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天津某企業為擴大生產能力，新建了一個大型車輪轂生產基地，在其生產過程中產生的生產廢水和生活污水由某環保公司進行設計處理。生產廢水主要是來自噴涂工藝中產生的噴涂廢水，包括油漆廢水、槽液以及冷卻液廢液。工程設計中對槽液、廢液和油漆廢水先進行分質預處理，然后與生活污水混合，達到均化水質和提高廢水可生化性的目的，為避免油漆中的有機物質在回用中積累，該部分廢水處理后直接外排，出水達到GB8978－1996一級標準，而其它廢水通過中水回用系統，使懸浮物SS的質量濃度降到5mg/L以下，進行回用。

1廢水水質與設計水量

該工程所需處理的廢水有生活污水、噴涂廢水以及其它廢水，其它廢水主要是生產上除噴涂廢水以外的生產廢水和洗浴污水，經中水回用系統處理后進行回用，設計進水水質詳見表1。噴涂廢水成分復雜，與其它各類廢水混合處理將增大處理難度，將導致處理費用增加，也不能達到廢水排放標準，所以對廢水進行分類收集。其中廁所沖洗污水、餐飲、洗衣廢水、油漆廢水、冷卻液廢液、糟液的排放量分別為600、202.5、175、10、0.5m3/d，計988m3/d，為總量的38%；其它廢水排放量為1625m3/d，為總量的62%。

2處理工藝的確定

2.1總體流程項目需處理的廢水為噴涂廢水、生活污水、其它廢水，主要去除污水中的COD、SS及N、P等污染物，噴涂廢水及生活污水處理后達到GB8978－1996一級標準外排，其它廢水處理后達到GB8978－1996一級標準并進一步處理去除廢水中SS以便回用。噴涂廢水若單一使用物化處理工藝不但處理費用相對較高，而且其出水水質不穩定較難達到GB8978－1996排放標準，所以在國內外，物化+生化處理工藝已取代了單獨物化處理工藝并將成為處理涂裝廢水的主流工藝。車輪轂噴涂廢水較汽車涂裝廢水，使用單一涂料可相對避免廢水的成分復雜性，但其廢水依舊具有水量波動大、COD高、濁度高和可生化性差等特點。結合企業自身排放廢水的特點，工藝生產中產生噴涂廢水的同時還排放大量生活污水，所以工程中先對生產廢水進行物化預處理，采用混凝+氣浮組合工藝去除油類和大量懸浮物質，預處理后的廢水再與大量生活污水混合，均化水質，降低難降解有機物含量，進而削弱其對后續生物處理中生物降解過程的抑制。通過生活污水的混合作用達到補充可生化降解有機物和稀釋難生化降解有機物的目的，提高綜合混合廢水的可生化性。為了使生物處理效果更佳，后續采用水解酸化+接觸氧化組合工藝降解有機物，再通過混凝+沉淀組合工藝除磷，使得出水水質穩定，達到GB8978－1996一級排放標準。

2.2污水處理系統該企業產生的廢水中污染較為嚴重的是噴涂廢水和生活污水，這2種廢水的主要污染物為有機物，針對這一特點將采用如圖1所示的處理工藝。噴涂廢水中的糟液、廢液由生產線用水泵提升至破乳池，在破乳池進行破乳，然后進入隔油沉淀池，在隔油沉淀池中浮油通過撇油器刮除，水排入調節池1中與油漆廢水混合，油漆廢水進入混合反應器池1，通過加入混凝劑聚合氯化鋁（PAC）、助凝劑聚丙烯酰胺（PAM）將廢水中的懸浮物質顆粒增大，廢水中油污、乳化劑、懸浮物及重金屬離子等污染物凝聚成塊形成絮體后，但是有些絮體密度較小，難易沉淀，所以再通過氣浮系統將懸浮顆粒從廢水中分離[2]。氣浮池出水進入調節池2和生活污水混合均勻后進入水解酸化池。水解酸化池的主要作用是將廢水中的大分子有機化合物通過厭氧細菌的作用分解成生化性能較好的小分子有機物，使BOD5/COD由0.15提高到0.43，污水的可生化性增強，為后續生化處理創造一個好的條件[3]。水解酸化出水進入兼氧池+接觸氧化池+二沉池，該部分主要目的是通過好氧細菌的作用將廢水中的有機物質進行分解轉化成無害的CO2和N2，并將廢水中的氨氮轉化為硝酸氮而降低廢水的危害性。二沉池出水通過加入堿和鋁鹽調節一定的pH，將pH調至11左右，可以去除90%的TP?；炷磻笥尚卑宄恋沓爻恋砣コ龔U水中的磷酸根離子，斜板沉淀池出水即可達到GB8978－1996一級排放標準，該廢水通過計量排放槽計量后可直接外排。

