機械廠(chǎng)所產(chǎn)生的含油廢水量大而廣,該廢水中的油一般以浮油、分散油和乳化油三種狀態(tài)存在。浮油粒度≥100 μm,靜置后能較快上浮,以連續相的油膜漂浮在水面上形成漂浮層。機械廠(chǎng)因滴漏而混入廢水中的潤滑油、燃料油等多屬浮油。分散油粒度為10~100 μm,懸浮、彌散在水相中,在足夠時(shí)間靜置或外力的作用下,可凝聚成較大的油滴上浮到水面,也可能進(jìn)一步變小,轉化成乳化油。分散油在廢水中呈懸浮狀,機械零件加工前的清洗過(guò)程中所排出的含油廢水中的油為分散油。乳化油粒度為0.1~10 μm,在廢水中呈乳濁狀,油珠表面有一層乳化劑(表面活性劑)分子形成的穩定薄膜,阻礙油珠合并,長(cháng)期保持穩定,雖經(jīng)長(cháng)時(shí)間靜置也無(wú)法上浮。一般機械廠(chǎng)產(chǎn)生的乳化液廢水中的油為乳化油。
含油廢水的處理方法主要有物理法、化學(xué)法、物理化學(xué)法等。物理法又分為重力分離法、離心分離法、含油廢水的處理方法主要有物理法、化學(xué)法、物理化學(xué)法等。物理法又分為重力分離法、離心分離法、粗;、過(guò)濾法(膜分離法)等;瘜W(xué)法主要有凝聚法和鹽析法。物理化學(xué)法主要有浮選法(氣浮法)。
1 廢水來(lái)源
長(cháng)沙中聯(lián)重科浦沅分公司是大型工程機械研發(fā)、生產(chǎn)企業(yè)。其主導產(chǎn)品有汽車(chē)起重機、建設機械、特種車(chē)輛三大系列。浦沅分公司投資1.2 億元人民幣在長(cháng)沙市高新技術(shù)開(kāi)發(fā)區建設東廠(chǎng)區,在生產(chǎn)、調試產(chǎn)品的過(guò)程中,排放出大量含油廢水。含油廢水主要包括:機加工過(guò)程中廢棄的乳化液(此廢水單獨處理后排入廢水處理站);零部件清洗過(guò)程中排放的清洗液;各車(chē)間及配套設施設備的清洗水、沖刷地面時(shí)的排水等。
2 設計規模及進(jìn)出水水質(zhì)
2.1 廢水處理規模
該廠(chǎng)排水體制為雨污合流制,初期雨水進(jìn)入廢水處理站處理。設計規模:旱流流量Q旱流=40 m3/h;合流流量Q合流=80 m3/h(截流倍數n0=1)。
2.2設計進(jìn)、出水水質(zhì)
根據長(cháng)沙縣環(huán)保部門(mén)提供的現場(chǎng)隨機取樣監測數據,浦沅分公司東廠(chǎng)區排放生產(chǎn)廢水油(石油類(lèi))質(zhì)量濃度209.7mg/L,COD210mg/L,pH=6.65,懸浮物180mg/L,石油類(lèi)污染物中以有機油為主。參照機械行業(yè)廢水排放水質(zhì)資料,要求處理后廢水達到《污水再生利用工程設計規范》GB50335-2002中景觀(guān)環(huán)境用水的再生水水質(zhì)指標。該廢水處理站設計進(jìn)出水水質(zhì)見(jiàn)表1。
3廢水處理工藝
3.1工藝說(shuō)明
浦沅分公司東廠(chǎng)區含油廢水經(jīng)格柵池去除漂浮物及大顆粒雜物后自流進(jìn)入集水池,由污水泵提升進(jìn)入調節隔油池。初期雨水進(jìn)入廢水處理站,經(jīng)氣浮處理后在中間水池溢流排放。
調節隔油池既有調節水質(zhì)水量的功能,也可去除浮油。池內浮油經(jīng)集油器收集后回收。
含油廢水經(jīng)調節隔油池后進(jìn)入氣浮設備,并投加混凝劑。通過(guò)破乳、油水分離后進(jìn)人中間水池。用污水泵提升進(jìn)入機械過(guò)濾器和活性炭吸附塔,經(jīng)深度處理后回用。
機械過(guò)濾器和活性炭吸附塔定期進(jìn)行反沖洗,反沖洗水排入調節隔油池。
調節隔油池的油污泥和氣浮設備產(chǎn)生的浮渣定期排放進(jìn)入污泥池,油污泥用污泥泵提升至污泥干化床進(jìn)行干化處理,干化后的污泥運送至鍋爐房焚燒。工藝流程見(jiàn)圖1。
3.2 主要建構筑物及設備
(1)格柵池。1 座,L×B=2.5 m×1.0 m,H=2.5 m。安裝機械格柵除污機1 臺,格柵寬1.0 m,柵條間隙10 mm,電機功率1.1 kW。
(2)集水池。1 座,L×B=6.0 m×3.0 m,有效水深H=3.0 m。設液下排污泵3 臺,2 用1 備,Q=40~60m3/h,H=17~11 m,N=4.0 kW。水泵采用自動(dòng)和手動(dòng)兩種控制方式,自動(dòng)方式采用液位控制器控制。高液位時(shí)開(kāi)泵,低液位時(shí)停泵。
