章志青 ，夏文明，周禎領(lǐng)，馬丹喜

（1.臺州科技職業(yè)學院，浙江 臺州 318020；2.黃巖北控水務(wù)污水處理有限公司，浙江 黃巖 318020）

某工程機械公司主要生產(chǎn)建筑機械和駕駛艙。在生產(chǎn)過程中需要前處理、電泳等工藝，其中前處理包括熱水洗、脫脂、表調(diào)、磷化、水洗噴淋等工序。生產(chǎn)所用的主要原輔材料有電泳涂料、上涂涂料、稀釋用溶劑、洗滌用溶劑、脫脂液、化成液、表面調(diào)整液等。磷化、水洗噴淋工序會產(chǎn)生含磷廢水，因為要執(zhí)行政府的節(jié)能減排政策和遵循含磷廢水零排放原則，所以含磷廢水需要單獨處理。

前處理中的非磷工序產(chǎn)生的廢水和電泳廢水經(jīng)處理達標后與生活污水集中接管排入污水處理廠集中處理。后文的前處理廢水均指非磷工序產(chǎn)生的廢水。而含磷廢水進行深度處理后全部回用于生產(chǎn)，大部分磷經(jīng)混凝處理形成沉淀除去，干燥后壓成泥餅委外處理，少部分磷經(jīng)離子交換和反滲透(RO)處理后濃縮成廢液，再委外處理。這樣處理后廢水回用于生產(chǎn)和集中排放，既減少排放總量，又節(jié)省水資源，能夠取得經(jīng)濟和環(huán)保的雙重效益。

1 工程要求

1. 1 處理規(guī)模

前處理、電泳廢水：36.0 m3/d，即1.5 m3/h，每天按24 h連續(xù)運轉(zhuǎn)，處理達標后與生活污水一起接管排入城市污水處理廠。

含磷廢水：12.0 m3/d，即0.5 m3/h，每天按24 h連續(xù)運轉(zhuǎn)，經(jīng)過中水回用處理系統(tǒng)之后，全部回用于生產(chǎn)工藝中的噴淋段。

生活污水：全部接入污水管網(wǎng)，送城市污水處理廠處理。

1. 2 廢水水質(zhì)及排放標準

業(yè)主提供的水質(zhì)資料見表1。排放遵循《污水綜合排放標準》(GB 8978–1996)中“表4”的一級標準，見表2。中水回用指標參照同類型企業(yè)，見表3。

表1 進水水質(zhì)Table 1 Inlet water quality

表2 廢水排放指標Table 2 Effluent discharge indexes

表3 回用水水質(zhì)指標Table 3 Water quality indexes of reclaimed water

2 工藝設(shè)計

2. 1 指導(dǎo)思想

(1) 認真貫徹執(zhí)行國家關(guān)于環(huán)境保護工作的方針、政策，使方案設(shè)計符合國家的有關(guān)法規(guī)、規(guī)范和標準[1]。

(2) 根據(jù)廢水水質(zhì)及處理出水要求，力求選用技術(shù)先進、工藝成熟穩(wěn)定、處理效率高、維修管理簡便、占地面積小、投資少、運行費用低的處理工藝，并留有一定的余地，便于發(fā)展及改造。

(3) 選用質(zhì)量可靠、維修簡便、能耗低的機電設(shè)備，適當引進技術(shù)先進、功效顯著的關(guān)鍵設(shè)備。

(4) 廢水的水量和水質(zhì)日變化較大，處理構(gòu)筑物適當留有余地，以便在高沖擊負荷下也能保持穩(wěn)定的處理效果。

(5) 設(shè)施在正常運行時不會影響周圍的環(huán)境衛(wèi)生。

2. 2 處理工藝

前處理和電泳廢水處理工藝流程見圖1，含磷廢水處理工藝流程見圖2。

前處理和電泳廢水經(jīng)過格柵池1的攔截，去除大顆粒懸浮物后，進入調(diào)節(jié)池1進行水質(zhì)水量的調(diào)節(jié)，再經(jīng)過提升泵打入混凝反應(yīng)池1。該池分3格：第1格為pH調(diào)整槽，調(diào)整廢水pH至偏堿性；第2格為快混槽，添加混凝劑PAC(聚合氯化鋁)；第3格為慢混槽，添加高分子絮凝劑PAM(聚丙烯酰胺)。充分反應(yīng)后的廢水進入沉淀池1進行固液分離，污泥排入污泥濃縮池，經(jīng)廂式壓濾機壓干后泥餅委外處理，濾液回至調(diào)節(jié)池。沉淀池1的上清液經(jīng)中和池1中和后進入曝氣池1，采用活性污泥法處理[1]，即向廢水曝氣，并持續(xù)一段時間，廢水中會生成一種絮凝體(主要由大量繁殖的微生物群體所構(gòu)成)，易于沉淀分離，使廢水得到澄清，且大部分的有機物經(jīng)微生物分解后可被去除。曝氣池1的出水在終沉池1中實現(xiàn)固液分離，污泥排入污泥濃縮池，經(jīng)廂式壓濾機壓干后泥餅委外處理，濾液回至調(diào)節(jié)池1，上清液流入中間池1，再經(jīng)砂濾和活性炭吸附，確保廢水處理達標后再與生活污水一起計量接管排入污水處理廠集中處理和外排。

