脫脂皮膜廢水處理設施建設項目環(huán)評工作要點

李 晨 徐 強 胡學偉

（聯(lián)合泰澤環(huán)境科技發(fā)展有限公司 天津 300042）

引言

隨著金屬表面處理技術的飛速發(fā)展，除油、防銹等前處理工序對于金屬涂層、防護工作的開展越來越起著至關重要的作用，隨之也帶來了廢水如何實現(xiàn)達標排放的難題。金屬表面前處理工序使用的脫脂劑、皮膜劑會造成水洗過程中產生的水洗廢水CODCr、石油類等污染因子含量較高，無法滿足受納污水處理廠收水要求。為減少污染物排放量，實現(xiàn)廢水達標排放，可采取建設水處理設施的措施。

1 工程概況

該項目擬在現(xiàn)有廠房2層閑置區(qū)域內建設1套污水處理設備，用于處理靜電噴涂前處理水洗廢水（不含脫脂、皮膜廢液），設計出水水質滿足《污水綜合排放標準》（DB12/356-2018）三級標準限值，經市政管網排放至污水處理廠。項目新增污水處理設備間歇處理生產廢水，處理工藝為“混凝沉淀+活性炭過濾”。該項目處理的廢水量較小（前處理水洗廢水設計最大處理量為3m3/d）且不為連續(xù)出水，水處理方式采用間歇式處理，設計最大日處理廢水量為3m3，年處理污水量450m3。

2 水環(huán)境影響分析

2.1 地表水環(huán)境影響分析

（1）污水治理設施可行性分析

①技術可行性分析

為保證廢水處理設備長期穩(wěn)定運行，結合設計規(guī)模、廢水水質特性，最終確定該項目擬采用的廢水處理工藝為“混凝沉淀+活性炭過濾”，設計日處理水量3m3。

1）混凝沉淀

廢水經過調節(jié)罐均質均量調節(jié)后，進行混凝沉淀。廢水中膠體（1～100nm）和細微懸浮物（100～10000nm）能在水中長期保持穩(wěn)定的懸浮狀態(tài)，靜止而不沉，使廢水產生渾濁現(xiàn)象。混凝沉淀即向廢水中投加混凝、絮凝藥劑，使其中的膠體和細微懸浮物脫穩(wěn)，并聚集為數(shù)百微米以至數(shù)毫米的礬花，進而可通過重力沉降或其他分離手段予以去除的廢水處理技術。

2）活性炭過濾

活性炭過濾環(huán)節(jié)能夠利用活性炭的吸附選擇性去除廢水中剩余的雜質、懸浮物及部分污染物。此外，活性炭過濾對水量及有機負荷的變動有較強的適應性能，可得到穩(wěn)定的處理效果。能夠進一步保障出水水質滿足《污水綜合排放標準》（DB12/356-2018）三級標準限值的要求。

根據(jù)生產廢水的出水標準及處理要求，參考現(xiàn)有工程廢水水質特性，評價選擇以石油類、CODCr以及總磷指標作為工藝可行性論證重點的考慮因素。

1）石油類達標排放分析

廢水首先經投加聚合氯化鋁以消除粒子之間靜電排斥作用，使之達到脫穩(wěn)目的。該項目噴涂前處理清洗廢水中，粒徑在100～1000nm的微小油珠易被表面活性劑和疏水固體包圍而形成乳化油，穩(wěn)定地懸浮于水中，這種狀態(tài)的油不能用靜置法從廢水中分離出來，需采用絮凝法去除。該項目擬采用的聚丙烯酰胺是有機高分子絮凝劑，較無機絮凝劑具有用量少、使用范圍廣、凈化效果好等優(yōu)點[1]。當絮凝劑加入到廢水中后，高分子吸附在若干油珠上，從而形成架橋作用，再通過靜電吸附作用，使之形成絮團[2]。最終通過重力沉降作用使石油類污染因子得到去除。

為進一步去除廢水中石油類污染因子，混凝沉淀后采用活性炭吸附工藝。活性炭的主要成分除炭以外還含少量的氧、氫、硫等元素以及水分、灰分；其具有巨大的比表面積（通常比表面積高達500～1500m2/g）[3]和特別發(fā)達的微孔，吸附性能和化學穩(wěn)定性良好，可以耐強酸、強堿，能經受水浸、高溫、高壓作用，不易破碎。活性炭吸附水中溶質分子是一個復雜的過程，吸附原理分為物理吸附、化學吸附和交換吸附3種，是離子吸引力、范德華力、化學雜和力等幾種力綜合作用的結果。基于以上特性，活性炭吸附是去除水中有機污染物最成熟有效的方法之一[4]，也是污水深度處理工藝采用的重要處理單元之一，能夠去除常規(guī)污水二級處理出水以及混凝、沉淀、過濾所不能去除的難降解、溶解性有機物和雜質。

在采取上述處理工藝條件下，工藝整體石油類去除率達70%，保證處理出水石油類穩(wěn)定達標。

2）CODCr達標排放分析

根據(jù)該項目廢水水質特性，污染因子CODCr主要表征了廢水中石油類污染物。廢水經混凝加藥后，能夠去除大部分CODCr，去除效率60%；對于難降解CODCr，處理工藝采用活性炭吸附工藝，去除效率25%。該工藝通過使用混凝沉淀與活性炭吸附相結合的方式，能夠保障廢水中CODCr得到很好的去除效果。

