合肥榮事達(集團)有限公司所屬洗衣機公司和電冰箱公司位于合肥市高新技術(shù)開(kāi)發(fā)區。洗衣機箱體外殼是由冷軋式鍍鋅鐵皮噴塑而成,噴塑前必須經(jīng)過(guò)前處理;電冰箱公司高速雙排平板噴涂線(xiàn)上冷軋鋼板噴塑前也必須經(jīng)過(guò)前處理。前處理的主要工序為脫脂、磷化,所用脫脂劑主要成分為蘇打、表面活性劑等,洗衣機公司磷化液主要成分為磷酸二氫鋅,電冰箱公司磷化液主要成分為磷酸二氫鈉,因此前處理工段排放廢水含有油污、Zn2+、磷酸鹽等有毒有害物質(zhì),特別是磷酸鹽含量高。
1995年建成投入運行的洗衣機公司廢水處理站因存在以下問(wèn)題而需要擴容改造:(1)由于電冰箱公司建成投產(chǎn)并排放廢水,原廢水處理站處理能力不足;(2)出水水質(zhì)的要求越來(lái)越嚴,原廢水處理工藝不能滿(mǎn)足達標排放的要求。
1 原廢水處理站基本情況
1.1 設計水量、水質(zhì)和處理要求
Q=15m3/h;COD≤150mg/L,總鋅≤15mg/L,磷酸鹽(以P計)≤50mg/L,油≤35mg/L,PH=7-8。
1.2工藝流程
投加聚合氯化鋁,經(jīng)混凝、沉淀、過(guò)濾處理含鋅磷化廢水,流程為:
廢水→預沉隔油池→調節池→一級渦流反應器→一級豎流沉淀器→二級渦流反應器→二級豎流沉淀器→壓力過(guò)濾器→排放。
油污經(jīng)預沉隔油池而被除去;由于除鋅除磷要求的pH條件不同,故采用兩級沉淀。兩個(gè)豎流沉淀器的污泥經(jīng)重力濃縮后,用箱式壓濾機脫水外運處置。
1.3主要構筑物、設備及工藝參數
預沉隔油池:6.0m×2.0m×4.0m,有效容積30m3,水力停留時(shí)間2h,地下式鋼筋混凝土結構;調節池:10.0m×6.2m×3.2m,有效容積120m3,水力停留時(shí)間8h,地下式鋼筋混凝土結構,內設壓縮空氣攪拌;渦流反應器:1.8m×4.7m,有效容積5m3,反應時(shí)間20min,鋼制,2臺;豎流沉淀器:3.5m×4.5m,有效容積32m3,表面負荷率2m3/(m2•h),鋼制,2臺;壓力過(guò)濾器:1.6m×3.6m,濾速8m/h,鋼制,2臺;箱式壓濾機:XAZG10/800-UK,過(guò)濾面積10m2,增強聚丙烯材質(zhì),1臺。
操作控制條件:除磷沉淀pH6.0,PAC100mg/L;除鋅沉淀pH8.0,PAC50mg/L。
2 廢水處理設計
2.1設計水量、水質(zhì)設計
水量:Q=35m3/h。
設計水質(zhì):原水水質(zhì)為COD≤250mg/L,總鋅≤70mg/L,磷酸鹽(以P計)≤40mg/L,油≤50mg/L,pH=4-6。處理水水質(zhì)執行《污水綜合排放標準》(GB8978-96)第二時(shí)間段一級標準即COD≤100mg/L,總鋅≤2.0mg/L,磷酸鹽(以P計)≤0.5mg/L,油≤5mg/L,pH=6-9。
2.2工藝流程(見(jiàn)圖1)
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脫脂、磷化等廢液進(jìn)事故水池儲存,用泵送入預沉隔油池,由系統逐步消化。廢水經(jīng)隔油、預沉后,與投加的NaOH和CaCl2在管道混合器內混合,在渦流反應器內反應、絮凝(由pH值控制系統自動(dòng)調節NaOH計量泵,把pH值控制在10.0-10.5),生成的羥基磷灰石[Ca5(OH)(PO4)3]和氫氧化鋅在PAM的作用下形成較大絮凝體,在豎流沉淀器內沉淀下來(lái)。殘余的磷酸根經(jīng)二級反應沉淀(pH值控制在10.5-11.0)得到進(jìn)一步去除。二級處理出水經(jīng)壓力過(guò)濾器過(guò)濾后,用HCl將pH值返調至7.5-8.5,然后排放。
