污水处理工艺

生产部维护组曾宇攀2013年9月23日污水处理站工艺设计•1、污水站处理污水来源及种类•（1）涂装废水,各车间生活废水•（2）主要污染物•2、污水处理概略流程•（1）磷化废水处理系统•（2）含油废液（脱脂废液、废乳化液）气浮处理系统•（3）电泳废液、喷漆废水间歇处理系统•（4）涂装废水物化连续处理系统•（5）生化处理•（6）污泥处理及浓缩•（7）投药系统污水站处理污水来源及种类污水处理站主要处理涂装车间产生的生产废水、其他车间排放的废乳化液及部分车间（涂装、冲压、焊装等）的生活污水；涂装车间生产废水包括脱脂废液、磷化废液、电泳废液、喷漆废水、乳化废水。其他废水、废液不得随意排入本站。•涂装工艺简介汽车涂装是保护和装饰汽车的主要措施，是延长使用寿命、提高商品价值的必要手段。涂装工艺一般由漆前表面处理、涂布和干燥等三个基本工序组成。漆前表面处理是涂装工艺的基础,它包括表面清理(除锈、脱脂等)、表调和磷化处理三部分。•预脱脂脱脂水洗1水洗2表调磷化水洗3水洗4纯水洗电泳UF1UF2纯水洗喷漆烘干涂装废水•脱脂一般用热碱液清洗，碱液由强碱、弱酸、聚合碱性盐(如硅酸盐等)、表面活性剂(阳离子型或非离子型)等适当配合而成。•表调即表面调整，主要是使用磷酸钛等弱碱盐类消除由于碱洗脱脂造成的表面状态的不均匀性，增加金属表面单位面积内晶核数量，从而加快磷化反应速度，缩短磷化时间，使晶粒变得更加微细。•磷化的目的是提高漆膜的附着力和耐腐蚀性。车身、车厢等磷化一般都采用薄膜锌盐快速磷化处理。磷化液的主要成分是磷酸二氢锌、硝酸锌、硝酸镍、硝酸锰等。•电泳的目的是为油漆层提供底漆层，提高面漆漆膜的附着力和耐腐蚀性。电泳采用阴极电泳。•污染源分析在涂装工艺生产中产生的废水主要分前处理废水（液）、电泳涂漆废水（液）和喷漆废水。前处理废水（液）来自漆前表面处理的脱脂、表面调整、磷化等工序，含有乳化油、表面活性剂、磷酸盐、重金属离子(如Zn2+、Ni2+)、填料(如钛白粉)、溶剂等。电泳废水（液）产生于涂件上附着的浮漆和槽液的更换过程，其成分与槽液成分相同,含有水溶性树脂(如环氧树脂、酚醛树脂等)，颜料(如碳黑、氧化铁红、铅汞等)，填料(如钛白粉、滑石粉等)，助溶剂(如三乙醇胺、丁醇等)和少量重金属离子。涂装废水•脱脂废水（液）来源于前处理碱洗去油工艺,因为工件表面的油污必须在磷化前彻底清除。脱脂废液为脱脂槽更换排放的较浓废液（排入脱脂废液池），脱脂废水为脱脂水洗工序清洗槽连续排放含污染物浓度相对较低的漂洗废水（排入涂装废水池）。预脱脂、脱脂工序中的脱脂液循环利用，随时补加，定时外排。常用的清洗液是含表面活性剂的碱性脱脂剂。主要污染物为CODcr、石油类、LAS、SS、pＨ等。主要污染物•磷化废水（液）来源于前处理磷化清洗工艺。磷化工序所用磷化液为酸式磷酸盐(主要为锌盐、铁盐、锰盐)、氧化剂(常用的有硝酸盐、亚硝酸盐、氯酸盐)和各种添加剂。其使用一定时间后必须定期排放,污染物浓度相对较高。磷化废液为定期排放的废槽液，污染物浓度较高；磷化废水为污染物浓度相对较低的磷化漂洗废水，磷化工序之后为去除工件表面的磷化液设有水洗，水洗槽连续排放。该部分废水主要成分为SS、磷酸根及重金属离子等。•电泳废液、废水电泳工序所用涂料主要是环氧树脂与胺化合物的反应产物为主剂,以封闭异氰酸酯为固化剂(无机碱、有机胺和有机酸等)。排放的废水中主要是高浓度的电泳换槽液（排入电泳废液池）以及低浓度电泳清洗废水（排入涂装废水池）。其主要成分是高分子有机化合物、表面活性剂、低分子溶剂、颜料等。•喷漆废水（循环水）来源于喷漆室漆雾捕捉装置循环水池。该工序利用循环水来吸附洗涤带漆雾的空气,达到净化空气的目的。该循环水需定期更换（排入喷漆废水池）。排放的废水中含有大量的有机溶剂、细漆渣等。主要污染物•废乳化液主要为机加工车间产生的废乳化液及装配车间废清洗液，产生量较少，定期排放。含主要污染物为石油类及SS。采用罐车运输至污水处理站废乳化液池。