制冷壓縮機(jī)生產(chǎn)廢水處理工程改造實(shí)例

黃炳輝

（佛山市順德區(qū)騰源環(huán)保水務(wù)工程有限公司，廣東 佛山 528300）

1 原有工程概況

廣東某制冷設(shè)備有限公司是一家大型合資企業(yè)，專業(yè)生產(chǎn)空調(diào)器、電冰箱使用的制冷壓縮機(jī)。由于壓縮機(jī)的零部件多，加工工藝復(fù)雜，在生產(chǎn)過程中會(huì)產(chǎn)生4種不同成分的污染廢水，分為濃廢水和淡廢水兩大類，其中濃廢水主要有：1）殼體壓鑄后的清洗廢水，含脫模劑、石油類，COD濃度高；2）切削液、磨削液，含石油類、乳化劑，COD濃度高；3）電泳廢水，含有機(jī)漆、分散劑，COD濃度高。淡廢水主要有：脫脂、磷化廢水：含酸、堿、磷酸鹽、鋅、鎳、表面活性劑、石油類[1]。該公司的生產(chǎn)廢水排放量為960m3/d，采用的處理流程見圖1。

圖1 原有工程處理流程

經(jīng)上述單元處理后，出水COD在135～155mg/L，超出標(biāo)準(zhǔn)，其余指標(biāo)基本符合《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB8978-1996）及《水污染物排放限值》（DB44/26-2001）第二時(shí)段二級(jí)標(biāo)準(zhǔn)。

改造前，造成COD不達(dá)標(biāo)的主要原因是：

（1）該項(xiàng)目處理的是含石油類和磷化鹽為主的廢水，原系統(tǒng)只投加PAC和PAM兩種藥劑，加藥量大，處理效果不理想；

（2）原有好氧池的曝氣系統(tǒng)堵塞或破損，生物菌脫落死亡；

（3）原有的連續(xù)砂濾器設(shè)計(jì)不合理，經(jīng)常“跑砂”，砂濾器形同虛設(shè)，造成大量的SS進(jìn)入后續(xù)的AO塔，造成AO塔經(jīng)常反沖，活性炭失效；

（4）因在AO塔進(jìn)水管前投加ClO2，AO塔經(jīng)常反沖，大量的ClO2隨反沖出水進(jìn)入淡廢水調(diào)節(jié)池，進(jìn)而進(jìn)入后續(xù)的生化系統(tǒng)，這也是造成生化系統(tǒng)處理效果不好，運(yùn)行不穩(wěn)定，生物菌死亡的主要原因之一；

（5）原共設(shè)有4個(gè)曝氣生物濾塔（UBAF塔），反沖時(shí)需要損耗大量后續(xù)貯水池的貯水，而原有的貯水池設(shè)計(jì)池容太小，根本滿足不了需求。

2 設(shè)計(jì)規(guī)模及改造目標(biāo)

2.1 設(shè)計(jì)規(guī)模

改造工程設(shè)計(jì)處理規(guī)模根據(jù)生產(chǎn)現(xiàn)狀確定為40m3/h，每天24h連續(xù)運(yùn)行，總處理量為960m3/d。

2.2 改造目標(biāo)

（1）針對(duì)原處理系統(tǒng)的出水COD不達(dá)標(biāo)問題，對(duì)原有治理設(shè)施進(jìn)行技術(shù)改造。

（2）系統(tǒng)最終出水各項(xiàng)水質(zhì)指標(biāo)要求達(dá)到《城市污水再生利用、城市雜用水水質(zhì)》（GB/T18920-2002）的要求。

3 工程設(shè)計(jì)

3.1 主要改造項(xiàng)目

（1）改造加藥系統(tǒng)，在沉淀槽前的反應(yīng)區(qū)內(nèi)增設(shè)機(jī)械攪拌裝置及pH自動(dòng)控制儀，投加氫氧化鈉（NaOH）、氯化鈣（CaCl2）、聚合氯化鋁（PAC）和聚丙烯酰胺（PAM）。

（2）改造原好氧池為一氧池，在池內(nèi)增設(shè)旋混式曝氣器和組合填料。

（3）增設(shè)二氧池，配套羅茨鼓風(fēng)機(jī)。

（4）將原有4個(gè)UBAF塔改造為三氧槽，在槽內(nèi)增設(shè)旋混式曝氣器和組合填料。

（5）拆除原有連續(xù)砂濾器，改用多介質(zhì)過濾器。

（6）增設(shè)盤式過濾器和超濾裝置（UF系統(tǒng)）。

（7）改造電控系統(tǒng)，采用工控機(jī)全自動(dòng)控制。

3.2 工藝流程

改造后的工藝流程如圖2所示。

圖2 改造后工藝流程

3.3 主要工藝說明

3.3.1 物化除磷

物化除磷工藝由“調(diào)節(jié)池+沉淀槽+1#氣浮”構(gòu)成，通過依次投加NaOH、CaCl2、PAC和PAM，調(diào)整廢水的pH值，將廢水中含有的金屬離子以氫氧化物的形式沉淀析出；在堿性條件下加入的鈣離子與廢水中的磷酸根反應(yīng)生成穩(wěn)定的羥基磷灰石沉淀；堿法破乳能有效去除油類物。因此，通過改用藥劑，能更好地去除廢水中的金屬離子、磷酸鹽和石油類物質(zhì)等。

