机械加工脱模剂废水处理工程实例

机械加工脱模剂废水处理工程实例陈宏雨;任晓明浏锋【摘要】从废水水质特性、处理工艺分析、设计参数、处理效果及运行成本等方面介绍了江苏某机械加工厂的废水处理工程工程实践表明，采用隔油一混凝气浮一混凝沉淀一UASB一生物接触氧化一砂滤组合工艺可有效处理脱模剂废水,工程调试运行后,COD、SS、石油类的去除率都达到90%以上，最终出水水质稳定且均达到《污水综合排放标准》(GB8978—1996)三级标准要求.％AwastewatertreatmentprojectofamachineryprocessingfactoryinJiangsuProvinceisintroducedfromtheanglesofwastewaterqualitycharacteristics,treatmentprocessanalysis,designparameters,treatmenteffects,runningcosts,etc..Theprojectpracticeshowsthatusingthecombinedprocess,oilseparationairfloatation-coagulationprecipitation-UASB-biologicalcontactoxidationsandfiltration,caneffectivelytreatthewastewatercontainingmoldreleaseagent.Afterthedebuggingandoperation,theremovingratesofCOD,SSandoilsareallabove90%.Thefinaleffluentwaterqualityisstable,meetingalltherequirementsforthethird-levelstandardspecifiedintheIntegratedWastewaterDischargeStandard(GB8978—1996).【期刊名称】《工业水处理》【年(卷)，期】2017(037)004【总页数】4页(P99-101,105)【关键词】脱模剂废水;气浮;混凝沉淀;UASB;生物接触氧化【作者】陈宏雨;任晓明浏锋【作者单位】苏州科技大学环境科学与工程学院，江苏苏州215009；苏州科技大学环境科学与工程学院，江苏苏州|215009;苏州科技大学环境科学与工程学院，江苏苏州I215009【正文语种】中文【中图分类】X703脱模剂是在生产过程中防止模制品、层压制品等粘结到模具或其他板面，起易于脱离作用的一类加工助剂〔1〕。压铸车间模具冷却脱模需要对模具表面喷水和水基脱模剂的混合溶液，从而产生大量含乳化油脱模剂废水。这类废水往往成分复杂、可生化性差、难处理，目前常用工艺存在处理效果不稳定、出水污染物排放超标等问题〔2-3〕，因此如何经济有效地处理含乳化油脱模剂废水成为研究的热点问题。江苏某机械加工厂是一家专业生产汽车零部件及配件的加工企业，其压铸车间产生的脱模剂废水COD高达10000mg/L,且含有较高的石油类物质，但氮、磷含量较低。针对该厂废水的特点，采用隔油一混凝气浮一混凝沉淀一UASB一生物接触氧化一砂滤的组合工艺处理废水，概述了该废水进水水质特性，分析了工艺各阶段流程，并探讨了处理工艺整体的运行效果，以期为处理同类废水提供一定参考。1.1废水水质水量该机械加工厂年产铝、镁合金压铸件8400t,日排放废水60m3，废水水质及排放标准见表1。废水处理站建成后出水执行《污水综合排放标准》(GB8978—1996)三级标准，接入市政污水管网。1.2废水特性分析脱模剂废水主要成分为石蜡、矿物油、聚合物、添加剂、乳化剂等，这些成分一部分以不溶性或胶体形式悬浮于废水中。这部分悬浮物中带有大量COD、BOD5,应先将其去除。但是由于乳化剂的存在，给泥水分离带来困难，因此在泥水分离前，须先采用破乳程序。脱模剂废水也含有多种水溶性有机物，且浓度较高，无法通过气浮法去除该类污染物，宜采取生物法进一步去除。