2.3中水回用系統生產上的除噴涂廢水外的其它廢水和洗浴污水，首先通過調節池3調節水量和水質，然后投加混凝劑PAC和助凝劑PAM，并在混凝反應池中進行絮凝反應，反應后出水通過斜板沉淀池沉淀去除廢水中的大部分污染物質使廢水的懸浮物SS的質量濃度達到10mg/L以下，表觀特征為清澈透明。沉淀后廢水進入中水池，在中水池中由二氧化氯發生器產生的二氧化氯對出水進行消毒，以便可以回用。中水池出水后再通過機械過濾器進一步將廢水中的懸浮物SS的質量濃度降到5mg/L以下外排。

2.4污泥處理系統污泥處理系統的主要作用是將污泥減量化。斜板沉淀池1～3、二沉池、氣浮池所產生的污泥首先收集到污泥濃縮池，在污泥濃縮池中污泥的水的質量分數將由98%降低到95%以下，污泥體積將降為原來的50%左右。污泥濃縮池的污泥再通過氣動隔膜泵抽吸到板框壓濾機中進行壓濾，將污泥的含水率進一步降到75%左右，此時體積為原來的12%左右。板框壓濾機出來的干污泥外運進行填埋或焚燒處理，污泥濃縮池上清液和板框壓濾機所出清水回流到調節池2再進行處理。

3主要構筑物設計

3.1槽液、廢液預處理段根據實際廢水水質分析，槽液、廢液中含有乳化油類物質，向廢水中投加換型乳化劑CaCl2，使以鈉皂為乳化劑的水包油乳狀液轉換為以鈣皂為乳化劑的油包水乳狀液，此時乳液非常不穩定，然后利用隔油沉淀池進行油水分離。破乳池的設計尺寸為2m×1m×3m，設計有效容積6m3，設計HRT為30min，鋼結構+纖維增強復合材料（FRP）防腐，配有攪拌機1臺、加藥系統2套、計量泵2套、pH計1臺。隔油沉淀池的設計尺寸為2.5m×2m×3m，設計有效容積15m3，設計HRT為1.5h，鋼結構+FRP防腐，配有撇油器1臺。

3.2油漆廢水預處理段

3.2.11#調節池車輪轂噴涂工藝產生的油漆廢水水量波動大，設置調節池調節水量。調節池1#的設計尺寸為5m×6m×3m，設計有效容積75m3，設計HRT為9.4h，鋼筋混凝土結構，配有自吸污水泵3臺，1用2備用，體積流量qV=10m3/h，揚程H=20m，功率P=2.2kW。

3.2.21#混合反應器和氣浮池混凝所處理的對象主要是水中的微小懸浮固體和膠體雜質，在工業廢水處理中可以去除多種高分子物質、有機物、重金屬等物質。氣浮法用于固液、液液分離。根據實際廢水水質分析，涂料中含有的油類、高分子樹脂、顏料等在溶劑、助劑和表面活性劑的作用下將穩定地分散在廢水溶液中，通過向廢水中投加混凝劑，形成帶正電荷集團的絮體用以中和油類、高分子樹脂等污染物的電位，使廢水中顆粒物質脫穩，然后通過吸附架橋作用吸附脫穩后的顆粒物質，形成相對密度小于或接近于1的懸浮物，在承接氣浮池形成穩定的浮渣層，通過間歇運作去除大量懸浮顆粒。1#混合反應器的設計尺寸為1.5m×1m×3m，設計有效容積3.75m3，設計HRT為28min，鋼結構+FRP防腐，配有攪拌器1臺、加藥系統3套、計量泵3套。氣浮池的設計尺寸為4m×1m×3m，設計有效容積10m3，設計HRT為60min，鋼結構+FRP防腐，配有溶氣罐1個、刮泥機1套、溶氣泵2臺、釋放器1套。

3.3排放廢水綜合處理段

3.3.12#調節池噴涂廢水與生活污水在2#調節池中進行混合，均化水質與水量，稀釋噴涂廢水中污染物的含量，提高其可生化性，根據廢水的排放規律以及后續工藝對廢水水質、水量穩定性的要求，設置2#調節池減少對后續工藝的水力沖擊。2#調節池的設計尺寸為5m×15m×3m，設計有效容積201m3，設計HRT為6h，鋼筋混凝土結構，配有自吸污水泵3臺，一用兩備，qV=40m3/h，H=16m，P=4kW。