(3)調節隔油池。1 座,分2 格,L×B=15.0 m×4.5 m,H=4.0 m。既調節水質(zhì)水量又去除粒徑≥60 μm的浮油。設計停留時(shí)間為4.0 h(以合流量校合停留時(shí)間為2.0 h)。每格各設集油器1 套(含浮油收集機和油水分離機),N=1.1 kW。
(4)氣浮處理成套設備。2 套,處理能力40 m3/h,成套設備總功率N=11 kW。配溶藥投藥設備2 套,每套設備N(xiāo)=1.1 kW。
(5)中間水池。1 座,L×B=4.0 m×4.0 m,H=4.0 m,有效容積56 m3。設潛污泵3 臺,2 用1 備,Q=40~60m3/h,H=25~19 m,N=7.5 kW。水泵采用自動(dòng)和手動(dòng)兩種控制方式,自動(dòng)方式采用液位控制器控制。高液位時(shí)開(kāi)泵,低液位時(shí)停泵。
(6)機械過(guò)濾器。1 臺,單臺處理能力40 m3/h。與活性炭吸附塔共用反沖洗水箱,反沖洗排水進(jìn)入格柵池。
(7)活性炭吸附塔。1 臺,單臺處理能力40 m3/h,自帶反沖洗水箱。采用活性炭作吸附劑,反沖洗排水進(jìn)入集水池。
(8)回用水池。1 座,L×B=9.0 m×4.0 m,H=4.0 m,有效容積126 m3;赜盟貎仍O潛污泵1 臺,Q=20~45 m3/h,H=32~22 m,N=5.5 kW,帶變頻調速裝置。
(9)污泥池。1 座,鋼筋混凝土結構。用來(lái)貯存氣浮設備分離出來(lái)的含油浮渣以及調節隔油池排出的含油污泥。L×B=3.0 m×3.0 m,H=3.0 m,有效容積20 m3。池旁安裝污泥泵2 臺,1 用1 備,Q=5.0 m3/h,H=15 m,N=1.5 kW。
(10)污泥干化池。1 座,建在調節隔油池上。L×B=9.0 m×2.0 m,H=1.2 m,有效容積18 m3。池中安裝穿孔塑料管和40 目不銹鋼絲網(wǎng),池內填充卵石和河砂。污泥干化池的濾出水返回調節隔油池處理。干化后的污泥送鍋爐房焚燒。
4 運行效果
該工程自2005 年12 月調試成功以來(lái),運行穩定,出水水質(zhì)良好,長(cháng)沙縣環(huán)境保護監測站2006 年2月對該工程進(jìn)、出水水質(zhì)的監測結果見(jiàn)表2。
表2結果表明.采用隔油+氣浮+過(guò)濾+吸附工藝處理機械工業(yè)含油廢水效果好。COD、石油類(lèi)濃度低且對各種污染因子的去除率都較高,出水水質(zhì)優(yōu)于《污水再生利用工程設計規范》(GB50335-2002)中景觀(guān)環(huán)境用水的再生水水質(zhì)指標。
5技術(shù)經(jīng)濟指標
(1)工程投資:土建90 萬(wàn)元,設備材料及安裝140 萬(wàn)元,調試及其他費用20 萬(wàn)元,總投資約250萬(wàn)元。
(2)運行費用:藥劑費用0.04 元/m3,電費0.44元/m3,人工費為0.03 元/m3,廢水處理成本0.51 元/m3。運行費用12.75 萬(wàn)元/a。
(3)經(jīng)濟效益:本含油廢水處理工程實(shí)施后,處理后100%水回用于沖刷地面、洗車(chē)、綠化、景觀(guān)用水等用途,含油廢水做到零排放。每年減少交納的排污費27.6 萬(wàn)元,節約新水57.6 萬(wàn)元,油回收0.85萬(wàn)元,凈效益為73.3 萬(wàn)元/a。
(4)環(huán)境效益和社會(huì )效益:項目實(shí)施后,每年可少排放污染物石油類(lèi)9.2 t、SS 3.6 t、COD 3.2 t,將大大減輕廢水對環(huán)境的危害,有利于保護瀏陽(yáng)河下游的水環(huán)境質(zhì)量與生態(tài)環(huán)境質(zhì)量。同時(shí),改善企業(yè)和當地群眾的關(guān)系,合理利用了資源,促進(jìn)企業(yè)的可持續發(fā)展,社會(huì )效益顯著(zhù)。
6 結論
(1)采用隔油+氣浮+過(guò)濾+吸附工藝處理機械工業(yè)含油廢水,處理效率高,運行成本低。實(shí)際運行結果表明,采用該工藝處理后廢水COD、石油類(lèi)的去除率分別為81%和99%,處理后出水能夠滿(mǎn)足回用要求。
(2)工程運行3 a多來(lái),處理效果穩定,處理后水回用于沖刷地面、洗車(chē)、綠化、景觀(guān)用水等用途,創(chuàng )造了顯著(zhù)的經(jīng)濟效益和環(huán)境效益。