制冷压缩机生产废水处理工程改造实例

2014-01-16黄炳辉

中国环保产业 2014年7期

黄炳辉

（佛山市顺德区腾源环保水务工程有限公司，广东佛山 528300）

1 原有工程概况

广东某制冷设备有限公司是一家大型合资企业，专业生产空调器、电冰箱使用的制冷压缩机。由于压缩机的零部件多，加工工艺复杂，在生产过程中会产生4种不同成分的污染废水，分为浓废水和淡废水两大类，其中浓废水主要有：1）壳体压铸后的清洗废水，含脱模剂、石油类，COD浓度高；2）切削液、磨削液，含石油类、乳化剂，COD浓度高；3）电泳废水，含有机漆、分散剂，COD浓度高。淡废水主要有：脱脂、磷化废水：含酸、碱、磷酸盐、锌、镍、表面活性剂、石油类[1]。该公司的生产废水排放量为960m3/d，采用的处理流程见图1。

图1 原有工程处理流程

经上述单元处理后，出水COD在135～155mg/L，超出标准，其余指标基本符合《污水综合排放标准》（GB8978-1996）及《水污染物排放限值》（DB44/26-2001）第二时段二级标准。

改造前，造成COD不达标的主要原因是：

（1）该项目处理的是含石油类和磷化盐为主的废水，原系统只投加PAC和PAM两种药剂，加药量大，处理效果不理想；

（2）原有好氧池的曝气系统堵塞或破损，生物菌脱落死亡；

（3）原有的连续砂滤器设计不合理，经常“跑砂”，砂滤器形同虚设，造成大量的SS进入后续的AO塔，造成AO塔经常反冲，活性炭失效；

（4）因在AO塔进水管前投加ClO2，AO塔经常反冲，大量的ClO2随反冲出水进入淡废水调节池，进而进入后续的生化系统，这也是造成生化系统处理效果不好，运行不稳定，生物菌死亡的主要原因之一；

（5）原共设有4个曝气生物滤塔（UBAF塔），反冲时需要损耗大量后续贮水池的贮水，而原有的贮水池设计池容太小，根本满足不了需求。

2 设计规模及改造目标

2.1 设计规模

改造工程设计处理规模根据生产现状确定为40m3/h，每天24h连续运行，总处理量为960m3/d。

2.2 改造目标

（1）针对原处理系统的出水COD不达标问题，对原有治理设施进行技术改造。

（2）系统最终出水各项水质指标要求达到《城市污水再生利用、城市杂用水水质》（GB/T18920-2002）的要求。

3 工程设计

3.1 主要改造项目

（1）改造加药系统，在沉淀槽前的反应区内增设机械搅拌装置及pH自动控制仪，投加氢氧化钠（NaOH）、氯化钙（CaCl2）、聚合氯化铝（PAC）和聚丙烯酰胺（PAM）。

（2）改造原好氧池为一氧池，在池内增设旋混式曝气器和组合填料。

（3）增设二氧池，配套罗茨鼓风机。

（4）将原有4个UBAF塔改造为三氧槽，在槽内增设旋混式曝气器和组合填料。

（5）拆除原有连续砂滤器，改用多介质过滤器。

（6）增设盘式过滤器和超滤装置（UF系统）。

（7）改造电控系统，采用工控机全自动控制。

3.2 工艺流程

改造后的工艺流程如图2所示。

图2 改造后工艺流程

3.3 主要工艺说明

3.3.1 物化除磷

物化除磷工艺由“调节池+沉淀槽+1#气浮”构成，通过依次投加NaOH、CaCl2、PAC和PAM，调整废水的pH值，将废水中含有的金属离子以氢氧化物的形式沉淀析出；在碱性条件下加入的钙离子与废水中的磷酸根反应生成稳定的羟基磷灰石沉淀；碱法破乳能有效去除油类物。因此，通过改用药剂，能更好地去除废水中的金属离子、磷酸盐和石油类物质等。

3.3.2 生物降解

生物降解工艺由“一氧池 + 二氧池 + 三氧槽+ 2#气浮”构成，氧化池采用生物接触氧化池，是生物膜法处理工艺中的一种，又称作浸没式生物膜法，在池内装有组合填料作为生物膜的载体，底层设旋混式曝气器，采用罗茨风机供氧曝气，在运行过程中，废水中大部分的有机物及油在好氧微生物的吸附、氧化、分解及自身新陈代谢的作用下转化为CO2和H2O，从而降低废水中CODCr和BOD5的浓度。

