【導(dǎo)讀】涂料、漆料和各種的重金屬。這種工業(yè)廢水的污染程度和毒性危害是不容忽視的。為了防治對環(huán)境的污染，對汽車涂裝廢水進(jìn)行了處理設(shè)計(jì)。該設(shè)計(jì)將脫脂磷化廢

　　

【正文】 于破乳 。連續(xù)排放的污染物濃度相對較低的清洗費(fèi)時和含高濃度污染物的清槽廢水按比例混合，然后投加混凝劑，混凝破乳、氣浮分離除油，之后投加石灰、鐵鹽或鋁鹽等沉淀劑除磷。本方法是將含有一定量有機(jī)質(zhì)脫脂廢水與 COD 較低的磷化廢水合并處理，一是因?yàn)槠?、機(jī)械涂裝脫脂廢水含 COD不高，可以利用磷化廢水的酸度對脫脂廢水破乳，從而節(jié)省破乳藥劑，同時為下一步磷化廢水化學(xué)沉淀提高 PH 值提供條件。 電泳噴漆涂裝廢水預(yù)處理工藝：電泳和噴漆廢水主要污染物為漆物顆粒、高分子樹脂、顏料、助表面活性劑、重金屬離子及低分子有機(jī)溶劑。一類分為懸浮狀、 膠體污染物，其處理方法為物化法，常采用的是混凝氣浮法，另一類是溶解性污染物，一般采用氧化法或生物法。預(yù)處理就是將第一類去除。若為兩級處理，組合形式可以為：混凝沉淀 混凝氣浮，混凝氣浮 混凝氣浮。為考女表面活性劑的去除，兩者中至少應(yīng)有一步為氣浮。反應(yīng)時無機(jī)絮凝劑和有機(jī)絮凝劑配合使用，然后電泳廢水和噴漆廢水混合均質(zhì)，經(jīng)過兩級物化處理，此時廢水中大部分的高分子樹脂、表面活性劑、顏料、助劑及金屬離子分離出來。 兩類廢水的分流綜合處理：經(jīng)過上物化預(yù)處理后，廢水中污染物得到大大降低，但還有殘余少量的油、磷酸根、低分子溶 解性有機(jī)物，所以還要進(jìn)行生物處理。但廢水的可生化性不高，需增加化學(xué)氧化法和厭氧處理將部分長鏈高分子物質(zhì)斷鏈成簡單有機(jī)物，提高可生化性。因此，后處理可有兩種組合工藝：化學(xué)氧化 好氧生物法，厭氧 好氧生物法。普遍采用厭氧 =好氧生物處理方法，比較經(jīng)濟(jì)，而且還可以達(dá)到生物去除殘磷的效果。 為了進(jìn)一步去除 COD 和色度或事故應(yīng)急，也有在生物處理后增加過濾器、膜過濾器或活性炭吸附塔等，這樣出水水質(zhì)得到可靠的保證，甚至達(dá)到中水回用的標(biāo)準(zhǔn)。兩類工藝，過濾式為了去除廢水中得細(xì)微懸浮物質(zhì)及殘余乳化油，作為活性炭吸附設(shè)備之前的保護(hù) 設(shè)備。吸附是用來去除可能殘余的懸浮態(tài)、膠體有機(jī)物好溶解性有機(jī)物，同時達(dá)到脫脫臭的作用。經(jīng)膜技術(shù)處理的水澄清， COD低，是第 28 頁 共 54 頁 優(yōu)良回用水。 ②．無機(jī)廢水和有機(jī)廢水分流處理 磷化、表面調(diào)整、鈍化這些工藝所產(chǎn)生的廢水的主要污染物是無機(jī)物質(zhì)， COD較低，其去除方法是化學(xué)沉淀法。而脫脂、電泳、噴漆所產(chǎn)生廢水的主要污染物是由油、 LAS、樹脂、溶劑等所組成的有機(jī)物，它們中的懸浮態(tài)或膠體態(tài)物質(zhì)都可以通過共混凝氣浮去除，因此，可以把上述物質(zhì)按照無機(jī)和有機(jī)兩類進(jìn)行分流分質(zhì)預(yù)處理。