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某汽車生產企業淋洗廢水回用處理工程

發布時間:2019-06-28 16:19人氣:

摘要:以混凝- 氣浮- 過濾- 膜過濾- 消毒工藝處理某汽車淋洗廢水,介紹了其工藝及設備參數,分析了該工藝對COD、NH4+-N 及烷基苯磺酸鈉(LAS)的去除效果。2個月的工程應用運行的結果表明,出水COD 和NH4+-N、LAS 的質量濃度分別為17.08 mg/L 和1.15、16.42 mg/L,三者的去除率分別為96.90%、93.47%及98.89%,去除效果良好;總運行費用0.196 1 元/m3。經處理廢水水質滿足GB/T 18920-2002 的回用標準,減少了污水排放也降低了新鮮水的用量,達到了預期目的。

汽車工業作為我國發展國民經濟的支柱產業,在近20 年內得到了突飛猛進的發展。汽車作為一種方便的交通工具已廣泛地進入人們的日常生活中,隨著人們對汽車的外觀質量、服役壽命、售后服務等要求的提高,汽車制造行業的競爭日益增加,但隨之引起的資源浪費和環境污染問題也與日俱增。汽車在整車組裝之后,出廠之前需要經過淋洗這一項工序。

淋洗過程中會將石蠟、非離子表面活性劑和有毒物質等污染物沖洗掉,因此淋洗廢水存在有機物含量高、毒性大、可生化性差及處理難度高的特點。

1 廢水處理工藝

淋洗廢水主要特點有機物含量高、毒性大和可生化性差,COD 為550~600 mg/L,烷基苯磺酸鈉(LAS)、NH4+-N 的質量濃度分別為15~18、15~20mg/L,濁度130~160 NTU。

根據水質要達到回用標準的要求,根據原有的處理工藝進行改造,采用混凝- 氣浮- 過濾- 膜過濾- 消毒工藝處理淋洗廢水,設計水量30 m3/h,24 h運行。工藝流程見圖1。

 

經過初步過濾的淋洗廢水先經過混凝氣浮作用,使淋洗廢水中污染物的含量大幅度降低,COD、LAS、NH4+-N、濁度的去除率均可達到90%以上。再經過過濾、消毒處理,保證水質達到回用標準。

2 主要構建物及設備

1)收集池。收集池由鋼筋混凝土筑成,其有效容積為1 000 m3。收集池只收集存儲淋洗廢水,設計水力停留時間為12 h。該收集池配有2 臺提升泵(1備1 用),規格為體積流量qV=300 m3/h,揚程H=6 m,功率P=25 kW。

2)初期過濾器。淋洗廢水經提升泵送到過濾器內進行初步過濾,去除廢水中大顆粒污染物,規格為體積流量24~30 m3/h,過濾精度為2 mm,設計壓力為0.6 MPa。

3)絮凝槽。經過初步過濾的廢水進入絮凝槽內,投加混凝劑聚合氯化鋁(PAC)、助凝劑聚丙烯酰胺(PAM),進行絮凝反應。設置絮凝反應槽2 臺,其規格為1.5 m×1.5 m×2.0 m,有效容積為2.5 m3;并設有2 臺攪拌裝置,設計轉速分別為100 r/min、50r/min,其功率分別為0.75、0.5 kW。

4)氣浮裝置。絮凝槽的出水由管道輸送到氣浮裝置內,進入氣浮裝置后,溶氣系統產生大量微氣泡,使其與絮體粘附產生浮渣,通過刮渣系統實現固液分離[5]。包括1 臺溶氣罐、1 套刮渣系統及1 臺集泥池。其中溶氣罐尺寸為準500 mm×1 512 mm,刮渣機功率為0.37 kW,設計集泥池容積為2 m3。

5)高效過濾反應裝置。氣浮處理后的廢水經增壓泵泵入多介質高效過濾反應裝置;該過濾反應裝置內裝活性炭及沸石填料,通過濾料的攔截及吸附作用去除廢水中的污染物。高效過濾反應裝置尺寸為準2.0 m×3.68 m,填充7.4 t 的活性炭和沸石填料,設計壓力為0.6 MPa。

6)調節池??紤]到過濾后的廢水具有水質和水量變化波動大、過程參數比較難控制的特點,在該處理系統中間設計1 座水質調節池,調節過濾后廢水的流量。調節池為半地下式鋼砼結構其規格為3.0 m×1.0 m×2.5 m,有效容積為6 m3,水力停留時間為2 h。

7)自清洗過濾器。中間調節池內的廢水進入超濾過濾裝置前,須通過超濾給水泵將調節池內廢水送入自清洗過濾器內,進行膜過濾的預處理,進一步減小廢水中污染物含量及粒徑,防止堵塞濾膜。自清洗過濾器體積流量27 m3/h,承壓為1.0 MPa。

8)超濾裝置。超濾裝置,該裝置共設4 組膜,單支膜通量為3.375 mL/(m2˙s),設計溫度25 ℃,運行壓力在0.1~0.4 MPa。經超濾處理,廢水可達到回用要求,COD 在15 mg/L 左右,而NH4+-N、LAS 的質量濃度可分別降至1.5、0.15 mg/L,濁度在0.5 NTU以下。

9)清水池。清水池1 座,其規格為3.5 m×4.0m×5.5 m,并配備1 套液位計。

10)紫外殺菌器。紫外殺菌器,體積流量為24m3/h,紫外線波長為254 nm。紫外消毒具有操作簡單方便、消毒效果好、環境友好、設備簡單等優點。

3 運行費用及效益分析

電費:該工程總裝機容量為51.62 kW,常用負荷26.62 kW,按當地電價0.487 元/kWh 計,則電費為311.13 元/d,動力費為0.07 元/m3。

藥劑費:PAC 價格為1 200 元/t,每日消耗量0.15kg,則藥劑費約為0.004 8 元/m3,PAM 價格為1 000元/t,每日消耗量為0.05 kg,則藥劑費約為0.001 3元/m3,總藥劑費為0.006 1 元/m3。

人工費:管理人員6 人,每人工資為2 000 元/月,人工費為0.12 元/m3。

 

合計總運行費用為0.196 1 元/m3。

該工程穩定運行后,淋洗廢水經處理后可達到GB/T 18920-2002 回用標準,這樣不僅減少了污水的排放同時也降低了新鮮水的用量,在水資源保護及節約用水方面取得了良好的經濟效益。

4 結論

采用混凝- 氣浮- 過濾- 膜過濾- 消毒工藝處理淋洗廢水,出水水質達到GB/T 18920-2002 回用標準。淋洗廢水的再生利用,減少了水資源的浪費,并且給該汽車制造廠帶來的一定的經濟效益。同時該工藝可為處理該類廢水提供有效的參考價值。

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