機械加工含脫模劑廢水處理工程實例

鄭建偉，董 凱，胡卜元

（江蘇貞一環保科技有限公司，江蘇 南京 210000）

某電力金具生產企業主要生產電力金具設備。該企業生產過程中產生的廢水包括：壓鑄機廢水、超聲波清洗廢水、設備清洗廢水及生活污水。其中，壓鑄機廢水為含脫模劑廢水，其成分復雜、可生化性差、難處理，國內學者對同類廢水做了較多的研究[1]-[6]。本文以某電力金具生產企業污水處理站的工程實例的設計及運行情況進行分析，為類似項目污水處理設計提供參考。

1 工程概況

1.1 廢水來源

本項目廢水來源包括：壓鑄機廢水、超聲波清洗廢水、設備清洗水及生活污水，各種廢水產生量見表1。

表1 廢水種類及數量

生產廢水總量為3 240 m3/年，污水處理系統運行時間為330天/年，每天運行8 h，則處理量為1.25 m3/h。生產廢水和生活污水總量為16 500 m3/年，污水處理系統運行時間為330 天/年，24 h連續運行，則設計處理能力為2.09 m3/h。

1.2 設計進水水質

本項目設計進水水質見表2。

表2 設計進水水質

1.3 出水要求

廢水經處理達到《污水排入城鎮下水管道水質標準》（CJ343-2010）B級標準要求后排入園區污水處理廠，主要控制指標見表3。

表3 設計出水水質標準 單位：mg/L，pH值無量綱

2 工藝流程

本項目廢水分為生產和生活污水兩部分，其中采用“隔油+破乳+氣浮”工藝處理生產廢水，去除廢水中的石油類、懸浮物等物質。

經預處理后的生產廢水與生活污水混合，采用“ABR+水解酸化+接觸氧化+豎流沉淀池”進行處理。生活污水為后續生化系統提供豐富的營養源，有利于培養、馴化適應本項目廢水的微生物系統，利用微生物對難降解有機污染物共代謝作用[7]，進一步降低廢水中的難降解有機污染物，以減輕對園區污水處理廠的處理負荷。具體工藝流程見圖1。

圖1 廢水處理工藝流程

生產廢水（包括壓鑄機廢水、超聲波清洗廢水及設備清洗廢水）經廠區排水管網收集進入隔油調節池內，隔油調節池設置撇油器，將表面浮油收集至廢油收集罐。隔油調節池廢水經泵提升進入破乳反應池。在破乳反應池內投加破乳劑和助凝劑（PAM）進行破乳反應，然后經壓力溶氣氣浮（即DAF氣浮）進行油水分離。生產廢水經上述反應后，進入綜合調節池。

生活污水單獨收集，經泵提升進入綜合調節池，與生產廢水混合，進行水質水量的調節，同時為生化系統提供必要的營養源。綜合廢水經泵提升進入ABR反應池（即厭氧折流板反應器）。在ABR反應池內，廢水中難降解長鏈或者環狀有機物被厭氧微生物吸收、吸附及降解，變成小分子有機物，以利于后續處理系統進行處理。

ABR反應池出水自流依次進入水解酸化池和接觸氧化池，利用池中好氧微生物的代謝作用進一步去除有機污染物和氨氮，從而使廢水得到凈化。接觸氧化池出水在豎流沉淀池中進行泥水分離，達標后排入園區污水處理廠。

豎流沉淀池污泥經泵提升進入污泥濃縮池，然后經箱式壓濾機壓濾后外送處理，壓濾機濾液回綜合調節池。

3 主要構筑物及設備

主要構筑物及設備包括：（1）集水井：尺寸為2.5 m×0.5 m×1.5 m，鋼砼結構，環氧瀝青防腐。內設機械格柵1臺，寬0.3 m，柵間距5 mm，N（即功率）=0.37 kw。設提升泵2臺，1用1備，Q（即流量）=1.5 m3/h，H（即揚程）=17 m，N=0.37 kW；（2）隔油調節池：尺寸為4.0 m×2.0 m×3.5 m，鋼砼結構，有效容積2 4 m3，H R T（即水力停留時間）=24 h，環氧瀝青防腐。設撇油器1臺，N=0.55 kw；設空氣攪拌系統，攪拌強度6 m3/m2?h；設提升泵2臺，1用1備，Q=1.5 m3/h，H=17 m，N=0.37 kW；（3）破乳反應池：尺寸為2.0 m×1.7 m×3.5 m，鋼砼結構，有效容積9.72 m3，HRT=3 h，環氧瀝青防腐，反應池內設空氣攪拌系統，攪拌強度6 m3/m2?h。