兩者混合后再經(jīng)過沉淀或氣浮的物化處理，以進(jìn)一步去除其 中的懸浮、膠體態(tài)物質(zhì)，最后通過生物處理，將低分子有機(jī)物和磷酸根去除。磷化廢水PH值較低，除磷需較高 PH 值，因此本法投堿量大，當(dāng)磷化廢水水量較小時，本方法有其合理性。 ③．定期排放的高濃度廢水和連續(xù)排放的低濃度清洗廢水分流 由于各段工藝所產(chǎn)生的清槽廢水定期排放，且濃度相當(dāng)高，會增加整個工藝流程的負(fù)荷、處理難度和系統(tǒng)的不穩(wěn)定性，因此，先對高濃度廢水進(jìn)行間歇的預(yù)處理，再和連續(xù)排放的低濃度廢水集中連續(xù)處理，這樣不僅可以取得較好的和穩(wěn)定的處理效果，而且在經(jīng)濟(jì)上也合理可行。 ?．工藝選擇 通過對汽車涂裝廢水處理方法的了 解和比較，本次設(shè)計(jì)采用分流 合流制系統(tǒng)中前處理廢水和電泳噴漆廢水分流處理的方法處理此公司汽車涂裝廢水。分流合流制系統(tǒng)，先對各類性質(zhì)類似的廢水進(jìn)行組合，完成物理、化學(xué)預(yù)處理，達(dá)到一定水平后合并進(jìn)行生物處理，其工藝科學(xué)合理，管理簡單、運(yùn)行穩(wěn)定出水水質(zhì)好，適用于大中型機(jī)械汽車涂裝廢水處理，但是工藝相對較復(fù)雜，管理需要一定技術(shù)水平。合流制系工藝簡單，構(gòu)筑物總?cè)莘e小，設(shè)備少等優(yōu)點(diǎn)，但是對不同水質(zhì)處理針對性差，出水水質(zhì)較差，投藥量大，運(yùn)行費(fèi)用高。分流制系統(tǒng)對各類廢水處理針對性好，化學(xué)劑量省，出水水質(zhì)好等優(yōu)點(diǎn)，但是工藝 復(fù)雜，管理難度大，設(shè)備多，采用 PLC 系統(tǒng)制式儀表多，總投資大。經(jīng)過比較，分流 合流制系統(tǒng)是一種優(yōu)選工藝。將前處理水和電泳涂裝廢水分流處理，前處理水中得脫脂廢水和磷化廢水混合后，有利于破乳，節(jié)省了破乳藥劑，為磷化廢水的化學(xué)沉淀也提供了 PH 值得有利條件，然后在與電泳涂裝廢水混合。 在生物處理中采用 CASS 活性污泥法， CASS 活性污泥法是 SBR 工藝的一種改第 29 頁 共 54 頁 進(jìn)變形。 CASS 池分為預(yù)反應(yīng)區(qū)和主反應(yīng)區(qū)，在預(yù)反應(yīng)區(qū)內(nèi)，微生物能通過酶的快速轉(zhuǎn)移機(jī)理迅速吸附污水中大部分可溶性有機(jī)物，經(jīng)歷一個高負(fù)荷的基質(zhì)快速積累過程，這對進(jìn)水 水質(zhì)、水量、 PH、和有毒有害物質(zhì)起到較好的緩沖作用，同時對絲狀菌的生長起到抑制的作用，可以防止污泥膨脹，隨后主反應(yīng)區(qū)經(jīng)歷一個較低符合的基質(zhì)降解過程。 CASS 工藝集反應(yīng)、沉淀、排水、功能于一體，污染物的降解在時間上是一個推流過程，而微生物處于好氧、缺氧、厭氧周期性變化之中，從而達(dá)到對污染物的去除作用，同時還具有較好的脫氮、除磷功能。 