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 1工程概况

河北某涂料有限公司主要生产装饰漆、工业用漆、面漆,供电子器材、家具和其他工业产品用漆等产品。乳胶漆生产工艺分为分散阶段和调制阶段。分散阶段是将水、颜填料、分散剂以及其他助剂加入分散罐内混合成料浆,利用分散设备将料浆分散至一定的细度。调制阶段是将已分散好的料浆和乳液、成膜助剂、消泡剂、防腐防霉剂混合均匀,将黏度调至合适即可。该工艺产生的废水浓度高,悬浮物含量高,受生产周期影响大,且可生化性较差。

1.1废水水量
废水由厂区生活污水及生产废水组成。生产废水主要来自冲洗漆缸、漆桶、管道和地面以及不合格品的处理等。根据该企业提供的数据,确定污水处理厂规模为150m3/d,变化系数1.2,即7.5m3/h。

1.2废水水质
该企业涂料生产采用苯丙乳液,生产过程加入的颜填料有钛白粉、滑石粉、高岭土、碳酸钙等,增稠剂采用纤维素类物质,此外根据需要添加乙二醇调节成品冰点。因此废水中主要含有大量的无机悬浮物以及苯乙烯,丙烯酸(酯)以及聚合反应过程中生成的半聚合体等有机污染物。根据该企业提供的进水水质以及排放至市政管网的要求,确定的主要进出水水质如表1所示。

2工艺流程及主要构筑物

2.1工艺流程
根据国内外同类废水处理的工程经验以及现场中试,确定该污水厂采用物化与生化相结合的处理方法。其主要工艺流程如图1所示。

2.2主要构筑物
(1)格栅渠。由于来水中较大的悬浮物及漂浮物数量较少,因此设置格栅渠1道,安装人工细格栅1台,栅条间隙5mm,安装角度45°。

(2)调节池。地下式钢筋混凝土结构,1座,有效容积50m3,HRT为8h。由于生产周期性明显,为了保证系统24h连续稳定运行,设置调节池。池内安装穿孔曝气管系统以使水质混合均匀。池内安装2台一级潜污提升泵,1用1备,流量7.5m3/h,扬程20m,将废水提升至混凝反应池。

(3)混凝反应池。碳钢防腐结构,1座,混合池0.22m3,混合时间2min,反应池设置三级,每级有效容积1.6m3,反应时间15min。混合池配置搅拌器1台,转速30~80r/min,每级反应池各配置搅拌器1台,转速分别为0~12、0~8、0~5.2r/min。

(4)序批式沉淀罐。碳钢防腐结构,4座,尺寸为D2.6m×5.6m,有效容积15m3。4座沉淀罐配置螺杆泵2台,1用1备,流量10.0m3/h,扬程50m,主要用于将沉淀物抽至乐虎app官网储池。4座沉淀罐交替进水,每天3个周期,每个周期8h,其中进水2h,沉淀2h,排水2h,排泥1h,冲洗及闲置1h。由于乳胶漆废水悬浮物含量高,其混沉乐虎app官网产量大且黏性高,容易附着在罐壁以及管道内壁上形成垢体。因此设置冲洗系统,每个周期对沉淀罐壁进行冲洗以防结垢。

(5)中间水池。地下式钢筋混凝土结构,1座,尺寸为5.1m×1.8m×6.0m。主要用于储存沉淀罐的上清液。池内配置二级潜污提升泵2台,1用1备,流量10m3/h,扬程15m。

(6)袋式过滤器。碳钢防腐结构,2座,1用1备,D0.5m×0.8m,过滤精度10μm。进一步去除悬浮物。

(7)水解酸化池。地下式钢筋混凝土结构,2座,尺寸为5.1m×2.5m×6.0m,HRT为18h。池底设置穿孔曝气管以达到搅拌作用,同时池内安装半软性填料38m3,填充率30%。为增强水解酸化反应速率,可由SBR反应池向水解酸化池回流一定量的剩余乐虎app官网,既可加速反应过程又可减少乐虎app官网膨胀发生。

(8)SBR池。地下式钢筋混凝土结构,2座,总尺寸为10.2m×9.6m×6.0m,总HRT为72h,COD容积负荷为0.35kg/(m3•d),气水比为70∶1。每个池池底安装微孔曝气管137套,每个池安装滗水器1台,滗水能力50m3/h,滗水高度0.85m。

(9)清水池。地下式钢筋混凝土结构,1座,尺寸为5.1m×1.8m×6.0m。主要用于储存达标污水,作为沉淀罐、管道以及乐虎app官网压滤系统的冲洗水源。池内配置三级潜污提升泵2台,1用1备,流量10m3/h,扬程20m。

(10)附属构筑物。框架结构,1座,主要包括鼓风机房,乐虎app官网压滤间,加药间等。

3工程运行分析

3.1运行效果
经过近半年的调试,水解酸化池以及SBR池的乐虎app官网浓度达到设计值,出水水质稳定,各项指标均达到排放要求,具体的进出水水质及各单元去除率如表2所示。

3.2运行过程分析
(1)调试初期使用企业内现有的铁盐作为混凝剂,但沉淀罐的沉淀效果较差。经观察发现絮体较小,且不密实,沉淀时间长,其后续的袋式过滤器容易堵塞,更换滤袋频繁。后选用硫酸铝、PAC、明矾3种混凝剂进行烧杯实验,确定在pH为8~9时,硫酸铝的效果最佳,COD去除率可达到85%,且形成矾花密实,沉淀速率快。随后更换了混凝剂,调节了进水的pH,沉淀效果明显改善。

(2)生化系统调试前向水解酸化池以及SBR池中投加接种乐虎app官网,该乐虎app官网为来自天津某市政污水处理厂的脱水乐虎app官网,乐虎app官网含水率为75%~80%,投加量为0.55kg/m3左右。经过1个多月的调试,发现SBR池中的SV值基本没有变化,经测试发现氮磷含量较低,虽说来水中含有部分生活污水,但仍无法满足微生物的生长需求。后投加尿素以及磷酸铵,保证了n(C)∶n(N)∶n(P)=100∶5∶1,SV值有了明显提高,MLSS达到了3150mg/L左右。镜检菌胶团发现大量游离性和固着型纤毛虫,说明SBR池中乐虎app官网培养基本成熟。

(3)经过一段时间运行后,发现沉淀罐泥斗部位结垢现象较为严重,拆开底部的乐虎app官网管道,管内壁上也明显结垢。后改进冲洗系统,一是增加了沉淀罐底部的冲洗点,二是增加冲洗强度及冲洗时间,保证螺杆泵在输送完乐虎app官网后再输送部分清液,以达到冲洗目的。

4技术经济指标
工程占地面积360m2,总投资166.4万元。全厂日耗电量326kW•h,折合吨水耗电量2.17kW•h,以电价0.8元/(kW•h)计,运行电费为1.74元/m3;投加的酸碱、硫酸铝、尿素及PAM等药剂费用为0.46元/m3;全场值班2人,月工资按照1200元/人,人工费用为0.53元/m3。不计折旧和维修,直接运行费用为2.73元/m3。

5结论
(1)采用混凝沉淀-水解酸化-SBR法处理乳胶漆废水技术可行,处理效果稳定,出水完全满足排放标准要求。

(2)定期检查沉淀罐底部泥斗以及输送乐虎app官网的螺杆泵管道,发现结垢及时清理。

(3)注意营养源的投加以保证微生物营养需求。

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