机械加工生产废水处理零排放研究

1、机械加工生产废水处理零排放研究 1废水水质与水量 该废水水质特点为:水质波动较大，含油浓度高，可生化性较差，含有大量磷酸盐和表面活性剂等。要求处理后的废水进行回用，主要用于冲厕、绿化及清洗地面。设计出水水质达到国家城市污水再生利用城市杂用水水质(GB/T189202002)标准，同时满足零排放要求。设计进、出水水质指标见表1。 2工艺流程 由于废水为弱酸性废水，且其中含有大量石油类以及高浓度的COD和TP，可生化性差，所以采用隔油+混凝沉淀+二级气浮+A/O生化+MB+MV法对该废水进行处理。企业生产废水量约为8m3/d，预处理系统设计流量08m3/h，每天运行10h;生化系统设计流量05m3

2、/h，每天24h循环连续运行。工艺流程如图1所示。由图1可见，车间废水首先进入隔油池，该单元设有带式除油机，去除废水表面的浮油后废水进入调节池进行水质水量调节。调节池内废水由提升泵提升，进入pH调整槽，向其中投加NaOH将废水pH值调节至强1011，同时向废水内投加CaCl2，实质同废水内的磷发生反应，形成磷酸钙颗粒物，继而进入混凝絮凝槽，通过投加适量的絮凝剂PAC、助凝剂PAM药剂，使微小固体颗粒形成大粒径絮体后进入沉淀池泥水分离。底部污泥排入污泥浓缩池，上清液自流进入一级气浮池。通过投加适量的PAC、PAM与废水发生反应后，使水中的乳化油及部分可絮凝污染物形成较大颗粒絮状物，同时由于气浮设

3、备产生微小气泡吸附于絮状物表面，使水内絮状物浮出水面，由刮渣板收集排出。清液自流进入中间水池1继而进入二级气浮进一步除油除浊处理。经过二级气浮后的废水，向其中投加H2SO4，调节废水pH值至78后，打入AO生化池，利用微生物作用，降解废水内的有机物及氨氮，继而利用MB膜过滤，滤除废水内污泥、细菌等物质，达到泥水分离效果。膜池内污泥定期排放至污泥浓缩池。由于企业废水量较小，为了深度净化及降低废水电导率，MB出水直接采用MV蒸发器。MV设备，引入蒸汽压缩机或压缩风机，通过回收利用二次蒸汽给废水加热，以达到蒸发的效果。MV设备同其它蒸发器相比，具有节能环保、自动化程度高，运行稳定的特点78。MV出水

4、排入回用水槽再由回用水泵打入用水点回用，产生浓缩液委外处理。沉淀池污泥、气浮浮渣、生化系统产生的剩余污泥混合进入污泥浓缩池进行浓缩后，经过叠螺脱水机进行脱水后委外处理。 3主要设施设计参数 (1)隔油池:1座，地下C结构，设计尺寸:2000mm1000mm2500mm，有效水深20m。池内设有格栅板及隔板，以达到滤除大颗粒物质及隔油的目的。配套设备:带式除油机1台，除油量250L/h。撇除的浮油收集后委外处理。(2)调节池:1座，地下C结构，设计尺寸:3000mm4000mm3000mm，有效容积:30m3。配套设备:1)提升泵2台，1用1备，流量1m3/h，扬程7m，功率037kW;2)浮球

5、液位计1套，通过液位控制提升泵，高位启动，低位停止，超高位报警。(3)pH调整槽:1座，碳钢+环氧防腐结构，设计尺寸:500mm500mm1700mm，有效容积0.275m3，HT为20min。配套设备:1)反应搅拌机1台，转速100r/min，功率037kW;2)pH计:1套，检测范围:014;3)NaOH加药系统1套。(4)除磷反应槽:2座，碳钢+环氧防腐结构，设计尺寸:500mm500mm1700mm，有效容积0.275m3，HT为20min。配套设备:1)反应搅拌机2台，转速100r/min，功率037kW;2)CaCl2加药系统一套。(5)混凝沉淀槽:碳钢+环氧防腐结构，设计尺寸:1