3.3.3 深度处理

深度处理工艺由“多介质过滤器 + AO吸附塔 + 盘式过滤器+超滤（UF）装置”构成，利用过滤、吸附氧化等技术，去除水的色度及水中的胶体、蛋白质、微生物和大分子有机物，降低污水浊度。

3.3.4 加药系统

该改造工程使用的水处理药剂有NaOH、CaCl2、PAC、PAM、浓HCl和ClO2。其中ClO2采用二氧化氯发生器现场制取，其余采用配药箱现场配制、计量泵定量投加，计量泵与整个系统联动，加酸或加碱量由pH控制仪自动投加。

3.3.5 污泥处理系统

废水处理设施是将废水中的SS、COD、BOD、石油类等污染物质，转化成污泥。污泥含水率高、有机物含量较高，不稳定，且易腐化，还含有致病菌和寄生虫卵。因此，必须对污泥进行处理和处置，避免造成二次污染。污泥处理系统主要由污泥池、动隔膜泵和压滤机构成。

3.3.6 浓废水预处理

浓废水预处理工艺由“集水池+除油罐+双级气浮+破乳沉淀槽+厌氧池”构成，通过投加破乳剂硫酸亚铁和聚合氯化铝，在水中发生水解形成凝胶，吸附凝聚分散的油滴，使油滴变得容易聚沉；利用蒸气将废水直接加热至50℃～60℃，增加分子的热运动，有利于液珠的聚结，外相黏度降低，从而降低了乳状液的稳定性，达到破乳的目的[2]。因浓废水COD浓度极高（约40,000mg/L），破乳沉淀后，增加一级UASB厌氧处理，进一步降低废水的COD浓度。

3.4 主要处理单元及参数

3.4.1 物化除磷

调节池1座，内尺寸9×7.5×3.3（m），有效容积200m3，HRT=4h；一级提升泵2台，Q=50m3/h，H=20m，N= 5.5kW，1用1备。

沉淀槽2台，双层斜管，表面负荷2.5m3/m2·h；反应区配3台搅拌机，功率分别为1.5kW、1.1kW、0.55kW，输出转速分别为88rpm、65rpm、34rpm。

1#气浮1台，尺寸6.7×3×3（m），加压溶气气浮；溶气罐1个，Ф0.6×3.4（m）；溶气泵1台，Q=15m3/h，H=50m，N= 4kW；刮泥车1台，1.1kW。

3.4.2 生物降解

一氧池1座，内尺寸9×5×4.3（m），有效容积180m3，HRT=4.5h；组合填料135m3，旋混式曝气器112套；二级提升泵2台，Q = 50m3/h，H=20m，N= 5.5kW，1用1备；罗茨鼓风机2台，Q = 21.03m3/h，H = 5000mmH2O，N = 30kW，1用1备，变频控制，与二氧池、三氧槽共用。

二氧池1座，内尺寸8.5×6×4.3（m），有效容积204m3，HRT = 5.1h；组合填料153m3，旋混式曝气器140套。

三氧槽4个，内尺寸Ф2.7×4.8（m），有效容积105m3，HRT=2.6h；组合填料68m3，旋混式曝气器64套。

2#气浮1台，参数同1#气浮。

3.4.3 深度处理

多介质过滤器1个，Ф2.8×4.3（m），过滤速度8m/h，气反冲强度12L/m2·s，水反冲强度8L/m2·s；三级提升泵2台，Q = 50m3/h，H = 32m，N = 7.5kW，1用1备。

AO吸附塔1个，Ф3.5×3.7（m），过滤速度5m/h，气反冲强度12L/m2·s，水反冲强度6L/m2·s；反冲泵1台，与多介质过滤器共用，Q = 200m3/h，H = 20m，N = 18.5kW。

盘式过滤器1台，含5个2寸过滤单元，过滤精度50μm，内源反清洗，单元冲洗时间20～30s；四级提升泵2台，Q= 50m3/h，H = 32m，N = 7.5kW，1用1备。

超滤（UF）装置：30支8寸膜，膜通量38L/m2·h，回收率80%；反冲泵1台，Q = 100m3/h，H = 20m，N = 11kW；清洗水箱1个，Ф1.3×1.78（m）；清洗水泵1台，Q = 50m3/h，H = 30m，N = 7.5kW。

3.4.4 加药系统

配药箱9个，Ф1.06×1.4（m），配气搅拌。

计量泵I共12台，Qmax= 440L/h，Pmax= 5bar，功率0.37kW。

计量泵II共5台，Qmax= 120L/h，Pmax= 8bar，功率0.25kW。