林建平

（浙江天弘環(huán)境工程有限公司，浙江 臺州 318000）

對機(jī)殼、零件表面進(jìn)行噴漆處理，是臺州市某大型縫紉機(jī)生產(chǎn)企業(yè)的主要生產(chǎn)工藝之一，噴漆過程使用的油漆為水性漆，廢水中的主要污染因子為CODCr、SS、總氮等。針對排放廢水的水質(zhì)水量特征，該企業(yè)采用以混凝沉淀+A/O法的組合處理技術(shù)[1]。自該項(xiàng)目建成運(yùn)行以來，各項(xiàng)廢水污染因子均穩(wěn)定、達(dá)標(biāo)排放。

1 工程概況

1.1 污染源強(qiáng)分析和設(shè)計(jì)水量水質(zhì)

該企業(yè)水簾噴漆臺和噴漆廢氣噴淋塔在16 h/d運(yùn)行工況下，需要每日排放，日產(chǎn)噴漆廢水40 m3/d。油漆主要成分為水性聚氨酯分散體、水性異氰酸酯、水性氨基樹脂、鈦白粉、填顏料等。廢水中含有少量漆渣，呈乳白色，主要污染因子為CODCr、SS、總氮等。具體水質(zhì)指標(biāo)如表1所示。

表1 原水水質(zhì)

根據(jù)企業(yè)的污染源強(qiáng)及水量變化系數(shù)，設(shè)計(jì)噴漆廢水處理能力為50 m3/d，物化階段10 h/d運(yùn)行，生化階段24 h/d運(yùn)行。

廢水經(jīng)處理后，污染物要求達(dá)到《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB8978-1996）中的三級排放標(biāo)準(zhǔn)、浙江省地方標(biāo)準(zhǔn)《工業(yè)企業(yè)廢水氮、磷污染物間接排放限值》（DB33/887-2013）要求。具體標(biāo)準(zhǔn)限值和出水水質(zhì)指標(biāo)如表2所示。

表2 標(biāo)準(zhǔn)限值和設(shè)計(jì)出水水質(zhì)

1.2 廢水處理工藝流程

由于噴漆廢水含有一定量的漆渣，先對原水進(jìn)行沉渣。經(jīng)沉渣后的懸浮液中含有大量的白色膠體顆粒，通過小試確定采用混凝沉淀法去除膠態(tài)污染物，同時(shí)去除大部分的CODCr、SS等污染物。物化反應(yīng)后的上部液體清澈透明，將其pH值調(diào)節(jié)至中性后測其BOD5:CODCr為0.31，生化性較好，采用A/O法對其進(jìn)行生化處理，確保廢水達(dá)標(biāo)、穩(wěn)定排放[2]。具體工藝流程如圖1所示。

圖1 廢水處理工藝流程

1.3 主要構(gòu)筑物和設(shè)備

1.3.1 調(diào)節(jié)池

車間排放的噴漆廢水屬于間歇性排放，且噴漆臺和噴淋塔排放的水質(zhì)水量有一定差異。為保證本污水處理系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行，所以設(shè)置噴漆廢水調(diào)節(jié)池對其進(jìn)行均質(zhì)均量。鋼砼結(jié)構(gòu)，1座，池內(nèi)凈尺寸L×B×H=5.0 m×1.5 m×5.3 m，有效容積37.5 m3，HRT=0.75 d。提升泵2臺（一用一備），型號FS40-32-125。配套DN40電磁流量計(jì)1只，電纜式液位計(jì)1只。

1.3.2 混凝反應(yīng)池

噴漆廢水經(jīng)泵泵入混凝反應(yīng)池，主要利用混凝反應(yīng)對膠體產(chǎn)生強(qiáng)吸附能力和網(wǎng)捕作用去除廢水中的污染物[3]。首先在反應(yīng)池加入NaOH，調(diào)節(jié)廢水的pH在10～11。然后加入CaCl2，利用鈣離子的高電荷對廢水中的懸浮膠態(tài)物質(zhì)進(jìn)行脫穩(wěn)、破乳。再加入一定量的凝聚劑PAC、絮凝劑PAM，發(fā)生混凝反應(yīng)。在此過程中，酸堿反應(yīng)加藥實(shí)現(xiàn)自動化。鋼砼結(jié)構(gòu)，表面防腐，3座，池內(nèi)凈尺寸L×B×H=1.0 m×1.0 m×5.3 m，有效容積9 m3，HRT=1.8 h。反應(yīng)攪拌機(jī)3臺，蝸輪蝸桿式；加藥泵8臺，型號FS32-25-105；pH計(jì)1臺。

