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涂料废水處理工艺图解

文字:[大][中][小] 手機頁面二維碼 2017/6/23     浏覽次數:    

塗料廢水主要來源于配料罐、反應釜的清洗和配制不同顔色的塗料過程。廢水有機物濃度高,色度和懸浮物含量也較高;此外,還含有大量納米級無機物料,如二氧化钛、高嶺土和各種有色顔料等。

1、工程實例

1.1廢水水質、水量

某塗料公司主要生産工業用卷材塗料、水性塗料、汽車塗料、防腐塗料、建築塗料、特種塗料、樹脂塗料等七大系列産品。廢水量爲200m3/d,其中5%的廢水COD約爲25000mg/L,其余95%的廢水COD約爲500mg/L,有時會達到1000mg/L。兩種廢水進行混合處理。廢水主要成分:苯類、酯類、酮類,以及少量固體物(顔料、填料、機械雜質等)。

廢水水質及排放標准見表1。

1.2工藝流程

高濃度塗料廢水中TSS含量較高,需進行氣浮處理以去除少量SS及油性物質,氣浮處理出水與低濃度廢水混合進入調節池。調節池出水進入水解酸化池,出水進入一體化氧化溝,主要完成有機汙染物的去除和同步硝化反硝化脫氮,再通過生物吸收塔和深度處理工藝,以確保出水達標排放。具體處理工藝如圖1所示。

2、主要構築物及設計參數

2.1預處理

①調節池

調節進水水質、水量,必要時對來水進行加熱,以提高後續處理工藝的效率。有效池容爲240m3,鋼混結構。

②氣浮池

設計流量爲10m3/h,碳鋼防腐結構。配備刮渣機1台,寬爲3m。

③事故池

貯存生産事故時排放的廢水,有效容積爲486m3,鋼混結構。

④初期雨水池

收集廠區的初期雨水,進入好氧系統進行處理。有效容積爲1269m3,鋼混結構。

2.2厭氧池

在水解酸化池中投加少量活性炭,爲厭氧汙泥提供生長載體。有效池容爲532m3,停留時間爲48h,鋼混結構。配備推流器2台,直徑爲400mm,功率爲3kW。

2.3一體式氧化溝

氧化溝采用鼓風曝氣。廢水中好氧微生物利用氧氣進行自身繁殖,降解水中大部分有機物,並去除N、P等營養物質。在其中同樣投加活性炭,以提高去除效果。

氧化溝有效容積爲1500m3,鋼混結構,停留時間爲10d,容積負荷爲0.45kgCOD/(m3˙d)。主要設備:4台推流器,直徑爲1.8m,功率爲0.75kW;兩台風機,風量爲10m3/min,風壓爲63.7kPa,功率爲18.5kW。

2.4二沈池

二沈池有效容積爲275m3,表面負荷爲0.17m3/(m2˙h),鋼混結構。

2.5集泥池

沈澱池排放的汙泥經過該池後回流至一體式氧化溝。有效容積爲75m3,鋼混結構。主要設備:汙泥回流泵,流量爲50m3/h,揚程爲150kPa,功率爲3.0kW,1用1備。

2.6深度處理池

在深度處理池內設有絮凝加藥和活性炭投加吸附裝置,進一步降低二沈池出水各汙染物的濃度。有效容積爲275m3,表面負荷爲0.17m3/(m2˙h),鋼混結構。

2.7清水池

①清水池一

主要用來貯存深度處理出水,部分用作冷卻塔的循環補充水,部分外排。有效容積爲275m3,停留時間爲2d,鋼混結構。

②清水池二

有效容積爲138m3,停留時間爲2d,鋼混結構。

2.8汙泥池

主要用來貯存氣浮池排放的浮渣和一體式氧化溝沈澱區排放的剩余汙泥。有效容積爲138m3,鋼混結構。

3、運行效果分析

3.1對有機物的去除

該工程經過4個月的調試後進入穩定運行階段。穩定運行期間對有機物的去除情況如圖2所示。



由圖2可知,穩定運行階段由于塗料廢水間歇排放,進水COD依然波動很大,初期進水COD高達2000mg/L以上,但出水COD基本維持在100mg/L以下,COD去除率>95%,這說明經過前期的調試運行後,水解酸化池及氧化溝內的微生物已基本適應了該種廢水的水質且汙泥活性較高,能充分降解廢水中的有機物。此後進水COD下降到1000mg/L左右,出水COD也降至50mg/L以下。但第42~48天,出水COD濃度爲118.2~237.6mg/L,超過了排放標准。最終出水COD穩定在60~85mg/L,平均出水COD濃度爲70mg/L,達到《城市汙水再生利用工業用水水質》(GB/T19923—2005)標准。

3.2對氨氮的去除

本工程對氨氮的去除情況如圖3所示。

從圖3可知,進水氨氮濃度基本保持在10~40mg/L,經過處理後,出水氨氮降至0.01~4mg/L,去除率>90%,這說明氧化溝對氨氮具有較好的去除效果。另外,當進水氨氮的濃度急劇上升到100mg/L左右時,出水氨氮仍維持在0.5mg/L以下,大大低于10mg/L的排放標准,這說明氧化溝內的微生物生長狀態良好,對進水水質具有較強的抗沖擊能力。

3.3對總磷的去除

圖4是總磷去除情況。

由圖4可知,進水總磷較低,基本在5mg/L以下,經過水解酸化池-氧化溝處理後,出水總磷下降到0.5mg/L以下,能夠達標排放。但運行中同時發現,第42~46天出水總磷基本在1mg/L以上,超過了排放標准,所以在深度處理池中需要投加適量藥劑,進行化學除磷。

4、運行費用估算

4.1化學藥品費用

①調節池用碱液

調節池調節pH值采用48%的液堿,價格爲950元/t,費用爲0.1元/m3。

②氣浮所用PAC、PAM

氣浮池進水前,需投加一定量的PAC、PAM,使懸浮物生成絮體,便于氣浮去除。PAC價格爲2000元/t,PAM(陽離子)爲30000元/t,PAC投藥量爲0.02kg/m3,PAM投藥量爲0.005kg/m3,費用爲0.19元/m3。

③深度處理所用PAC、PAM

PAC投藥量爲0.04kg/m3,PAM投藥量爲0.008kg/m3,費用爲0.32元/m3。

④汙泥調理藥劑

系統汙泥産量爲150m3/d,含水率爲99.2%。汙泥脫水需要加入一定量的陰離子PAM,PAM投加量爲0.005kg/kgDS,PAM(陰離子)價格爲12000元/t,則費用爲0.3元/m3。

⑤化學分析

常規COD、VFA等分析用藥劑費用約0.02元/m3。

以上各項合計爲0.93元/m3。

4.2電費

總裝機功率約爲103.5kW,其中24h開機功率約爲51.05kW。電價按0.57元/(kW˙h)計算,電費爲0.145元/m3。

4.3人工費

定員2人,工資按2000元/(月˙人)計算,則人工費爲0.67元/m3。

直接運行費用爲以上各項費用合計,共1.74元/m3。

5、結論

采用水解酸化/一體化氧化溝工藝處理塗料生産廢水,並在水解酸化池及氧化溝中投加生物活性炭,取得較好效果,處理出水水質達到《城市汙水再生利用工業用水水質》(GB/T19923—2005)標准,也可直接排入城市汙水管網。




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