6、)混凝槽1座，设计尺寸:500mm500mm1700mm，有效容积0275m3，HT为20min;2)絮凝槽1座，设计尺寸:500mm500mm1700mm，有效容积0275m3，HT为20min;3)斜管沉淀池1座，设计尺寸:1500mm2700mm2500mm，表面负荷:027m3/(m2h)。配套设备:1)混凝搅拌机1台，转速100r/min，功率037kW;2)PAC加药系统一套;3)絮凝搅拌机1台，转速40r/min，功率037kW;4)PAM加药系统一套;5)斜管填料:50型，数量:4m2。(6)一级气浮:1套，碳钢+环氧防腐结构，处理量1m3/h。(包括气浮机本体，刮渣机，循环泵

7、、混凝絮凝槽、配套加药系统等)。(7)中间水池11座，地下C结构，设计尺寸:3000mm2000mm3000mm，有效容积:15m3。配套设备:1)提升泵2台(1用1备)，流量1m3/h，扬程7m，功率037kW;2)浮球液位计1套，通过液位控制提升泵，高位启动，低位停止，超高位报警。(8)二级气浮:1套，碳钢+环氧防腐结构，处理量1m3/h。(包括气浮机本体，刮渣机，循环泵、混凝絮凝槽、pH回调槽、pH计、配套加药系统等)。(9)A/O生化池:1座，碳钢+环氧防腐结构，设计尺寸:A池:设计尺寸:1500mm1500mm3000mm，有效容积56m3，HT为11h;配套设备:潜水搅拌机1套;O

8、池，设计尺寸:4000mm1500mm3000mm，有效容积:15m3，HT为30h，配套设备:1)微孔曝气系统:1套;2)鼓风机:2台(1用1备)，风量09m3/min，风压294KPa，功率;11kW;3)污泥回流泵:2台(1用1备)，流量10m3/h，扬程10m，功率075kW;4)MB膜，数量50m22，材质PVDF，膜通量10L/m2;5)抽吸泵:2台(1用1备)，流量:1m3/h，扬程10m，功率037kW。(10)清水池:1座，碳钢+环氧防腐结构，设计尺寸:4000mm1500mm3000mm，有效容积:15m3，HT为30h。配套设备:1)MV进水泵:2台(1用1备)，流量1m

9、3/h，扬程10m，功率037kW;2)浮球液位计1套，通过液位控制提升泵，高位启动，低位停止，超高位报警。(11)污泥池:1座，地下C结构，设计尺寸:2000mm3000mm3000mm，有效容积15m3。配套设备:1)污泥气动泵:2台(1用1倍)，流量132L/min;2)浮球液位计1套，通过液位控制污泥泵电磁阀，高位启动，低位停止;3)叠螺污泥脱水机:1套，型号DL201，材质SUS304，处理量1520kg/h，功率0.55kW，配套阳离子加药系统1套。(12)MV蒸发器:1套，处理量05m3/h，材质SUS316，蒸汽压缩机形式:罗茨式蒸汽压缩机，运行功率:6855kW。配套设备:1

10、)主体设备:1套，含浓缩器、主换热器、气液分离罐、母液罐、冷凝液罐、真空汽水分离器、晶浆罐等;2)预热及冷却设备，1套，含冷凝液预热器、蒸汽预热器、不凝气预热器、冷凝器、蒸汽发生器等;3)泵及压缩机设备，1套，含循环泵、出料泵、母液泵、排污泵、冷凝液泵、压缩机等。 4控制要点与调试 41控制要点。机械加工废水的有机物浓度较高，且含有矿物油、悬浮物和氮磷等污染物。通过混凝沉淀和气浮处理可大大降低废水COD、TP、矿物油及SS等污染物，因此物化预处理的效果会对后续生化及MV系统造成很大的影响。对于物化预处理主要是pH及加药量的控制。预处理后的废水进入生物系统可将COD降低到150mg/L左右，继而