脱模剂废水虽具有生物降解的碳源，但缺乏微生物生长所必须的N、P等养分，因此在生物处理时需投加适量营养物质。2.1废水处理工艺的选择结合该企业脱模剂废水的水质及排放情况，且兼顾因地制宜等因素，确定采用在隔油、混凝气浮、混凝沉淀等工艺基础上串联高效厌氧处理设施并组合生物接触氧化池及砂滤的工艺对废水进行处理，使出水满足排放标准。具体工艺流程如图1所示。2.2工艺流程说明2.2.1预处理系统（1） 调节池。脱模剂废水首先进入车间原有的钢制隔油池，在池子上部收集浮油和分散油，降低废水的总油浓度，从而减轻后续处理构筑物的压力。下部废水自流进入调节池，收集废水及调节废水水质水量，避免废水的浓度负荷对后续工艺造成冲击，保证处理效果。（2） pH调节池。调节池出水通过泵提升到pH调节池，投加NaOH控制pH至7.5~8。（3） 混凝池A、絮凝池A和气浮池。脱模剂废水含有大量乳化油，具有强烈的亲水性，必须破乳后才能上浮分离，因此在气浮处理之前需进行破乳。破乳的目的是破坏乳化液的稳定性，使油水两相分离。该工程采用凝聚法，通过投加适量PAC、PAM，对原水中的乳化油进行破乳，同时废水中剩余的少量浮油、分散油和SS等污染物凝聚成密度较小的絮凝体，利用气浮池设备产生的微小气泡，使大量微小气泡吸附于油珠、絮凝体表面，托扶着油珠、絮凝体上浮至水面，通过刮泥机去除油渣，气浮出水进入混凝池B。混凝池B、絮凝池B和斜管沉淀池。向混凝池B中投加PAC，使细小悬浮物生成絮体，出水进入絮凝池B，通过投加PAM使絮体颗粒增大，沉降速度加快，经混凝和絮凝处理后的废水进入斜管沉淀池，在重力作用下进行固液分离，絮体自然沉淀，上清液进入中间池，泥渣进入污泥浓缩池处理。2.2.2厌氧处理系统中间池。在中间池内加酸回调pH至6.5~7.5，池中设有氮、磷投加装置，以确保废水中营养成分均衡，保证后续处理构筑物中微生物对营养物的需求。通过热交换器调节水温至35^左右，中间池出水用泵打入UASB反应器。(2)UASB反应器。经过预处理的废水生化性能良好，很大程度上提升了UASB反应器的处理效率。废水从反应器底部进入，与反应器中的厌氧污泥充分接触，利用微生物降解废水中的复杂大分子有机物，降低废水COD，同时改善废水的可生化性。(3)沉淀池A。UASB反应器出水进入沉淀池A进行泥水分离，部分上清液回流至中间池，稀释废水，降低对UASB反应器的有机负荷，同时增大UASB反应器内部的上升流速，污泥床得到膨胀，增强传质效果，大大提高了处理效率。剩余上清液流入接触氧化池，部分污泥回流至UASB反应器。2.2.3好氧处理系统(1)接触氧化池。由于UASB出水中污染物浓度较高，对微生物有一定的冲击，古攵采用耐冲击负荷的接触氧化池，保证出水水质。通过2座串联的接触氧化池，利用好氧微生物的降解作用使废水中有机物进一步降解去除。(2)沉淀池B。接触氧化池出水流入沉淀池B进行泥水分离，上清液进入砂滤罐，部分污泥回流至接触氧化池。(3)砂滤罐、清水池。经过砂滤罐过滤，进一步去除沉淀池B出水中的胶体微粒和高分子物质，降低出水中的污染物，出水流入清水池，达标排放。2.2.4污泥处理系统气浮池的浮渣及斜管沉淀池和竖流式沉淀池A、B内的剩余污泥排入污泥浓缩池，经过重力浓缩处理后，用隔膜泵打入板框压滤机进行污泥脱水，脱水后的污泥外运交有资质单位处理。(1)调节池。1座，地下式钢筋混凝土结构，设计尺寸为8mx2.3mx4m,有交攵容积64m3，设计HRT为24h。配有污水泵2台(1用1备)，流量Q=14.4m3/h，扬程H=13m,功率P=0.75kW;液位控制器1套。pH调整池。1座，碳钢结构+FRP防腐，设计尺寸为0.85mx0.9mx1.8m，有效容积1.1m3,设计HRT为26.4min。配有搅拌机1台，P=0.75kW;pH控制器1套。混凝池A。1座，碳钢结构+FRP防腐，设计尺寸为0.85mx0.9mx1.8m,有效容积1.1m3，设计HRT为26.4min。配有搅拌机1台，P=0.75kW。絮凝池A。