3.3.2 生物降解

生物降解工藝由“一氧池 + 二氧池 + 三氧槽+ 2#氣浮”構(gòu)成，氧化池采用生物接觸氧化池，是生物膜法處理工藝中的一種，又稱作浸沒式生物膜法，在池內(nèi)裝有組合填料作為生物膜的載體，底層設(shè)旋混式曝氣器，采用羅茨風(fēng)機(jī)供氧曝氣，在運(yùn)行過程中，廢水中大部分的有機(jī)物及油在好氧微生物的吸附、氧化、分解及自身新陳代謝的作用下轉(zhuǎn)化為CO2和H2O，從而降低廢水中CODCr和BOD5的濃度。

3.3.3 深度處理

深度處理工藝由“多介質(zhì)過濾器 + AO吸附塔 + 盤式過濾器+超濾（UF）裝置”構(gòu)成，利用過濾、吸附氧化等技術(shù)，去除水的色度及水中的膠體、蛋白質(zhì)、微生物和大分子有機(jī)物，降低污水濁度。

3.3.4 加藥系統(tǒng)

該改造工程使用的水處理藥劑有NaOH、CaCl2、PAC、PAM、濃HCl和ClO2。其中ClO2采用二氧化氯發(fā)生器現(xiàn)場(chǎng)制取，其余采用配藥箱現(xiàn)場(chǎng)配制、計(jì)量泵定量投加，計(jì)量泵與整個(gè)系統(tǒng)聯(lián)動(dòng)，加酸或加堿量由pH控制儀自動(dòng)投加。

3.3.5 污泥處理系統(tǒng)

廢水處理設(shè)施是將廢水中的SS、COD、BOD、石油類等污染物質(zhì)，轉(zhuǎn)化成污泥。污泥含水率高、有機(jī)物含量較高，不穩(wěn)定，且易腐化，還含有致病菌和寄生蟲卵。因此，必須對(duì)污泥進(jìn)行處理和處置，避免造成二次污染。污泥處理系統(tǒng)主要由污泥池、動(dòng)隔膜泵和壓濾機(jī)構(gòu)成。

3.3.6 濃廢水預(yù)處理

濃廢水預(yù)處理工藝由“集水池+除油罐+雙級(jí)氣浮+破乳沉淀槽+厭氧池”構(gòu)成，通過投加破乳劑硫酸亞鐵和聚合氯化鋁，在水中發(fā)生水解形成凝膠，吸附凝聚分散的油滴，使油滴變得容易聚沉；利用蒸氣將廢水直接加熱至50℃～60℃，增加分子的熱運(yùn)動(dòng)，有利于液珠的聚結(jié)，外相黏度降低，從而降低了乳狀液的穩(wěn)定性，達(dá)到破乳的目的[2]。因濃廢水COD濃度極高（約40,000mg/L），破乳沉淀后，增加一級(jí)UASB厭氧處理，進(jìn)一步降低廢水的COD濃度。

3.4 主要處理單元及參數(shù)

3.4.1 物化除磷

調(diào)節(jié)池1座，內(nèi)尺寸9×7.5×3.3（m），有效容積200m3，HRT=4h；一級(jí)提升泵2臺(tái)，Q=50m3/h，H=20m，N= 5.5kW，1用1備。

沉淀槽2臺(tái)，雙層斜管，表面負(fù)荷2.5m3/m2·h；反應(yīng)區(qū)配3臺(tái)攪拌機(jī)，功率分別為1.5kW、1.1kW、0.55kW，輸出轉(zhuǎn)速分別為88rpm、65rpm、34rpm。

1#氣浮1臺(tái)，尺寸6.7×3×3（m），加壓溶氣氣浮；溶氣罐1個(gè)，Ф0.6×3.4（m）；溶氣泵1臺(tái)，Q=15m3/h，H=50m，N= 4kW；刮泥車1臺(tái)，1.1kW。

3.4.2 生物降解

一氧池1座，內(nèi)尺寸9×5×4.3（m），有效容積180m3，HRT=4.5h；組合填料135m3，旋混式曝氣器112套；二級(jí)提升泵2臺(tái)，Q = 50m3/h，H=20m，N= 5.5kW，1用1備；羅茨鼓風(fēng)機(jī)2臺(tái)，Q = 21.03m3/h，H = 5000mmH2O，N = 30kW，1用1備，變頻控制，與二氧池、三氧槽共用。