CASS池在反應(yīng)器的前部設(shè)置了生物選擇區(qū)，后部設(shè)置了自動潷水裝置。污水連續(xù)進(jìn)入預(yù)反應(yīng)區(qū)。經(jīng)過隔墻地步進(jìn)入主反應(yīng)區(qū)，在保證供養(yǎng)的條件下，使有機(jī)物被池中的微生物降解。操作周期可分為四個 步驟，曝氣階段，沉淀階段，潷水階段和閑置階段。 （ 5） .CASS 池的主要工藝特征和優(yōu)點(diǎn) ①． 連續(xù)進(jìn)水，間斷排水 傳統(tǒng) SBR 工藝為間斷進(jìn)水，間斷排水，而實(shí)際污水排放大都是連續(xù)或半連續(xù)的， CASS 工藝可連續(xù)進(jìn)水，克服了 SBR 工藝的不足，比較適合實(shí)際排水的特點(diǎn)，拓寬了 SBR 工藝的應(yīng)用領(lǐng)域。雖然 CASS 工藝設(shè)計(jì)時均考慮為連續(xù)進(jìn)水，但在實(shí)際運(yùn)行中即使有間斷進(jìn)水，也不影響處理系統(tǒng)的運(yùn)行。 CASS 反應(yīng)池通常按曝氣、沉淀、排水和閑置四個階段根據(jù)時間依次進(jìn)行。 ②． 運(yùn)行上的時序性 ， 運(yùn)行過程的非穩(wěn)態(tài)性 CASS 反應(yīng)池通常按曝 氣、沉淀、排水和閑置四個階段根據(jù)時間依次進(jìn)行。每個工作周期內(nèi)排水開始時 CASS 池內(nèi)液位最高，排水結(jié)束時，液位最低，液位的變化幅度取決于排水比，而排水比與處理廢水的濃度、排放標(biāo)準(zhǔn)及生物降解的難易程度等有關(guān)。反應(yīng)池內(nèi)混合液體積和基質(zhì)濃度均是變化的，基質(zhì)降解是非穩(wěn)態(tài)的。 ③． 溶解氧周期性變化，濃度梯度高 CASS 在反應(yīng)階段是曝氣的，微生物處于好氧狀態(tài)，在沉淀和排水階段不曝氣，微生物處于缺氧甚至厭氧狀態(tài)。因此，反應(yīng)池中溶解氧是周期性變化的，氧濃度梯度大、轉(zhuǎn)移效率高，這對于提高脫氮除磷效率、防止污泥膨脹及節(jié)約能耗都是 有利的。實(shí)踐證實(shí)對同樣的曝氣設(shè)備而言， CASS 工藝與傳統(tǒng)活性污泥法相第 30 頁 共 54 頁 比有較高的氧利用率。 ④． 工藝流程簡單，占地面積小，投資較低 CASS 的核心構(gòu)筑物為反應(yīng)池，沒有二沉池及污泥回流設(shè)備，一般情況下不設(shè)調(diào)節(jié)池及初沉池。因此，污水處理設(shè)施布置緊湊、占地省、投資低。 ⑤． 生化反應(yīng)推動力大 在完全混合式連續(xù)流曝氣池中的底物濃度等于二沉池出水底物濃度，底物流入曝氣池的速率即為底物降解速率。根據(jù)生化動力反應(yīng)學(xué)原理，由于曝氣池中的底物濃度很低，其生化反應(yīng)推動力也很小，反應(yīng)速率和有機(jī)物去除效率都比較低；在理想的推流式曝氣池 中，污水與回流污泥形成的混合流從池首端進(jìn)入，成推流狀態(tài)沿曝氣池流動，至池末端流出。