1座，碳钢结构+FRP防腐，设计尺寸为0.85mx0.9mx1.8m,有效容积1.1m3，设计HRT为26.4min。配有搅拌机1台，P=0.75kW。气浮池。1座，碳钢结构+FRP防腐，设计尺寸为2.4mx0.9mx1.8m,有效容积3.2m3，设计HRT为1h。配有溶气罐，刮泥机1套，溶气泵2台，释放器1套。(6)混凝池Bo1座，碳钢结构+FRP防腐，设计尺寸为0.85mx0.9mx1.8m,有效容积1.1m3，设计HRT为26.4min。配有搅拌机1台，P=0.75kW。(7)絮凝池Bo1座，碳钢结构+FRP防腐，设计尺寸为0.85mx0.9mx1.8m,有效容积1.1m3，设计HRT为26.4min。配有搅拌机1台，P=0.75kW。(8)斜管沉淀池。1座，碳钢结构+FRP防腐，设计尺寸为2.55mx1.5mx3.5m，设计表面负荷为0.8m3/(m2・h)。配有排泥泵2台(1用1备)，斜管填料1套。(9)中间池。1座，碳钢结构+FRP防腐，设计尺寸为1.75mx2.4mx2.5m,有效容积8.5m3，设计HRT为36.8h。配有中间水泵2台(1用1备)，流量Q=10m3/h，扬程H=20m，功率P=2.2kW;搅拌机1台，P=2.2kW;pH控制器1套，液位控制器1套，温控仪1套，热交换器1式。(10)UASB反应器。1座，碳钢结构+FRP防腐，设计尺寸为D5mx10m,有交攵容积92m3，设计HRT为36.8h。配有布水系统1式，三相分离器1式，水封罐1套。(11)沉淀池A。1座，碳钢结构+FRP防腐，设计尺寸为2.4mx2.4mx4.5m,设计表面负荷为0.87m3/(m2・h)。配有排泥泵2台(1用1备)，中心导流筒1只。(12)接触氧化池。2座串联，碳钢结构+FRP防腐，设计尺寸为3.5mx3.5mx4m,有效容积98m3，设计HRT为39.2h。配有回转式风机2台(1用1备)，风量Q=1.37m3/min，功率P=2.2kW;曝气软管70m;填料支架1套，填料85m3。(13)沉淀池Bo1座，采用竖流式沉淀池，碳钢结构+FRP防腐，设计尺寸为1.8mx1.8mx3.5m,设计表面负荷为0.77m3/(m2・h)。配有排泥泵2台(1用1备)，中心导流筒1只。(14)砂滤罐。1座，圆柱形碳钢结构，设计尺寸为D0.75mx1.85m,配有石英砂0.5m3。(15)清水池。1座，地下式钢筋混凝土结构，设计尺寸为1mx2.3mx4m,有效容积8m3。配有排水泵2台(1用1备)，流量Q=8m3/h，扬程H=15m，功率P=1.5kW;液位控制器1套。(16)污泥浓缩池。1座，碳钢结构+FRP防腐，设计尺寸为2mx2.4mx3m,有效容积8m3。配有板框压滤机1台，过滤面积F=15m2，压滤泵2台。(17)加药系统。储药桶6个；计量加药泵8台，流量Q=48L/h，功率P=0.02kW，溶药搅拌机8台，P=0.37kW。整个系统调试完成后，稳定运行2a，设施运转正常，出水稳定。对进、出水的COD、SS、石油类进行监测，结果如表2所示。出水COD为140~160mg/L,SS为13~18mg/L,石油类为2.5~4.5mg/L,处理效果良好，对COD、SS及石油类的去除率均达到90%以上，且水质指标全部达到《污水综合排放标准》(GB8978—1996)中的三级标准要求。该工程总投资为124.66万元，其中：土建工程为11.26万元，设备、材料及其他费用为113.4万元。电费为7.28元/m3，药剂费为4.83元/m3，人工费为4.17元/m3，不计折旧和维修等费用，直接运行费用为16.28元/m3o(1)工程实践表明，采用隔油一混凝气浮一混凝沉淀一UASB一生物接触氧化一砂滤组合工艺处理机械加工产生的脱模剂废水，出水COD为140~160mg/L,SS为13~18mg/L,石油类为2.5~4.5mg/L,各项指标均达到《污水综合排放标准》(GB8978—1996)三级标准。(2)脱模剂废水中含有大量乳化油，需要通过气浮、混凝等预处理措施破乳，为后续生化处理创造有利