涂料廢水處理工藝

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   涂料廢水主要來(lái)源于配料罐、反應(yīng)釜的清洗和配制不同顏色的涂料過(guò)程。廢水有機(jī)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(jí)無(wú)機(jī)物料，如二氧化鈦、高嶺土和各種有色顏料等。

    國(guó)內(nèi)外學(xué)者對(duì)涂料廢水的處理進(jìn)行了大量的研究，吳永勝采用沉降法處理氟涂料廢水，處理后COD等指標(biāo)大幅降低，但會(huì)產(chǎn)生大量污泥，且污泥干化后需進(jìn)行焚燒處理，經(jīng)濟(jì)性較差。王菊芳采用萃取—破乳—焦炭吸附法對(duì)高濃度有機(jī)涂料廢水進(jìn)行預(yù)處理，再與低濃度廢水混合后經(jīng)氣浮—電解—氧化塘處理，出水COD＜200mg/L。趙雪等采用氣浮池和兩級(jí)曝氣生物濾池的工藝處理涂料廢水，也取得了較好的效果。

    1、工程實(shí)例

    1.1廢水水質(zhì)、水量

    常州某環(huán)保涂料有限公司主要生產(chǎn)工業(yè)用卷材涂料、水性涂料、汽車(chē)涂料、防腐涂料、建筑涂料、特種涂料、樹(shù)脂涂料等七大系列產(chǎn)品。廢水量為200m3/d，其中5%的廢水COD約為25000mg/L，其余95%的廢水COD約為500mg/L，有時(shí)會(huì)達(dá)到1000mg/L。兩種廢水進(jìn)行混合處理。廢水主要成分:苯類(lèi)、酯類(lèi)、酮類(lèi)，以及少量固體物(顏料、填料、機(jī)械雜質(zhì)等)。

    廢水水質(zhì)及排放標(biāo)準(zhǔn)見(jiàn)表1。

    1.2工藝流程

    高濃度涂料廢水中TSS含量較高，需進(jìn)行氣浮處理以去除少量SS及油性物質(zhì)，氣浮處理出水與低濃度廢水混合進(jìn)入調(diào)節(jié)池。調(diào)節(jié)池出水進(jìn)入水解酸化池，出水進(jìn)入一體化氧化溝，主要完成有機(jī)污染物的去除和同步硝化反硝化脫氮，再通過(guò)生物吸收塔和深度處理工藝，以確保出水達(dá)標(biāo)排放。具體處理工藝如圖1所示。

    2、主要構(gòu)筑物及設(shè)計(jì)參數(shù)

    2.1預(yù)處理

    ①調(diào)節(jié)池

    調(diào)節(jié)進(jìn)水水質(zhì)、水量，必要時(shí)對(duì)來(lái)水進(jìn)行加熱，以提高后續(xù)處理工藝的效率。有效池容為240m3，鋼混結(jié)構(gòu)。

    ②氣浮池

    設(shè)計(jì)流量為10m3/h，碳鋼防腐結(jié)構(gòu)。配備刮渣機(jī)1臺(tái)，寬為3m。

    ③事故池

    貯存生產(chǎn)事故時(shí)排放的廢水，有效容積為486m3，鋼混結(jié)構(gòu)。

    ④初期雨水池

    收集廠(chǎng)區(qū)的初期雨水，進(jìn)入好氧系統(tǒng)進(jìn)行處理。有效容積為1269m3，鋼混結(jié)構(gòu)。

    2.2厭氧池

    在水解酸化池中投加少量活性炭，為厭氧污泥提供生長(zhǎng)載體。有效池容為532m3，停留時(shí)間為48h，鋼混結(jié)構(gòu)。配備推流器2臺(tái)，直徑為400mm，功率為3kW。

    2.3一體式氧化溝

    氧化溝采用鼓風(fēng)曝氣。廢水中好氧微生物利用氧氣進(jìn)行自身繁殖，降解水中大部分有機(jī)物，并去除N、P等營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)。在其中同樣投加活性炭，以提高去除效果。

    氧化溝有效容積為1500m3，鋼混結(jié)構(gòu)，停留時(shí)間為10d，容積負(fù)荷為0．45kgCOD/(m3·d)。主要設(shè)備:4臺(tái)推流器，直徑為1．8m，功率為0．75kW;兩臺(tái)風(fēng)機(jī)，風(fēng)量為10m3/min，風(fēng)壓為63．7kPa，功率為18．5kW。

    2.4二沉池

    二沉池有效容積為275m3，表面負(fù)荷為0．17m3/(m2·h)，鋼混結(jié)構(gòu)。

    2.5集泥池

    沉淀池排放的污泥經(jīng)過(guò)該池后回流至一體式氧化溝。有效容積為75m3，鋼混結(jié)構(gòu)。主要設(shè)備:污泥回流泵，流量為50m3/h，揚(yáng)程為150kPa，功率為3．0kW，1用1備。

    2.6深度處理池

    在深度處理池內(nèi)設(shè)有絮凝加藥和活性炭投加吸附裝置，進(jìn)一步降低二沉池出水各污染物的濃度。有效容積為275m3，表面負(fù)荷為0．17m3/(m2·h)，鋼混結(jié)構(gòu)。

    2.7清水池

    ①清水池一

    主要用來(lái)貯存深度處理出水，部分用作冷卻塔的循環(huán)補(bǔ)充水，部分外排。有效容積為275m3，停留時(shí)間為2d，鋼混結(jié)構(gòu)。