在采取該處理工藝條件下，工藝整體CODCr去除率達70%，保證處理出水CODCr穩(wěn)定達標。

3）總磷達標排放分析

混凝沉淀過程中首先投加聚合氯化鋁使膠體顆粒脫穩(wěn)，再投加絮凝劑聚丙烯酰胺，達到混凝目的。混凝過程中，帶正電的鋁離子與水中磷酸根發(fā)生凝聚作用，形成絮體，最終通過重力沉降作用使磷得到去除。為進一步保障出水水質，使用活性炭對廢水中污染物進行吸附去除。使用混凝沉淀與活性炭吸附相結合的方式保障出水水質，并實現(xiàn)達標排放。

在采取上述處理工藝條件下，工藝整體總磷去除率達85%，保證處理出水總磷穩(wěn)定達標。

此外，該項目擬采用的“混凝沉淀+活性炭過濾”污水處理工藝對BOD5、SS、氨氮、總氮以及陰離子表面活性劑等污染因子均有一定的去除作用，確保尾水達標排放。

②經濟可行性分析

該項目新增1套“混凝沉淀+活性炭過濾”污水處理設施，用于處理脫脂皮膜清洗廢水，總投資40萬元；運行費用主要為電費和藥（混凝劑、絮凝劑）費，年運行費用約1.2萬元。相比于委外處置（處置費用約54萬元/年），該項目的實施可大大減少脫脂皮膜清洗廢水的處置費用。綜上，該項目經濟上是合理可行的。

綜上所述，該項目擬建的1套“混凝沉淀+活性炭過濾”污水處理設施在技術上的成熟的，經濟上是合理的。

（1）廢水達標情況分析

該項目新增污水處理設施用于處理靜電噴涂前處理水洗廢水，該污水處理設施各處理單元對廢水中主要污染物的設計去除效率及設計出水水質匯總于表 1。最終出水經市政管網排放至污水廠。根據(jù)表 1可知，該項目出水水質可滿足《污水綜合排放標準》（DB12/356-2018）三級標準限值要求，滿足排放要求。

表1 該項目污水處理設施各處理單元對廢水污染物的設計去除效率

2.2 地下水污染防治措施

該項目新增污水處理設備為地上設備，且放置于廠房2層，地面均進行硬化處理，其滲漏對地下水環(huán)境造成的污染極小。為進一步降低前處理浸泡槽和污水處理設備滲漏對地下水造成的污染，提出如下地下水污染防治措施。

a.源頭控制措施

該項目主要的潛在污染源包括運輸生產廢水管道和污水處理設備。該項目管線均露明敷設，為防止一般性滲漏或事故工況產生的污染物污染地下水，企業(yè)應對管道和污水處理設備加強巡檢，發(fā)現(xiàn)滲漏點及時維修，防止和降低廢水的跑、冒、滴、漏，將廢水泄漏的環(huán)境風險事故降低到最低程度，從源頭減少污染風險。

b.防控措施

為進一步加強防控，減緩一旦發(fā)生泄漏對地下水和土壤造成污染，建議對前處理浸泡槽和污水處理設備所在區(qū)域采取加設圍堰等防滲措施。

此外，還應制定相應的監(jiān)督和維護辦法，并指派專人定期對設備及管道進行檢查，一旦發(fā)現(xiàn)異常及時維護，編寫檢查及維護日志。

3 事故風險分析

3.1 事故識別

該項目運營期污水處理設施可能出現(xiàn)的突發(fā)性和非突發(fā)性的事故對環(huán)境將產生嚴重影響。根據(jù)該項目工程特點，事故主要表現(xiàn)為：①由于停電導致污水未經處理直接排入管網；②由于設備故障或管理不善導致廢水未達到設計處理效率；③由于進水水量突然增大，導致非正常排放等原因，造成出水水質不能達標。

3.2 事故分析及預防措施

該項目用電依托廠區(qū)內現(xiàn)有供電系統(tǒng)，設計時考慮了事故情況，備有自動測控及報警系統(tǒng)，并配有過流、過壓及缺相保護系統(tǒng)，提高了設備的可靠性，減少了系統(tǒng)故障率；該項目主要設備均為一用一備，自動切換，一臺發(fā)生故障時自動切換到另一臺，保障污水處理穩(wěn)定運行。此外，該項目在設計時充分考慮了進水水量，設計最大日處理量3m3，而在正常情況下每天廢水產生量約1.5m3（正常情況下，前處理清洗槽內存水量是固定的，每天僅更換1次，廢水產生量約1.5m3），其設計處理能力完全可以滿足該項目需求，能夠保障正常運行。

為進一步保障設備穩(wěn)定運行，保障出水達標排放，提出以下防范措施：

①加強對污水處理設備進、出口水質的監(jiān)測，確保出水達標排放；

②建立健全安全生產責任制，制定安全生產規(guī)章制度和操作規(guī)程，加強日常設備巡檢與維護。

結語

本文為脫脂皮膜廢水處理建設項目環(huán)境影響評價工作提供一個簡單思路，其廢水處理工藝應根據(jù)實際水質情況確定。脫脂劑、皮膜劑的成分含量不盡相同，使用不同的脫脂劑、皮膜劑進行表面處理加工，其脫脂皮膜廢水污染因子及產生量會有所不用，水處理工藝的選取應結合工程實際情況，以確保廢水達標排放。