涂裝廢水深度處理工藝在工程中的應(yīng)用

申海亮

(大運汽車股份有限公司，山西 運城 044000)

1 工程概況

某汽車制造企業(yè)在投建時同期建設(shè)污水處理站，對廠區(qū)涂裝生產(chǎn)廢水進行集中處理，處理后出水達到GB8978-1996《污水綜合排放標準》一級排放標準。

隨著水資源越來越短缺，中水循環(huán)利用成為污水處理的最終處理方式[1-2]。現(xiàn)計劃對原有污水處理站進行提標，深度處理后出水達到GB/T18920-2002《城市污水再生利用城市雜用水水質(zhì)標準》標準，作為廁所便器沖洗、道路清掃、消防、城市綠化、車輛沖洗、建筑施工雜用水使用，既從源頭使污染得到了控制，又達到水資源循環(huán)利用的目的。

2 建設(shè)規(guī)模和目標

原污水處理站采用“生產(chǎn)廢水預(yù)處理+物化處理+接觸氧化+氣浮+過濾+消毒”的處理工藝，該處理工藝較為成熟，操作方便，運行費用合理。結(jié)合原有建設(shè)規(guī)模和污水排放情況，確定提標項目建設(shè)規(guī)模為20 m3/h。

經(jīng)深度處理后出水達到GB/T18920-2002《城市污水再生利用城市雜用水水質(zhì)標準》標準。

3 工藝流程的確定

根據(jù)原污水處理站出水水質(zhì)情況，需去除的污染物主要來源為難降解可溶性有機物，本設(shè)計采用MBR膜生物反應(yīng)器為主要去除工藝，在高濃度廢水排放階段，同時增加臭氧高級氧化法，再加絮凝沉淀和活性炭吸附，確保出水達標[3-5]。

項目的進水為污水處理站二級處理的出水，水質(zhì)情況如表1。

表1 項目進水水質(zhì)

提標改造工藝流程圖如圖1。

圖1 提標改造工藝流程圖

如圖1所示，工藝流程主要分為氣浮預(yù)處理、膜生物反應(yīng)器、臭氧氧化處理和物化處理4個系統(tǒng)。原污水站氧化槽出水首先進入氣浮系統(tǒng)，經(jīng)過氣浮預(yù)處理后排入MBR膜反應(yīng)池，在MBR池內(nèi)通過維持高濃度活性污泥，進一步降解污水中的COD及氨氮，同時采用MBR膜的過濾出水。濾后出水進入絮凝沉淀池，投加復(fù)合絮凝劑和助凝劑，確保COD及總磷達標。當高濃度廢水排放時，MBR出水先進入臭氧氧化池進行化學氧化處理后，進入混凝沉淀池繼續(xù)處理。絮凝沉淀出水再經(jīng)過多介質(zhì)和活性炭過濾后，作為沖廁、綠化、道路噴灑使用。

4 主要構(gòu)筑物和設(shè)備參數(shù)

此次污水處理站提標項目的工藝環(huán)節(jié)主要分為氣浮預(yù)處理、膜生物反應(yīng)器、臭氧氧化處理和物化處理4個系統(tǒng)。

1) 氣浮處理系統(tǒng)主要構(gòu)筑物和設(shè)備參數(shù)(表2)。

表2 氣浮處理系統(tǒng)主要構(gòu)筑物和設(shè)備參數(shù)

氣浮預(yù)處理系統(tǒng)。主要功能是去除污水中懸浮物和石油類，以利于延長后序的膜生物處理器運行清洗周期，該處理構(gòu)筑物技術(shù)成熟，在藥劑復(fù)配合理的前提下能夠去除水中80%的懸浮物，降低COD，使非溶解性污染物得以最大程度的去除。

2) MBR膜生物反應(yīng)器主要構(gòu)筑物和設(shè)備參數(shù)(表3)

表3 MBR膜生物反應(yīng)器主要構(gòu)筑物和設(shè)備參數(shù)

本項目采用板式MBR膜。MBR具有許多其他生物處理工藝無法比擬的明顯優(yōu)勢，主要有以下幾點:

能夠高效地進行固液分離，分離效果遠好于傳統(tǒng)的沉淀池，出水水質(zhì)良好，出水懸浮物和濁度接近于零，可以直接回用，實現(xiàn)了污水資源化。

膜的高效截留作用，使微生物完全截留在反應(yīng)器內(nèi)，實現(xiàn)了反應(yīng)器水力停留時間(HRT)和污泥齡(SRT)的完全分離，使得運行更加靈活穩(wěn)定。反應(yīng)器內(nèi)的微生物濃度高，耐沖擊負荷。

膜生物反應(yīng)器有利于增殖緩慢的微生物的截留、生長和繁殖，使硝化效率得以提高。通過運行方式的改變也可以具有脫氮和除磷的功能。

污泥齡可隨意控制。膜分離使污水中的大分子難降解成分，在體積有限的生物反應(yīng)器內(nèi)有足夠的停留時間，大大提高了難降解有機物的降解效果。反應(yīng)器在高容積負荷、低污泥負荷、長泥齡的條件下運行，可以實現(xiàn)基本無剩余污泥的排放。

3) 臭氧氧化系統(tǒng)主要構(gòu)筑物和設(shè)備參數(shù)(表4)

表4 臭氧氧化系統(tǒng)主要構(gòu)筑物和設(shè)備參數(shù)

臭氧高級氧化系統(tǒng)。臭氧氧化法是在通過臭氧常溫常壓下分解產(chǎn)生的羥基自由基(·OH)氧化水中的有機污染物。臭氧氧化的主要特點：

臭氧能氧化難降解的污染物，對除臭、脫色、殺菌、降解有機物和無機物都有顯著效果。

污水經(jīng)處理后污水中剩余的臭氧易分解，不產(chǎn)生二次污染，且能增加水中的溶解氧。

制備臭氧利用空氣作原料，操作簡便。

4) 物化處理系統(tǒng)主要構(gòu)筑物和設(shè)備參數(shù)(表5)

表5 物化處理系統(tǒng)主要構(gòu)筑物和設(shè)備參數(shù)

物化處理系統(tǒng)。主要功能是去除污水中懸浮物和總磷，該處理構(gòu)筑物處理效率高，在藥劑復(fù)配合理的情況下能夠有效降低水中總磷，保障系統(tǒng)對總磷的去除效率。

5 處理工藝的特點

1) 工藝技術(shù)成熟可靠，采用先進的膜生物反應(yīng)器作為主要處理工藝，處理效率高且出水水質(zhì)好。

2) 由于采用了氣浮作為預(yù)處理，在氣浮過程中大部分有機污染物、石油類和固體懸浮物被去除。因此，可保證隨后的膜生物反應(yīng)器系統(tǒng)穩(wěn)定運行，延長清洗周期和使用壽命。

3) 膜分離過程是物理分離過程，它抗沖擊負荷能力強。且不受氣后影響。

4) 臭氧氧化能力強，對降解有機物和無機物都有顯著效果。

5) 流程簡單，自動化程度高，管理容易。

6 結(jié)語

本工程針對涂裝廢水水質(zhì)難生物降解的特點，在處理流程中應(yīng)用了MBR膜生物反應(yīng)器和臭氧氧化技術(shù)。膜生物反應(yīng)器作為一種清潔環(huán)保的水處理工藝，具有出水水質(zhì)高、占地面積小、運行穩(wěn)定可靠等特點，已經(jīng)廣泛應(yīng)用于石化、醫(yī)療、焦化、涂裝等難降解工業(yè)廢水的深度處理中。