2.3 主要構筑物、設備及工藝參數
事故水池:4.0m×3.0m×3.65m,有效容積24m3,空氣攪拌強度3.0L/(m2•s);
預沉隔油池(原有):6.0m×2.0m×4.0m,有效容積30m3,地下式鋼筋混凝土結構;
調節池(原有):10.0m×6.2m×3.2m,有效容積120m3,水力停留時(shí)間3.4h,地下式鋼筋混凝土結構,內設壓縮空氣攪拌;
渦流反應器(原有改造):1.8m×4.7m,2只,有效容積10m3,反應時(shí)間17min,鋼制;
豎流沉淀器(原有改造):3.5m×4.5m,2只,表面負荷率1.82m3/(m2•h),鋼制;
機械混合反應器:5.2m×1.4m×1.6m,混合時(shí)間2min,反應時(shí)間20min;
斜管沉淀器:6.0m×3.0m×3.6m,表面負荷率1.94m3/(m2•h);
壓力過(guò)濾器(原有改造):1.6m×3.6m,濾速8.7m/h,鋼制,2臺;
箱式壓濾機(原有):XAZG10/800-UK,過(guò)濾面積10m2,增強聚丙烯材質(zhì),1臺;pH值
控制系統:DP5000,3套,自動(dòng)控制配套的酸、堿計量泵。
3 工程調試及運行結果
3.1 工程調試
通過(guò)系統聯(lián)動(dòng)試車(chē)和加藥運行,一、二級反應沉淀的pH值均能由pH值控制系統穩定地自動(dòng)控制在10.0-10.5和10.5-11.0,出水磷酸鹽≤0.5mg/L、COD≤100mg/L。由于壓力過(guò)濾器出水的流量及壓力有波動(dòng),出水pH值不穩定,通過(guò)定期排除壓力過(guò)濾器頂部積氣、適當關(guān)小壓力過(guò)濾器出水閥門(mén),出水pH值穩定達標。
3.2 運行結果
通過(guò)系統地培訓,操作人員能使系統穩定地運行。試運行階段的總磷監測記錄見(jiàn)表2;每m3水藥劑費見(jiàn)表3。
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合肥市環(huán)境監測站于2000年7月26日-27日對該工程進(jìn)行了竣工驗收監測,結果見(jiàn)表4。
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4 結論
(1)噴涂前處理含磷廢水經(jīng)過(guò)氯化鈣兩級處理,可確保廢水穩定達標排放。氯化鈣處理含磷廢水具有反應條件易控制、污泥量少、操作環(huán)境好、運行管理方便等優(yōu)點(diǎn),是解決高濃度含磷廢水的有效方法之一。
(2)pH值對除磷效果影響較大。本次改造采用了先進(jìn)的pH值自動(dòng)控制系統,自動(dòng)化程度得以提高,從而消除了人為因素(如操作不當)對處理效果的影響。
(3)本次改造新建一座事故水池,通過(guò)閥門(mén)的切換將高濃度脫脂、磷化等廢液放入事故水池中儲存,在日常處理中以均勻穩定的流量把高濃度廢液泵入系統進(jìn)行處理,使系統的進(jìn)水水質(zhì)得以穩定,從而保證系統穩定地運行。
(4)工程設計中采取的提高新增投資利用效率的措施有:除加藥設備外,原有設施基本得到全部利用;通過(guò)優(yōu)化總體布局,未擴建站房,僅將斜管沉淀器放在室外;充分利用豎流沉淀器的高度,二級反應沉淀采用高度較小的機械混合反應器和斜管沉淀器,未增加提升泵。