11、废水进入蒸发器蒸发处理，出水可稳定达标回用。42生化系统。采用接种驯化的方式培养活性污泥，能大大缩短培菌时间，有利于整个生化系统的快速启动9。系统接种污泥来自某市工业区污水处理厂消化池内污泥，接种污泥含水率98%左右，接种污泥量10t。投加污泥后，闷曝24d，使得污泥恢复活性开始进废水。起初控制进水COD500mg/L;开启好氧池(O池)曝气系统，控制O池DO在24mg/L，逐步提高进水流量和进水浓度，其间，为了提高废水的生化性，利于污泥生长，在生化池中投加适量葡萄糖营养剂。同时，根据水质水量情况调节污泥回流量，并定期排放剩余污泥。调试期约为30d。42MV系统。MV主要有2个主要流程:(1)

12、物料流程:原料液罐进料泵冷凝液预热器不凝气预热器蒸汽预热器FC强制循环段浓缩分离器;(2)二次蒸汽流程:二次蒸汽蒸汽压缩机主换热器冷凝液罐冷凝液预热器。控制进水条件:SS:200mg/L、COD:400mg/L、石油类:24mg/L、氯离子:300mg/L、F离子:12mg/L、铅:1mg/L、镍:5mg/L、电导率:600106。运行时，控制系统内在008MPa，压缩后蒸汽压力不低于105kPa;压缩蒸汽温度与压缩前蒸汽温差不低于16，且压缩蒸汽温度不低于101。运行中，由于废水含COD较高，随着蒸发进度进行，有机物富集，势必影响蒸发系统，故需要定期排放浓缩液，定排的周期以不影响蒸发器的蒸发

13、量而定。 5运行效果 经过调试运行后，满负荷运行2个月，连续监测各项水质指标平均值如表2所示。由表2可见，该工艺对于处理机械加工废水效果良好、出水水质稳定，出水可以达到城市污水再生利用城市杂用水水质(GB/T189202002)。同时，由数据看出，要想系统稳定运行，必须严格控制调节池内废水水质，从而减少废水水质、水量等负荷对生化运行系统的冲击。 6经济分析 整个项目投资240万元，主要耗能设备为MV蒸发器，其动力消耗及运行成本预算见表3及表4，其余系统运行费用(包括电费、药剂费)合计112元/d。综上，整个系统运行费用(包括电费、药剂费)合计12968元/d，折合吨水运行费用为162.1元/m

14、3。水站每年回用中水:8t/d300d=2400t，节约自来水成本2400t6元=14400元。 7结论 (1)根据机加工废水的特点及处理要求，选用隔油+混凝沉淀+二级气浮+A/O生化+MB+MV的组合工艺，取得了良好的处理效果，系统运行稳定，最终出水水质优于城市污水再生利用城市杂用水水质(GB/T189202002)标准，可以满足厂区冲厕、绿化及清洗地面的水质要求。(2)运行实践结果表明，该项目回用率为100%，既大量减少污染排放，又能节约水资源，可以取得良好的经济效益、社会效应和环境效益，节能减排效果十分明显。(3)项目总投资240万元，整个系统运行费用合计12968元/d，折合吨水运行费用为1621元/m3。每年回用废水2400t，节约自来水成本2400t6元=14400元。 参考文献 1孙秀君机械加工生产废水处理回用工程实例J工业水处理，2016，26(1):9698 2张林生机械工业废水处理技术及典型案例工程M北京:机械工业出版社，2008 3李宇庆，马楫，余杰等废水生物脱氮与零排放技术应用研究J工业水处理，2016，36(9):9598 4毛荣水，金海峰乳化液含油废水处理工程实例J能源环境保护，2016，30(1):4850 5杨建，聂一波汽车生产废水综合处理并回用工程实践J中国给水排水，2009，25(18):7981 6董建威，司马卫平汽车工业废水处理及回用工程实