3.3.2水解酸化池、兼氧池和接觸氧化池水解酸化法是將厭氧反應過程控制在第1階段，在厭氧菌包外酶的作用下將復雜的有機物分解成簡單的有機物，然后在產酸菌的作用下將大分子物質分解成易降解的小分子物質，從而提高廢水的BOD5/COD，可生化性能增加。根據實際廢水水質分析，廢水中難降解的有機物先經水解酸化池分解為易降解的小分子有機物，然后接入兼氧池+接觸氧化池，通過兼氧池和接觸氧化池的生物吸附和氧化分解作用去除廢水中的污染物質。水解酸化池的設計尺寸為5m×15m×5.5m，設計有效容積400m3，設計HRT為12h，鋼筋混凝土結構。兼氧池的設計尺寸為5m×7m×5.5m，設計有效容積160m3，設計HRT為4.8h，鋼筋混凝土結構，配有半軟性填料150m3、曝氣軟管160m。接觸氧化池的設計尺寸為8m×14.5m×5m，設計有效容積522m3，設計HRT為13h，鋼筋混凝土結構，配有半軟性填料464m3、曝氣軟管480m。

3.3.3二沉池二沉池的設計尺寸為6m×6m×5m，設計有效容積144m3，設計HRT為3.6h，鋼筋混凝土結構，配有中心導流筒1臺，鋼制結構。

3.3.42#混合反應池和1#斜板沉淀池2#混合反應器的設計尺寸為5m×2m×4.5m，設計有效容積40m3，設計HRT為1.2h，鋼筋混凝土結構，配有曝氣軟管40m，加藥系統3套、pH控制器1套。1#斜板沉淀池的設計尺寸為6m×5m×4m，設計表面負荷為1.1m3/m2，鋼筋混凝土結構，配有斜管30m3。

3.3.5計量排放池計量排放池的設計尺寸為4m×1m×0.8m，磚混結構，配有總排流量計1臺。

3.4中水回用系統

3.4.13#調節池3#調節池的設計尺寸為12m×12m×3m，設計有效容積360m3，設計HRT為5.14h，鋼筋混凝土結構，配有自吸污水泵3臺，1用2備，qV=80m3/h，H=20m，P=7.5kW。

3.4.23#混合反應器和2#斜板沉淀池斜板沉淀池的水流接近層流狀態，對沉淀有利，并從構造上增大了沉淀面積、縮短了顆粒沉淀距離，因而大大減少了廢水在池中的停留時間，這種池的處理能力高于一般沉淀池，可以提高沉淀50%～60%效率，且在同一面積上可提高處理能力3～5倍[6]。3#混合反應器的設計尺寸為2m×8m×3.5m，設計有效容積48m3，設計HRT為0.7h，鋼筋混凝土結構，配有攪拌機1臺、加藥系統2套、pH控制器1套。2#斜板沉淀池的設計尺寸為6m×8m×3.5m設計表面負荷為1.46m3/m2，鋼筋混凝土結構，配有斜管50m3。

3.4.3中水池中水池的設計尺寸為6m×6m×3m，設計有效容積90m3，設計HRT為1.3h，鋼筋混凝土結構，配有自吸污水泵2臺，1備1用，qV=80m3/h，H=20m，以及二氧化氯發生器1套，產氣量500g/h，水質量流量70t/h。

3.4.4機械過濾器機械過濾器2臺，采用鋼襯膠材質，設計慮速10m/h，配有污水泵2臺，1用1備，qV=80m3/h，H=20m。

3.5污泥處理階段污泥池共2座，設計尺寸為4m×4m×3.5m，設計有效容積54m3，配有板框壓濾機1臺，隔膜泵2臺。

4運行效果與費用

4.1調試及運行該工程自調試以來，設施運轉正常，出水穩定，各構筑物出水均達到預計效果，出水各項指標達到GB8978－1996一級標準。各段COD去除效果見表2。工程總排放口的pH為6～9，COD為30～50mg/L，SS、NH3-N、PO43-的質量濃度分別≤20、≤10、≤0.5mg/L。

4.2運行費用水處理系統運行費用：電費0.344元/t（按0.6元/(kW•h)計），人工費0.09元/t（按7人計），藥劑費0.30元/t，合計0.734元/t?？芍摴こ踢\行費用相對較低，經濟效益顯著，加上穩定的處理能力，利于以后推廣應用。

5結論

采用物化預處理+生化深度處理工藝處理噴涂廢水，處理效果良好，出水水質穩定，COD小于50mg/L，SS的質量濃度小于20mg/L，各項指標均達到GB8978－1996一級標準。該工藝具有運行成本低、工藝簡明，處理效果穩定等特點。利用多項組合工藝結合，能充分發揮各個工藝的處理效能。在以后的廢水處理中應多注重組合工藝的研究開發，通過雙方控制條件的組合合理化，使其發揮出比單獨使用時更高效的處理效能。

作者：金艷青 戴清 祁高月 楊小梅 李勇 單位：蘇州科技學院環境科學與工程學院 蘇州思源環保工程有限公司