齿轮加工行业废水处理工程分析

2012-04-21郭顺荣谢俊辉

绿色科技 2012年8期

郭顺荣，谢俊辉

(陕西法士特齿轮有限责任公司，陕西西安710077)

1 引言

某齿轮加工公司是一家以生产重型汽车变速箱、齿轮为主的企业，工厂在生产过程中的磨、削、钻、铣等工序需要一定量乳化液、切削液、清洗剂来对成型零件进行润滑、降温、清洗，以减少对设备的磨损，提高模具的使用寿命;生产过程中产生的一定量废液排放是工厂的主要污染之一，但总体来说主要以机械加工为主，污染相对较轻。近年来，随着企业生产规模的扩大，排污问题变的越来越突出，解决生产废水达标排放就成了迫在眉睫的问题。

由于该公司是齿轮加工行业，生产污水的日排放量达100 t/d，在该公司的生产废水中，主要来源是冷却液、清洗液和乳化液等废水，其中含有污染物COD达2885mg/L，BOD 达 286mg/L，石油类在 300 mg/L，pH在7～8之间，对环境的污染较大。

2 废水处理技术的分析

对于齿轮加工行业产生的生产废水处理技术，一般情况下按照处理程度划分，可分为一级、二级和三级处理。

(1)一级处理。主要去除生产废水中呈悬浮状态的固体污染物质，物理处理法大部分只能完成一级处理的要求。经过一级处理的废水，BOD一般可去除30%左右，达不到排放标准。一级处理属于二级处理的预处理。

(2)二级处理。主要去除废水中呈胶体和溶解状态的有机污染物质(BOD、COD物质)，去除率可达90%以上，使有机污染物达到排放标准。

(3)三级处理。进一步处理难降解的有机物、氮和磷等能够导致水体富营养化的可溶性无机物等。主要方法有生物脱氮除磷法、混凝沉淀法、砂滤法、活性炭吸附法、离子交换法和电渗分析法等。

3 对策与建议

该公司厂区生产废水COD达4000mg/L，对于高浓度COD废水，在进行生化处理前，首先应进行预处理，根据专家建议以及类似工程的成功经验，采用两级气浮处理可有效降低混合液的COD浓度(生产混合废水中含有乳化液，因此要破乳)，之后再进行进一步的生化处理，生化处理采用A/O法，厌氧水解可将难降解的大分子有机物水解为可生化的小分子有机物以提高废水的可生化性能，之后再进行微生物好氧接触氧化，经过以上处理的出水经过沉淀后即可达标排放，沉泥返回厌氧池提高污泥浓度，多余的剩余污泥排入干化池进行干化，干化后的污泥进行焚烧、填埋或外运处理。

另外，由于企业以机械加工为主，生产混合废水中含油量也比较高，如果单纯依靠二级气浮工艺较难达到排放标准，根据实际情况，工艺设计要求在最前端加设隔油井，并配合除油机，将池内浮油刮到集油池。经此除油处理过的生产混合废水进入调节池，气浮后再经生物处理单元即可完全达到排放标准。

针对该公司的实际情况，决定采用除油－混凝－气浮－沉淀－生化处理－过滤处理工艺，出水水质达到《黄河水系(陕西段)污水综合排放标准》，最后达标排放。

废水处理工艺流程图见图1。

图1 废水处理工艺流程图

废水经排污管道自流进入隔油井，在此设带式油水分离装置，废水经初步隔油后，进入隔油池，废水经隔油后，自流进入清洗液中间水池，进行三级隔油。

经过隔油后的废水经提升泵进入混凝气浮槽内，并同时加PAC和PAM助凝剂，浮渣漂入污泥池，出水进入Fenton氧化池，废水经氧化反应后，大分子有机物变成小分子有机物，提高废水的可生化性;另外废水经破乳沉淀作用，大大降低有机物含量。Fenton反应池出水进入斜板沉淀池进行泥水分离后进入综合调节池，泥渣进入污泥池。

综合调节池的作用是调节水量、水质，视情况适量引入部分生活水，提高BOD与COD的比值，池内设曝气装置，既能防止污泥沉淀，又能起到预生化作用，提高整体水质的可生化性。

Fenton试剂是一种盐类电解质，是国内较先进且广泛使用的氧化剂。它既能使清洗液破乳，产生的氢氧化铁具有絮凝作用，使污染物下沉达到泥水分离的目的，而且还能电解废水中难生化降解的有机物，大幅提高其可生化性。

ABR内装生物填料并培养厌氧微生物，同时进行反硝化反应;接触氧化池内装生物填料和曝气装置，通过连续曝气，培养好氧生物，同时惊醒去除有机物和硝化反应。MBR池内设MBR微孔膜组件，可将脱落的生物膜和污泥彻底与水分离，保证出水水质达标。

MBR池出水经自吸泵流入排放口内，此时可达标排放，如若不达标，MBR池经自吸泵可以直接进入活性炭过滤器进行处理。

该项目于2011年下半年建成后投入使用，经过西安市环境监测站的实地监测，出水的各项污染物相关数据见表1。

表1 废水处理后的监测数据和黄河水系排放二级排放标准的比较

从以上监测数据可以看出，处理后的水质完全达到《黄河水系(陕西段)污水综合排放二级标准》，可以达标排放。

4 效益分析

4.1 工程投资

该公司乳化废水处理工程总投资为286.58万元，设备保修期为2年。

4.2 运行费

(1)电费。常用设备为提升泵、回流泵、出水泵，功率分别为 5.0kW、2.0kW、2.0kW;搅拌机:功率为3kW;风机，功率为3kW;和污泥处理系统:功率为4.9kW运行率按30%计;整个运行系统功率按设计功率的75%计，电费按0.80元/kW·h，每天工作16h，则电费为:57.32元/d。每吨废水处理电费为0.29元/t。

(2)药剂费。0.30元/t污水。

(3)人工费。需2个兼职人员两班倒和一个化验员白班，共计3人;按平均每月工作25d，工资为2400元，其废水处理费用为0.16元/t污水。

(4)总运行费用为 0.70～0.80 元/t。从运行费用来看，该处理工程远低于目前西安市处理高浓度乳化废水需要0.98～1.25元/t的运行水平。