作為生化反應(yīng)推動力的底物濃度，從進(jìn)水的最高濃度逐漸降解至出水時的最低濃度，整個反應(yīng)過程底物濃度沒被稀釋，盡可能地保持了較大推動力。此間在曝氣池的各斷面上只有橫向混合，不存在縱向的返混。 CASS 工藝從污染物的降解過程來看，當(dāng)污水以相對較低的水量連續(xù)進(jìn)入CASS 池時即被混合液稀釋，因此，從空間上看 CASS 工藝屬變體積的完全混合式活性污泥法范疇；而從 CASS 工藝開始曝氣到排水結(jié)束整個周期來看，基質(zhì)濃度由高到低，濃度梯度從高到低，基 質(zhì)利用速率由大到小，因此， CASS 工藝屬理想的時間順序上的推流式反應(yīng)器，生化反應(yīng)推動力較大。 ⑥． 沉淀效果好 CASS 工藝在沉淀階段幾乎整個反應(yīng)池均起沉淀作用，沉淀階段的表面負(fù)荷比普通二次沉淀池小得多，雖有進(jìn)水的干擾，但其影響很小，沉淀效果較好。實(shí)踐證明，當(dāng)冬季溫度較低，污泥沉降性能差時，或在處理一些特種工業(yè)廢水污泥凝聚性能差時，均不會影響 CASS 工藝的正常運(yùn)行。實(shí)驗(yàn)和工程中曾遇到 SV30高達(dá) 96%的情況，只要將沉淀階段的時間稍作延長，系統(tǒng)運(yùn)行不受影響。 ⑦． 運(yùn)行靈活，抗沖擊能力強(qiáng)，可實(shí)現(xiàn)不同的處理目標(biāo) CASS 工藝在設(shè)計(jì)時已考慮流量變化的因素，能確保污水在系統(tǒng)內(nèi)停留預(yù)定的處理時間后經(jīng)沉淀排放，特別是 CASS 工藝可以通過調(diào)節(jié)運(yùn)行周期來適應(yīng)進(jìn)水量和水質(zhì)的變比。當(dāng)進(jìn)水濃度較高時，也可通過延長曝氣時間實(shí)現(xiàn)達(dá)標(biāo)排放，達(dá)到抗沖擊負(fù)荷的目的。在暴雨時，可經(jīng)受平常平均流量 6信的高峰流量沖擊，而第 31 頁 共 54 頁 不需要獨(dú)立的調(diào)節(jié)地。多年運(yùn)行資料表明，在流量沖擊和有機(jī)負(fù)荷沖擊超過設(shè)計(jì)值 2－ 3 信時，處理效果仍然令人滿意。而傳統(tǒng)處理工藝雖然已設(shè)有輔助的流量平衡調(diào)節(jié)設(shè)施，但還很可能因水力負(fù)荷變化導(dǎo)致活性污泥流失，嚴(yán)重影響排水質(zhì)量。 當(dāng)強(qiáng)化脫氮除磷功能 時， CASS 工藝可通過調(diào)整工作周期及控制反應(yīng)池的溶解氧水平，提高脫氮除磷的效果。所以，通過運(yùn)行方式的調(diào)整，可以達(dá)到不同的處理水質(zhì)。 ⑧． 不易發(fā)生污泥膨脹 污泥膨脹是活性污泥法運(yùn)行過程中常遇到的問題，由于污泥沉降性能差，污泥與水無法在二沉池進(jìn)行有效分離，造成污泥流失，使出水水質(zhì)變差，嚴(yán)重時使污水處理廠無法運(yùn)行，而控制并消除污泥膨脹需要一定時間，具有滯后性。因此，選擇不易發(fā)生污泥膨脹的污水處理工藝是污水處理廠設(shè)計(jì)中必須考慮的問題。 