二氧池1座，內(nèi)尺寸8.5×6×4.3（m），有效容積204m3，HRT = 5.1h；組合填料153m3，旋混式曝氣器140套。

三氧槽4個(gè)，內(nèi)尺寸Ф2.7×4.8（m），有效容積105m3，HRT=2.6h；組合填料68m3，旋混式曝氣器64套。

2#氣浮1臺(tái)，參數(shù)同1#氣浮。

3.4.3 深度處理

多介質(zhì)過濾器1個(gè)，Ф2.8×4.3（m），過濾速度8m/h，氣反沖強(qiáng)度12L/m2·s，水反沖強(qiáng)度8L/m2·s；三級(jí)提升泵2臺(tái)，Q = 50m3/h，H = 32m，N = 7.5kW，1用1備。

AO吸附塔1個(gè)，Ф3.5×3.7（m），過濾速度5m/h，氣反沖強(qiáng)度12L/m2·s，水反沖強(qiáng)度6L/m2·s；反沖泵1臺(tái)，與多介質(zhì)過濾器共用，Q = 200m3/h，H = 20m，N = 18.5kW。

盤式過濾器1臺(tái)，含5個(gè)2寸過濾單元，過濾精度50μm，內(nèi)源反清洗，單元沖洗時(shí)間20～30s；四級(jí)提升泵2臺(tái)，Q= 50m3/h，H = 32m，N = 7.5kW，1用1備。

超濾（UF）裝置：30支8寸膜，膜通量38L/m2·h，回收率80%；反沖泵1臺(tái)，Q = 100m3/h，H = 20m，N = 11kW；清洗水箱1個(gè)，Ф1.3×1.78（m）；清洗水泵1臺(tái)，Q = 50m3/h，H = 30m，N = 7.5kW。

3.4.4 加藥系統(tǒng)

配藥箱9個(gè)，Ф1.06×1.4（m），配氣攪拌。

計(jì)量泵I共12臺(tái)，Qmax= 440L/h，Pmax= 5bar，功率0.37kW。

計(jì)量泵II共5臺(tái)，Qmax= 120L/h，Pmax= 8bar，功率0.25kW。

3.4.5 污泥處理系統(tǒng)

污泥池1座，分三格，內(nèi)尺寸9×6×3.3（m），有效容積162m3。

隔膜泵4臺(tái)，Qmax= 651L/min，Pmax= 8.3bar，進(jìn)出口尺寸DN50。

壓濾機(jī)4臺(tái)，單臺(tái)過濾面積40m2。

3.4.6 濃廢水預(yù)處理

集水池1座，內(nèi)尺寸9×1.5×3.3（m），有效容積14m3；提升泵1臺(tái)，Qmax=340.7L/min，Pmax= 8.3bar，進(jìn)出口尺寸DN40。

除油罐1個(gè)，Ф2.6×3.5（m）。

中集池1座，參數(shù)同集水池。

雙級(jí)氣浮1臺(tái)，尺寸5×2×2.5（m），加壓溶氣氣浮；溶氣罐1個(gè)，Ф0.426×2.75（m）；溶氣泵1臺(tái)，Q = 3.5～5.5m3/h，H = 53～45m，N = 3kW；刮泥車2臺(tái)，0.75kW。

破乳沉淀槽1個(gè)，尺寸3×2×3.2（m），配蒸氣加熱系統(tǒng)及溫控系統(tǒng)；提升泵2臺(tái)，Q = 3.5m3/h，H = 15m，N= 0.55kW，1用1備。

UASB厭氧池1座，內(nèi)尺寸Ф5.2×6（m），有效容積120m3，停留時(shí)間4d。

4 處理效果

該工程2013年8月初完成安裝并開始調(diào)試運(yùn)行，2013年11月經(jīng)監(jiān)測(cè)單位取樣監(jiān)測(cè)，各項(xiàng)指標(biāo)均達(dá)到甚至優(yōu)于預(yù)期的效果（見下表）。

改造后的監(jiān)測(cè)結(jié)果表（單位：除pH外，mg/L）

5 結(jié)論

（1）該工程采用“物化除磷 + 生物降解 + 深度處理”相結(jié)合的工藝處理制冷壓縮機(jī)生產(chǎn)廢水，工藝合理先進(jìn)，并能充分利用原有的廢水處理設(shè)施，具有較強(qiáng)的適應(yīng)性，抗沖擊負(fù)荷能力強(qiáng)，處理后的出水長期穩(wěn)定達(dá)到甚至優(yōu)于《城市污水再生利用、城市雜用水水質(zhì)》（GB/T18920-2002）的要求。

（2）采用工控機(jī)全自動(dòng)控制，減少了工人的勞動(dòng)強(qiáng)度，避免了人為因素的影響，可保證系統(tǒng)的長期高效運(yùn)行。

[1]藍(lán)炳杰，黃炳輝，蔡周祥.UBAF在制冷壓縮機(jī)生產(chǎn)廢水處理的應(yīng)用[J].科技資訊，2008，167（26）：129-130.

[2]滑春雨.乳化液廢水處理應(yīng)用實(shí)例[J].露天采礦技術(shù)，2006（4）：41-44.