物化、生化法治理涂料工业废水

1 废水的来源和特征 郑州油漆厂涂料生产所排放的废水，主要来自精制植物油工序产生的漂油废水、合成树脂反应生成水、催干剂和氨基树脂等的洗涤水，同时又有大量的洗釜水和冷却水排放。这些废水依照污染物在水中的存在形式可分为两类：悬浮状污染物，包括油脂、树脂、部分皂类和憎水性有机溶剂(苯类、脂肪烃类等)，在生产和排放过程中，这类污染物受外力作用形成小颗粒分散在水中，受表面活性物质(如皂类、固体颗粒等)和碱的作用，大部分形成稳定的乳状液或胶体，憎水性有机溶剂因易溶于油或树脂中，也能稳定分散在水中；以“溶解态"分散于水中的有机溶剂、低级皂类、低级芳香类等，还有无机盐、酸、碱等。从全国来看，因采用工艺和主要品种各异，1t涂料生产所排废水在10～30t之间。废水主要超标项目是CODCr、SS、石油类、动植物油等。 2 废水处理工艺 2.1 工艺拟定 我们将总排口连续监测结果(见表1)作为设计原水水质基础依据。涂料生产属典型的间歇生产，生产排放废水水质、水量波动很大，某些因子不同时段浓度相差数倍甚至数十倍，客观上要求对水质、水量充分均化以稳定进水，避免对后续处理造成过大的冲击负荷。废水中的油类、胶体物、悬浮物密度接近于水，含有相当比例的易挥发成分和油类，气浮处理能通过微气泡的夹带吸附作用或絮凝剂的絮凝作用将之分离。均质后的废水在北京石油大学环境中心进行了气浮处理中试，结果表明废水中悬浮物去除率达65%，CODCr、BOD5去除率均在50%以上，我们选定气浮工艺作为均质后一级处理。 按CODCr、BOD5气浮去除率50%计，气浮出水CODCr、BOD5浓度分别约为1200mg/L、500mg/L，BOD5/CODCr为0.4，可生化性较好，气浮出水进行生物耗氧处理。在接氧池内，附着在填料上的微生物在好氧环境下，不断从废水中摄取有机物，从而使水中的有机物降解。接氧池分两级，采用鼓风机曝气、散流式曝气器、DT半软型弹性填料。沉淀池污泥和气浮浮渣经浓缩池分水后由卧式离心机脱水。 2.2 工艺流程和设计参数 2.2.1 工艺流程(见图1) 废水经隔油调节池均质、均量后由泵提升至组合气浮，气浮出水经泵提升至串联的两级生化，生化出水自流入沉淀池，上清液经清水池进一步澄清后排放。沉淀池底部富积生物污泥由池底穿孔管定期排至浓缩池，气浮浮渣由泵送至浓缩池，浓缩池分出的水回调节池，浓缩后的污泥经调质后泵送至卧式离心机脱水。 2.2.2 设计参数 设计水量，Q=25m3/h；原水水质，见表1；排放标准，GB8978-96中三级；调节池，有效停留时间8h；组合气浮，F=25m3/h，溶气水量15m3/h；一级接触氧化池，COD容积负荷4kgCOD/(m3.d)；二级接触氧化池，COD容积负荷3kgCOD/(m3.d)；污泥浓缩池固体通量30kg/(m3.d)。 3 运行情况和工艺改进 3.1 接种驯化过程 控制BOD∶N∶P=100∶5∶1，驯化过程见表2。 3.2 试运行情况 1997年12月，我们对装置进行了运行考核，生化池水温13～15℃。1997年12月27～30日，郑州市环保局连续三天对装置各处理单元水质取样分析，监测结果平均值见表3。环保部门评价为达标。 3.3 工艺改进及效益分析 原设计污泥处理部分运行过程中发现以下问题：①沉淀池和污泥浓缩池底部穿孔管易堵且难以疏通；②脱水机与浓缩池距离过长，输送不畅；③因密度不同，浓缩池气浮浮渣和生物污泥分层，经药剂调质效果不理想，离心机选型也有问题，最终分离效率非常差，污泥无法处理，造成整个处理设施面临停车。为解决这一问题，1998年投资1万元建成6×11×0.8m3自然渗水干化池两座，渗水由管道收集去调节池，干泥定期清挖，基本解决了污泥问题。 为降低运行费用和方便运行管理，采取了以下改进措施：①用气浮出水代替自来水溶药，日节约新鲜水十余吨；②将鼓风机富余气体通入溶药池和污泥浓缩池，代替原机械搅拌，节约了电耗和维护费用；③在处理系统中加装了电磁流量计；④根据接氧池水质溶解氧数据，改持续曝气为间歇曝气。以上整改保证了设施的正常稳定运行，出水符合排放标准，运行费用也由原来吨废水约2.0元降至目前的1.4～1.5元，年综合效益在80万元以上，两年内可全部收回投资。