摘要:本文针对汽车生产企业废水种类多,水质差异大,成分复杂,水质水量波动大,首先对厂区排放的污水采取相应的分流、分质措施。对部分难处理或影响后续处理的高浓度废水,根据其性质和排放规律,对高浓度废水先进行间歇的预处理,再和其他低浓度废水混合调节集中连续处理,减少对后续处理工序的冲击负荷,提高处理效果和稳定性,减少废水处理费用。
同时,针对污水处理产生污泥量大,含水率高问题,对污泥进行减量化(脱水)处理。减少污泥运输风险及降低污泥处理费用。
关键词:污水处理 污染物 排放 技术
汽车生产企业废水主要有:涂装车间产生的表调废液、磷化废液、磷化废水、脱脂废液、脱脂废水、电泳废液、电泳废水以及喷漆废水;冲压车间产生的废清洗液;总装车间排放的含油废水;树脂车间产生的预清洗废水、脱脂废水、脱脂废液、表调废水、喷漆废水;机加工(发动机)车间排放的清洗废水和乳化液废水;空压站产生的冷却含油废水,以及生活污水、淋浴废水。
1、引入污水处理新技术
1.1 水解-好氧工艺
水解机理:
从化学角度来说,水解反应是一种常见的普遍存在的化学反应过程,可以说,绝大多数化合物,在一定条件下,与水接触后,都会发生反应。
化学水解的速率,在很大程度上受化合物自身的分子结构、水的PH值(即酸、碱度)和温度影响。在这里,酸和碱是化学反应的催化剂。而生物化学领域中的水解,则是依靠生物酶起催化作用、加速水解反应。酶的催化反应效率要比相应无酶反应高106~1013 倍,这是生物酶的特殊作用。
概括说,复杂的有机物分子,在水解酶参与下加以水分子分解为简单化合物的反应。反应是在缺氧条件下进行的。
水解工艺与厌氧工艺的区别
厌氧反应分为四个阶段:第一阶段水解;第二阶段酸化;第三阶段酸性衰退;第四阶段甲烷化。在水解阶段,固体物质溶解为溶解性物质,大分子物质降解为小分子物质,难生物降解物质转化为易生物降解物质。在酸化阶段,有机物降解为各种有机酸。水解和产酸进行得较快,难以把它们分开。起作用的主要微生物是水解菌和产酸菌。
水解工艺,就是利用厌氧工艺的前两段,即把反应控制在第二阶段,不进入第三阶段。为区别厌氧工艺,定名为水解(Hydrolization)工艺。水解反应器中实际上完成水解和酸化两个过程。但为了简化称呼,简称为“水解”。水解工艺系统中的微生物主要是兼性微生物,它们在自然界中的数量较多,繁殖速度较快。而厌氧工艺系统中的产甲烷菌则是严格的专性厌氧菌,它们对于环境的变化,如PH值、碱度、重金属离子、洗涤剂、氨、硫化物和温度等的变化,比水解菌和产酸菌要敏感得多,并且生长缓慢(世代期长)。
最重要的是水解工艺和厌氧工艺中的两类不同菌种的生态条件差异很大。水解工艺是在缺氧条件下反应,而厌氧工艺则是在厌氧条件下反应。这里说的“缺氧”(anoxic)有别于“厌氧”,所谓厌氧(annaerobic)作用是指绝对的无氧(溶解氧DO=0),而缺氧(anoxic)作用是指无氧或微氧(DO<0.3-0.5mg/l)。正因为水解工艺是在缺氧条件下完成,因而在工程实施中,可将工艺后续好氧工艺串连组合在一个反应器中完成,实现水解-好氧工艺。为区别厌氧-好氧工艺,把水解(H)-好氧(O)工艺,暂定名为H/O法。
水解工艺运行稳定,受外气温变化影响小。一般说水温在3-40℃ 之间,因为水解菌种由中温和低温菌种协同作用。
水解池不产生如厌氧反应那样的臭味,水解池可设计成敞口式的。敞口的水解池,池子越深,效率越高,在地基地耐力许可的条件下,池深可达8.5-9m,可节省用地,适于用地紧张的城市内的污水站。特别是对化工企业,在消防距离不能满足要求的情况下,水解工艺比厌氧工艺有其实际应用价值。
多段H/O工艺,可实现生物脱氮,工程实践表明,氨氮可由原水299mg/l降至5mg/l以下。
水解池的CODcr去除率为30-50%(某些工程可达60-80%);