    ②清水池二

    有效容積為138m3，停留時(shí)間為2d，鋼混結(jié)構(gòu)。

    2.8污泥池

    主要用來(lái)貯存氣浮池排放的浮渣和一體式氧化溝沉淀區(qū)排放的剩余污泥。有效容積為138m3，鋼混結(jié)構(gòu)。

    3、運(yùn)行效果分析

    3.1對(duì)有機(jī)物的去除

    該工程經(jīng)過(guò)4個(gè)月的調(diào)試后進(jìn)入穩(wěn)定運(yùn)行階段。穩(wěn)定運(yùn)行期間對(duì)有機(jī)物的去除情況如圖2所示。

    由圖2可知，穩(wěn)定運(yùn)行階段由于涂料廢水間歇排放，進(jìn)水COD依然波動(dòng)很大，初期進(jìn)水COD高達(dá)2000mg/L以上，但出水COD基本維持在100mg/L以下，COD去除率＞95%，這說(shuō)明經(jīng)過(guò)前期的調(diào)試運(yùn)行后，水解酸化池及氧化溝內(nèi)的微生物已基本適應(yīng)了該種廢水的水質(zhì)且污泥活性較高，能充分降解廢水中的有機(jī)物。此后進(jìn)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濃度為118．2～237．6mg/L，超過(guò)了排放標(biāo)準(zhǔn)。最終出水COD穩(wěn)定在60～85mg/L，平均出水COD濃度為70mg/L，達(dá)到《城市污水再生利用工業(yè)用水水質(zhì)》(GB/T19923—2005)標(biāo)準(zhǔn)。

    3.2對(duì)氨氮的去除

    本工程對(duì)氨氮的去除情況如圖3所示。

    從圖3可知，進(jìn)水氨氮濃度基本保持在10～40mg/L，經(jīng)過(guò)處理后，出水氨氮降至0．01～4mg/L，去除率＞90%，這說(shuō)明氧化溝對(duì)氨氮具有較好的去除效果。另外，當(dāng)進(jìn)水氨氮的濃度急劇上升到100mg/L左右時(shí)，出水氨氮仍維持在0．5mg/L以下，大大低于10mg/L的排放標(biāo)準(zhǔn)，這說(shuō)明氧化溝內(nèi)的微生物生長(zhǎng)狀態(tài)良好，對(duì)進(jìn)水水質(zhì)具有較強(qiáng)的抗沖擊能力。

    3.3對(duì)總磷的去除

    圖4是總磷去除情況。

    由圖4可知，進(jìn)水總磷較低，基本在5mg/L以下，經(jīng)過(guò)水解酸化池－氧化溝處理后，出水總磷下降到0．5mg/L以下，能夠達(dá)標(biāo)排放。但運(yùn)行中同時(shí)發(fā)現(xiàn)，第42～46天出水總磷基本在1mg/L以上，超過(guò)了排放標(biāo)準(zhǔn)，所以在深度處理池中需要投加適量藥劑，進(jìn)行化學(xué)除磷。

    4、運(yùn)行費(fèi)用估算

    4.1化學(xué)藥品費(fèi)用

    ①調(diào)節(jié)池用堿液

    調(diào)節(jié)池調(diào)節(jié)pH值采用48%的液堿，價(jià)格為950元/t，費(fèi)用為0．1元/m3。

    ②氣浮所用PAC、PAM

    氣浮池進(jìn)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(jià)格為2000元/t，PAM(陽(yáng)離子)為30000元/t，PAC投藥量為0．02kg/m3，PAM投藥量為0．005kg/m3，費(fèi)用為0．19元/m3。

    ③深度處理所用PAC、PAM

    PAC投藥量為0．04kg/m3，PAM投藥量為0．008kg/m3，費(fèi)用為0．32元/m3。

    ④污泥調(diào)理藥劑

    系統(tǒng)污泥產(chǎn)量為150m3/d，含水率為99．2%。污泥脫水需要加入一定量的陰離子PAM，PAM投加量為0．005kg/kgDS，PAM(陰離子)價(jià)格為12000元/t，則費(fèi)用為0．3元/m3。

    ⑤化學(xué)分析

    常規(guī)COD、VFA等分析用藥劑費(fèi)用約0．02元/m3。

    以上各項(xiàng)合計(jì)為0．93元/m3。

    4.2電費(fèi)

    總裝機(jī)功率約為103．5kW，其中24h開(kāi)機(jī)功率約為51．05kW。電價(jià)按0．57元/(kW·h)計(jì)算，電費(fèi)為0．145元/m3。

    4.3人工費(fèi)

    定員2人，工資按2000元/(月·人)計(jì)算，則人工費(fèi)為0．67元/m3。

    直接運(yùn)行費(fèi)用為以上各項(xiàng)費(fèi)用合計(jì)，共1．74元/m3。

    5、結(jié)論

    采用水解酸化/一體化氧化溝工藝處理涂料生產(chǎn)廢水，并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(zhì)達(dá)到《城市污水再生利用工業(yè)用水水質(zhì)》(GB/T19923—2005)標(biāo)準(zhǔn)，也可直接排入城市污水管網(wǎng)。（來(lái)源：全球涂料網(wǎng)）（更多資訊請(qǐng)登錄：全球涂料網(wǎng) http://www.srglobaltrade.com/）