機物的能力穩定在一定的水平上。生物膜在池內呈立體結構,對保持穩定的處理能力有利。由于微生物的作用污水中的污染物得以去除。

  接觸氧化池出水自流進入二沉池,進行泥水分離后,自流進入中性氧化池,通過加藥進一步確保廢水達到排放標準后排放。出水再進入原有污水處理站。

  氣浮池、二沉池污泥排放到污泥池,由氣動隔膜泵輸送到壓濾機進行壓濾脫水。污泥壓濾脫水后外運委托有資質的單位進行回收,濾液返回調節池進行處理。


預計處理效

  采用以上工藝以及設計參數,預計出水水質如下:

表4:廢水處理預計出水水質

項目CODcr削減變化量(kg/d)CODcr濃度(mg/l)去除率(%)
集水池(回用水池)96120000
混凝反應池+氣浮池88110008.3
水解調節池88+14=102(匯同生活污水)21250
UASB厭氧反應池25.553175
多級接觸氧化池5.110680
二沉池5.11060
中性氧化池4.088520
出水標準4.3290-
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