固体悬浮物的水解率为60-65%;
水解-好氧工艺与全好氧工艺相比,能耗可节省40%左右。
占地面积比厌氧工艺或纯好氧工艺节省20-30%。
水解-好氧工艺(H/O工艺)的CODcr总去除率可达到96-98%。
水解酸化是将厌氧发酵阶段过程控制在水解与酸化阶段,利用水解和产酸菌的反应,将不溶性有机物水解成溶解性有机物、大分子物质分解成小分子物质,提高污水的可生化性;水解酸化池代替初沉池,实现对SS的大量去除。
1.2 叠螺机压滤污泥、低温污泥烘干技术
东风柳州汽车有限公司柳东乘用车基地污水处理站原设计压滤机为IK-LDW-1100带式压滤机,考虑到带式压滤机连续工作性能差、维修周期长,更换滤带周期长,后变更为相同处理能力的ES-302F-TA-JP叠螺机。
叠螺机不易堵塞,减少冲洗用水量,节省水费,减少清洗用水回流造成的内循环负担。电控柜、絮凝混合槽和脱水主体一体化,减少占地面积,安装起来简单方便。脱水机基本处于封闭作业,且处理稳定、及时,使现场臭气减少到最低,改善工人的工作环境。实现全自动24小时运行,减少操作工人的劳动强度。螺旋轴运转速度低,一分钟为2-3转,耗电低,现场基本没有振动和噪音。日常维护时间短,维护作业简单。
使用叠螺机能够轻松实现连续无人值守工作,但是压滤后泥饼含水率并没有优势。为减少污染物排放,需要增加泥饼烘干装置。
低温污泥烘干技术:
低温污泥烘干技术的工作原理为利用热泵原理(逆卡诺循环原理),另附加送风系统,散热系统等组合而成的一种设备。
热泵原理是消耗少量的电能驱动压缩机,回收湿热气体(干燥室的余热和吸收空气中的热能),经蒸发器冷凝降温除湿,成为干冷空气,干冷空气。
经冷凝器加热成干热空气,进入烘干室将物料水气带出,如此循环加热。
用热泵热回收技术,在密闭干化模式无任何废热排放,消耗一份的能量(电能),同时从环境空气中吸收转移了三份的能量(热量)到干燥介质中;
每吨80%湿泥干化至10%,综合电耗210kw.h;每1度电可除水3.7千克(除湿性能1:3.7kg.H2O/kw.h);每吨80%湿泥干化至60%,综合电耗128kw.h;
采用低温(40-75℃)全封闭干化模式,无臭气外溢,无需安装复杂的除臭装置;
采用低温干化,H2S、NH3析出量大大减少;
污泥经叠螺机落料斗下的皮带输送机输送至污泥料仓,并经称重后经刮板输送机输送到烘干机进料口,并在进料口内进行切条,然后经烘干机烘干除湿后含水率降为30%的污泥输送到出料仓,最后通过装袋后运走。
附表一:见常用几种压滤机性能比较:
结论:该系统处理后污泥含水率约为30%,平均减重率为69.75%,即污泥处置成本下降率达69.75%。基本杜绝了危险固废在运输过程中污水泄漏的风险。
2 总论
2.1 东风柳州汽车有限公司乘用车基地污水处理由于采取分质处理、水解酸化、生物膜处理,污泥处理使用叠螺机加低温污泥干化技术,实现污水、污泥的自动化连续处理功能。在国内属于领先水平。
2.2 该项目获东风汽车公司《2013-2015年度节能环保优秀成果三等奖》。
参考文献:
[1]《生物接触氧化法废水处理工程技术规范》HJ2009-2011.
[2]《中微孔曝气器》HJ/T252-2006.
[3]《东风柳州汽车有限公司乘用车基地搬迁技术改造项目环境影响评价报告书》,柳州市环境保护科学研究所。
[4]《东风柳州汽车有限公司乘用车基地搬迁技术改造项目申请报告》,中国汽车工业工程公司机械工业第四设计研究院。
[5]《典型汽车涂装废水处理工艺》,蔡莹、高亮,上海市机电设计研究院。
论文作者:郑成红,李丽华,梁国宇,覃鹏旦
论文发表刊物:《基层建设》2018年第26期
论文发表时间:2018/10/1
标签:工艺论文; 废水论文; 污泥论文; 柳州论文; 低温论文; 条件下论文; 东风论文; 《基层建设》2018年第26期论文;