序号名称体积（m3）接入废水种类内置水泵及型号（工艺平面图编号）备注1废乳化液池120废乳化液50WQ15-15-1.5型潜污泵（配自耦装置），Q=15m3/h,H=15m（B17、B18）内壁作防腐处理，内设曝气管2表调磷化废液池180表调、磷化废液格兰富全不锈钢潜污泵（配自耦装置），Q=3m3/h,H=11m,适应pH值2~12（B15、B16）内壁作防腐处理，内设曝气管3磷化废水调节池320磷化废水格兰富全不锈钢潜污泵（配自耦装置），Q=20m3/h,H=15m,适应pH值2~12（B13、B14）内壁作防腐处理，内设曝气管4脱脂废液池250模具清洗水、预脱脂、脱脂槽废液及洪流水洗水50WQ15-15-1.5型潜污泵（配自耦装置），Q=15m3/h,H=15m（B11、B12）内壁作防腐处理，内设曝气管5涂装废水调节池350脱脂、电泳废水及淋雨试验废水80WQ40-15-4型潜污泵（配自耦装置），Q=40m3/h,H=15m（B09、B10）内壁作防腐处理，内设曝气管6电泳废液池350电泳废液80WQ43-13-3型潜污泵（配自耦装置），Q=30m3/h,H=15m（B07、B08）内壁作防腐处理，内设曝气管7喷漆废水池280喷漆废水80WQ43-13-3型潜污泵（配自耦装置），Q=30m3/h,H=15m（B05、B06）内壁作防腐处理，内设曝气管8混合废水池400混合废水100WQ65-15-5.5型潜污泵（配自耦装置），Q=50m3/h,H=17m（B03、B04）内置高速潜水搅拌机（W26），叶轮直径Φ480，转速492rpm9生活污水集水池100生活污水80WQ29-8-2.2型潜污泵（配自耦装置），Q=29m3/h,H=8m（B01、B02）内置XQ-800型循环式齿耙格栅清污机（W25），设备宽800mm，栅隙5mm，井深5.0m10污泥池125污泥80WQ40-15-4型潜污泵（配自耦装置），Q=40m3/h,H=15m（B19、B20）内设曝气管各废液、废水池及污泥池体积一览表物化处理生化处理部分生活污水其他生产废水污水处理概略流程示意涂装生产废水污水处理站详细工艺流程图污水处理各系统介绍污水处理站分为7个系统：（1）磷化废水处理系统（包括磷化废液投配系统）；（2）含油废液（脱脂废液、废乳化液）气浮处理系统；（3）电泳废液、喷漆废水间歇处理系统；（4）涂装废水物化连续处理系统；（5）生化处理系统；（6）污泥处理系统；（7）投药系统。污水处理站站房包括污水处理间、污泥间、投药间、总控室、化验室、配件间等部分。磷化废液投配磷化废液投配装置•磷化废液投配系统及磷化废水处理系统包括PH调节反应槽1（W01）、絮凝反应槽1（W02）、斜管沉淀器1（W03）、pH反调槽1（W04）等及相应泵。•磷化废液排入磷化废液池，经由泵B15、B16定量投加至磷化废水池，以减少冲击负荷。（1）磷化废水、废液处理磷化废液投配系统及磷化废水处理系统：功能主要是对来自车间磷化工段含重金属的污水进行预处理，去除其中重金属使其达标，去除废水中的其他部分污染物，磷化废液投配系统主要为了防止高浓度磷化废液其对磷化污水处理工序造成水质冲击影响。•石灰除磷混凝沉淀法除磷即向含磷废水中投加混凝药剂，使水中PO43-生成难溶盐，再利用沉淀方法将磷从废水中除去，使废水中的磷含量小于等于1mg/L，达到除磷的目的。其主要优点是除磷效率高，处理效果稳定可靠。用于此法除磷的常用药剂有石灰、铝盐和铁盐等三大类。5Ca2++4OH-+3HPO42-→Ca5OH(PO4)3↓+3H2O（25℃平衡常数的对数为90）磷化废水废液处理原理由于石灰进入水中，首先与碳酸根作用生成碳酸钙沉淀，然后过量的钙离子才能与磷酸盐反应生成羟基磷灰石沉淀，因此所需的石灰量主要取决于待处理废水的碱度，而不是废水的磷酸盐含量。生成的碳酸钙可以作为增重剂，有助于沉淀而使污水澄清。