1.3.3 缺氧池（A池）

沉淀池出水通過回調(diào)池固定式pH計(jì)，自動調(diào)節(jié)酸堿度至中性后，出水進(jìn)入缺氧池，在產(chǎn)酸菌的水解酸化作用下，進(jìn)一步降解廢水中的有機(jī)物，從而提高污水的BOD5/CODCr。水性漆中的含氮有機(jī)物在微生物的作用下分解為氨氮，同時(shí)從好氧池回流過來的硝酸鹽和亞硝酸鹽則被反硝化菌還原為氣態(tài)氮（N2）和氮氧化物[4]。鋼砼結(jié)構(gòu)，2座，池內(nèi)凈尺寸L×B×H=2.7 m×2.0 m×5.3 m，有效容積53 m3，HRT=27h，缺氧池內(nèi)DO控制0.2～0.5 mg/L，MLSS約3～5 g/L，容積負(fù)荷1.27 kg/（m3·d），總氮負(fù)荷率0.006 kgTN/（kgMLSS·d）。膜片式曝氣頭40個(gè)，DO溶氧儀1套。

1.3.4 好氧池（O池）

進(jìn)入好氧池后，廢水中殘留污染物質(zhì)為容易好氧生物降解的半徑小、結(jié)構(gòu)簡單的小分子有機(jī)物質(zhì)，其中的硝化菌利用水中余留的堿度和缺氧段回收的部分堿度，將剩余的氨態(tài)氮氧化成硝態(tài)氮和亞硝態(tài)氮。鋼砼結(jié)構(gòu)，2座，池內(nèi)凈尺寸L×B×H=2.91 m×2.80 m×5.30 m，有效容積78 m3，HRT=37 h，缺氧池內(nèi)DO控制2～4 mg/L，MLSS為2～4 g/L,污泥負(fù)荷0.21 kg BOD5/（kgMLSS·d），MLVSS/MLSS取0.7。羅茨風(fēng)機(jī)2臺（1備1用），型號BSR80，風(fēng)量Q=3.89 m3/min，風(fēng)壓P=53.9 kPa，功率N=7.5 kW，膜片式曝氣頭64個(gè)，DO溶氧儀1套。

1.4 工藝特點(diǎn)

在堿性條件下（pH在10～11），采用CaCl2先對噴漆廢水中的乳化態(tài)懸浮物進(jìn)行脫穩(wěn)，可有效提高后續(xù)混凝反應(yīng)效果，否則常規(guī)的混凝反應(yīng)無法做到沉淀時(shí)的污泥上部液體清澈。本項(xiàng)目噴漆廢水中的含氮有機(jī)物較多，通過缺氧池的兼性厭氧菌分解、氨化成NH3-N，再通過A/O池的硝化-反硝化可有效脫氮。根據(jù)以往同類工程經(jīng)驗(yàn)和小試、中試選用合適的設(shè)計(jì)參數(shù)，缺氧池容積負(fù)荷取1.27 kg/（m3·d），好氧池污泥負(fù)荷取0.21 kgBOD5/（kgMLSS·d），既保證了廢水的處理效率，又節(jié)省了投資、運(yùn)行費(fèi)用。

2 運(yùn)行情況

該項(xiàng)目廢水處理設(shè)施于2018年3月調(diào)試完成并投入使用，至今運(yùn)行已一年有余，處理效率穩(wěn)定、運(yùn)行成本較低，處理后的廢水的各污染因子達(dá)到了相應(yīng)的排放標(biāo)準(zhǔn)要求。

2.1 運(yùn)行效果

該廢水處理設(shè)施運(yùn)行至今，其進(jìn)、出水監(jiān)測結(jié)果表明，各污染物指標(biāo)能穩(wěn)定達(dá)標(biāo)排放，具體進(jìn)出水情況如表3所示。

表3 水質(zhì)監(jiān)測結(jié)果

2.2 工程經(jīng)濟(jì)分析

工程總投資150萬元，日常運(yùn)行費(fèi)用主要包括藥劑費(fèi)、電費(fèi)和人工費(fèi)，藥劑費(fèi)成本為4.385元/m3污水，電費(fèi)按運(yùn)行負(fù)荷30 kW，功率因子0.75，電費(fèi)單價(jià)1.0元/（kW·h），運(yùn)行電費(fèi)為6.015元/m3污水。因此，總運(yùn)行費(fèi)用為10.40元/m3污水。

3 結(jié)論

本文研究分析了已建成運(yùn)行的混凝沉淀+A/O法處理水性噴漆廢水的成功案例。研究結(jié)果表明，采用“混凝沉淀+A/O法”工藝處理水性噴漆廢水，并針對水性噴漆廢水的水質(zhì)水量特點(diǎn)，選用合理的處理方法、設(shè)計(jì)參數(shù)，可實(shí)現(xiàn)廢水穩(wěn)定達(dá)標(biāo)排放。