配套加藥系統包括：（1）設PAC加藥系統1套，設計加藥能力為400 mg/L；（2）設PAM加藥系統1套，設計加藥能力為5 mg/L；（3）設專破乳劑加藥系統1套，設計加藥能力為100 mg/L；（4）DAF氣浮：處理量1.5 m3/ h，配套空壓機、溶氣罐及回流泵等，N=2.22 kw。操作壓力0.3～0.5 Mpa，氣泡直徑20～40 μm，回流比50%；（5）綜合調節池：尺寸為3.0 m×4.5 m×4.5 m，鋼砼結構，有效容積54 m3，HRT=24 h，環氧瀝青防腐。設提升泵2臺，1用1備，Q=2.08 m3/ h，H=12 m，N=0.37 kW；設潛水攪拌機1臺，功率0.85 kw；（6）ABR反應池：尺寸為6.0 m×4.5 m×4.5 m，鋼砼結構，有效容積108 m3，HRT=48 h，環氧瀝青防腐。系統設在線pH儀表1臺；（7）水解酸化池：尺寸為3.0 m×2.4 m×4.5 m，鋼砼結構，有效容積28.8 m3，HRT=12 h，環氧瀝青防腐，水解酸化池內設空氣攪拌系統，攪拌強度6 m3/m2?h；（8）接觸氧化池：尺寸為6.0 m×2.4 m×4.5 m，鋼砼結構，有效容積57.6 m3，HRT=28 h，環氧瀝青防腐。系統設風機2臺，1 用 1備，Q=0.9 m3/min，P（即壓力）=4.5 mH2O，N=1.5 kW；配置微孔曝氣器28個，單個通氣量為1.93 m3/h。接觸氧化池配置在線溶解氧測定儀1臺；（9）豎流沉淀池：尺寸為2.4 m×2.4 m×4.5 m，鋼砼結構，表面負荷1.1 m3/m2?h，環氧瀝青防腐。系統設污泥回流泵2臺，1用1備，Q=1.6 m3/h，H=13.2 m，N=0.75 kW；設中心導流筒1個，為沉淀池進行均勻配水；（10）污泥濃縮池：尺寸為2.4 m×1.5 m×4.5 m，鋼砼結構，有效容積12.6 m3，HRT=3 h，環氧瀝青防腐。系統設污泥泵2臺，1用1備，Q=2.0 m3/h，H=60 m，N=1.1 kW；（11）污泥處理系統：箱式壓濾機1臺，過濾面積4 m2，N=1.5 kw。配置污泥調理劑加藥系統1套，加藥能力為5 kg/t絕干泥；（12）設備間：尺寸為6.0 m×5.5 m×4.0 m。

4 調試運行

本項目于2015年2月開始調試，經3個月調試后，系統穩定運行。調試穩定運行后，COD等污染物排放濃度均達到了園區污水處理廠接管標準。各單元處理效果見表4。

表4 各工藝單元出水水質 單位：mg/L，pH值無量綱

5 技術經濟分析

該項目總投資128萬元，其中設備投資70萬元，土建投資58萬元（含配套設備間），噸水處理費用1.89元，其中，電費1.19元，藥劑費用0.5元，人工費0.20元，不含設備折舊費和污泥處理費。

6 工程總結

工程實踐表明，對于機械加工含脫模劑廢水，采用“隔油+破乳+氣浮+水解酸化+ABR+接觸氧化”的組合工藝，系統運行穩定，出水穩定達到《污水排入城鎮下水管道水質標準》（CJ343-2010）B級標準要求，適合機械加工含脫模劑廢水的達標處理。