圖1 不含磷的前處理和電泳廢水處理工藝流程Figure 1 Process flow for treating phosphorous-free pretreatment and electrophoresis wastewater

圖2 含磷廢水處理工藝流程Figure 2 Process flow for treating the phosphorous-containing wastewater

含磷廢水經(jīng)過格柵池2的攔截，去除大顆粒懸浮物后，進入調(diào)節(jié)池2進行水質(zhì)水量的調(diào)節(jié)，再經(jīng)過提升泵打入混凝反應(yīng)池2。該池也分3格：第一格是pH調(diào)整槽，調(diào)整廢水pH至偏堿性；第二格是快混槽，添加PAC；第三格是慢混槽，添加高分子絮凝劑PAM。廢水中的磷與PAC和PAM發(fā)生混凝反應(yīng)，充分反應(yīng)后大部分磷形成絮狀沉淀得以除去。廢水進入沉淀池2進行固液分離，含磷污泥排入污泥濃縮池，經(jīng)廂式壓濾機壓干后泥餅委外處理，濾液回至調(diào)節(jié)池2。沉淀池2的上清液經(jīng)中和池2中和后進入曝氣池2，經(jīng)活性污泥分解，可去除大部分的有機物。曝氣池2的出水經(jīng)終沉池2固液分離，污泥排入污泥濃縮池，經(jīng)廂式壓濾機壓干后泥餅委外處理，濾液回至調(diào)節(jié)池2，上清液流入中間池2，經(jīng)砂濾和活性炭吸附。因為環(huán)保部門要求含磷廢水必須實行零排放，所以上述處理后的廢水還需再經(jīng)精密過濾，并結(jié)合離子交換和反滲透工藝，除去殘磷和其他污染物，以滿足回用水的要求。陽離子交換塔可以去除廢水中的金屬離子，而陰離子交換塔可以去除廢水中的非金屬離子，反滲透膜可以截留其他雜質(zhì)，從而使回用水中不含磷，也不影響生產(chǎn)工藝。離子交換塔產(chǎn)生的少量再生液和反滲透截留的濃縮液都含有磷，作為廢液委外處理而不排入環(huán)境，不會造成二次污染，既節(jié)約了水資源，又做到磷的零排放。

該工藝有如下特點：

(1) 系統(tǒng)自動化程度高，操作管理和維護方便，盡量減少了運行成本。

(2) 采用了操作方便的曝氣生化系統(tǒng)，通過好氧微生物的作用，使廢水中復(fù)雜的、大分子有機物被好氧微生物分解和攝取為簡單的小分子有機物。在系統(tǒng)中首先對微生物菌種進行篩選和優(yōu)化，接著被氧化及分解。這樣就抑制了池中絲狀菌的繁殖和生長，從而避免污泥膨脹現(xiàn)象的發(fā)生，同時起到脫氮效果。本方案設(shè)計了較低的BOD負荷，較長的水力停留時間，可以確保出水的有機污染物指標達到標準。

(3) 以重力流為主，壓力提升為輔，同時降低了能耗及運行費用。

(4) 中水回用工藝中離子交換塔產(chǎn)生的少量再生液和反滲透產(chǎn)生的少量濃縮液作為廢液委外處理。

(5) 系統(tǒng)產(chǎn)生的所有污泥集中排入污泥濃縮池，定期通過氣動隔膜泵打入廂式壓濾機進行干化處理。泥餅集中裝袋外送至磚瓦廠制磚，避免產(chǎn)生二次污染，濾液則回流至調(diào)節(jié)池。

2. 3 工程設(shè)計指標

廢水處理站主要技術(shù)指標如下：占地面積200 m2，總裝機容量40.32 kW，運行功率24 kW，日處理量48 m3。電氣負荷見表4，主要設(shè)備和構(gòu)筑物分別列于表5和表6。

表4 電氣負荷列表Table 4 Summary of electrical load

表5 主要設(shè)備列表Table 5 List of major devices

3 處理效果

由表7和表8可知，最終(活性炭吸附塔1)的出水達到排放標準，回用中水達到相關(guān)企業(yè)標準。

表7 不含磷的前處理和電泳廢水的處理效果Table 7 Treatment effectiveness of phosphorous-free pretreatment and electrophoresis wastewater

表8 含磷廢水設(shè)計處理效果Table 8 Treatment effectiveness of phosphorous-containing wastewater