另外，废水的镁的硬度也是影响石灰法除磷的因素，因为在高pH值条件下，可以生成Mg(OH)2沉淀，为胶体沉淀物，不但消耗石灰，而且不利于污泥脱水。pH值对石灰除磷的影响很大，随着pH值的升高，羟基磷灰石的溶解度急剧下降，即磷的去除率迅速增加，pH9.5后，水中所有磷酸盐都转为不溶性的沉淀。一般控制pH值在9.5～10之间，除磷效果最好。对于不同废水的石灰投加量，应通过试验确定。重金属的去除原理•化学沉淀法去除重金属许多金属的氢氧化物是难溶于水的，铜、镉、铬、铅等重金属氢氧化物的溶度积一般都很小，因此可采用氢氧化物沉淀法，去除废水中的重金属离子。常用沉淀剂有石灰乳、碳酸钠、苛性钠等。值得特别注意的是，有些金属氢氧化物属两性化合物，即既可在酸性溶液中溶解，又可在碱性溶液中溶解，因此，只在一定pH值范围才呈沉淀状，例如Zn(OH)2应控制pH值在9～10范围，当pH＜9，以Zn2+状态存在；pH＞10.5以[Zn(OH)4]2-状态存在，pH值为9～10时，才以不溶性Zn(OH)2沉淀存在，pH值过低或过高，均不能得到好的处理效果。PH测定仪磷化废水处理系统磷化废水处理反应槽•磷化废水排入磷化废水池，经由泵B13、B14进入磷化废水处理系统，投加石灰乳（前PH调节）、混凝剂（PAC）、助凝剂（PAM）混合反应后流入斜管沉淀器（W03），经沉淀后去除废水中的磷酸盐、总Ni、总Zn和部分COD等污染物，沉淀后上清液经后pH控制槽1调节pH至6~9后排至全厂混合污水调节池进行深度处理。污泥通过污泥地沟排入污泥池。•磷化废水处理后，出口总Ni可达《污水综合排放标准》GB8978-1996表1“第一类污染物最高允许排放浓度”。产生的污泥排入污泥池处理。磷化废水处理斜管沉淀槽（2）电泳废液、喷漆废水处理•车间电泳槽更换及清洗废液、UF1槽、UF2槽换槽及清洗废水排至电泳废液池；车间喷漆房循环水池废水排至喷漆废水池。•电泳废液、喷漆废水分别由潜污泵（B05、B06）（B07、B08）提升进入废液间歇处理槽（W09），投加石灰乳、PAC，PAM混凝后，静置沉淀，上清液通过地沟排入涂装废水调节池，下部污泥通过污泥地沟排入污泥池。•废液间歇处理槽（W09）尺寸：Ф2500x4300（H）mm。设计处理量：15m3/次，每天处理一次，也可根据实际情况调整，使之不对后续废水处理效果产生冲击。（2）电泳废液、喷漆废水处理间歇式混凝沉淀法电泳废液、喷漆废水分别处理。将预处理槽注满废水后向其中加入石灰乳（PH控制在小于10）、PAC和PAM，搅拌10-15min，静止沉淀半小时以上，然后将上清液排入涂装废水池，污泥排入污泥池。预处理后的上清液COD去除率可达到60%-80%。为防止PH电极久置于空气中损坏，建议处理完一槽后放干水和污泥后，立即将间歇处理槽充满水，使PH电极淹没。或把PH电极拿出浸没在自来水中。间歇处理槽（3）脱脂废液、废乳化液处理•含油废液（脱脂废液、废乳化液）气浮处理系统包括破乳气浮装置（W10）及其附属系统。其主要功能是对电泳废液、喷漆废水进行预处理，去除废液中大部分污染物，以期对后续处理系统产生比较小的水质冲击。•废乳化液进入废乳化液池、脱脂废液进入脱脂废液池。通过潜污泵（B17、B18）泵入破乳气浮装置（W10），投加氯化钙、PAC，PAM混合反应及气浮后，去除废液中流离态浮油和大颗粒杂质，处理后废水通过地沟进入涂装废水池进一步处理，高浓度废液（废油渣）作为危险废物，委托有资质单位处理。脱脂废液、废乳化液处理•破乳气浮处理法将脱脂废液、废乳化液泵入气浮池，加药：加入二氯化钙（破乳）、PAC和PAM，搅拌，经气浮处理后，上浮油珠及污泥刮入污泥池，处理后清液排入涂装废水池。预处理的COD去除率可达到60%-80%。破乳气浮处理槽（4）涂装废水处理涂装废水物化连续处理系统设备包括pH调节反应槽2（W05）、絮凝反应槽（W06）、斜管沉淀器2（W07）、pH反调槽2（W08）等。絮凝反应槽2斜管沉淀池2涂装废水处理•经上述预处理后的含油废液、电泳废液、