由于絲狀菌的比表面積比菌膠團(tuán)大，因此，有利于攝取低濃度底物，但一般絲狀菌的比增殖 速率比非絲狀菌小，在高底物濃度下菌膠團(tuán)和絲狀菌都以較大速率降解底物與增殖，但由于膠團(tuán)細(xì)菌比增殖速率較大，其增殖量也較大，從而較絲狀菌占優(yōu)勢。而 CASS 反應(yīng)池中存在著較大的濃度梯度，而且處于缺氧、好氧交替變化之中，這樣的環(huán)境條件可選擇性地培養(yǎng)出菌膠團(tuán)細(xì)菌，使其成為曝氣池中的優(yōu)勢菌屬，有效地抑制絲狀菌的生長和繁殖，克服污泥膨脹，從而提高系統(tǒng)的運(yùn)行穩(wěn)定性。 ⑨． 適用范圍廣，適合分期建設(shè) CASS 工藝可應(yīng)用于大型、中型及小型污水處理工程，比 SBR 工藝適用范圍更廣泛；連續(xù)進(jìn)水的設(shè)計(jì)和運(yùn)行方式，一方面便于與前處理構(gòu)筑物 相匹配，另一方面控制系統(tǒng)比 SBR 工藝更簡單。 對大型污水處理廠而言， CASS 反應(yīng)池設(shè)計(jì)成多池模塊組合式，單池可獨(dú)立運(yùn)行。當(dāng)處理水量小于設(shè)計(jì)值時，可以在反應(yīng)地的低水位運(yùn)行或投入部分反應(yīng)池運(yùn)行等多種靈活操作方式；由于 CASS 系統(tǒng)的主要核心構(gòu)筑物是 CASS 反應(yīng)池，如果處理水量增加，超過設(shè)計(jì)水量不能滿足處理要求時，可同樣復(fù)制 CASS 反應(yīng)池，因此 CASS 法污水處理廠的建設(shè)可隨企業(yè)的發(fā)展而發(fā)展，它的階段建造和擴(kuò)建較傳統(tǒng)活性污泥法簡單得多。 第 32 頁 共 54 頁 ⑩． 剩余污泥量小，性質(zhì)穩(wěn)定 傳統(tǒng)活性污泥法的泥齡僅 2－ 7天，而 CASS 法泥齡為 2530天，所以污泥穩(wěn)定性好，脫水性能佳，產(chǎn)生的剩余污泥少。去除 產(chǎn)生 ～ 剩余污泥，僅為傳統(tǒng)法的 60％左右。由于污泥在 CASS 反應(yīng)池中已得到一定程度的消化，所以剩余污泥的耗氧速率只有 10mgO2/g 以下，一般不需要再經(jīng)穩(wěn)定化處理，可直接脫水。而傳統(tǒng)法剩余污泥不穩(wěn)定，沉降性差，耗氧速率大于20mgO2/g ，必須經(jīng)穩(wěn)定化后才能處置。 ３ .汽車涂裝廢水處理工藝流程 汽車涂裝廢水的工藝的工藝流程 加藥破乳 加藥 脫脂磷化廢水 調(diào)節(jié)池 反應(yīng)池 1 氣浮池 化學(xué)沉淀池 調(diào)節(jié)池 電泳涂裝廢水 調(diào)節(jié)池 混凝沉淀池 反應(yīng)池 2 氣浮池 加藥混凝 加藥混凝 出水 過濾池 CASS 反應(yīng)池 調(diào)節(jié)池 ：將不同時間和不同來源的污水和不同流量的污水進(jìn)行混合，使流出的水質(zhì)比較均勻。 反應(yīng)池 1：向廢水中加入混凝劑進(jìn)行破，乳化油帶有ξ電位，當(dāng)水中投加無機(jī)鹽混凝劑，如 2Al 4(so ) 3FeCl 等，它們會離解成三價鋁離子 、鐵離子等陽離子，這些離子進(jìn)入油珠的吸附會中和其ξ電位，在旋流渦流的水力條件下碰撞凝聚成大油珠，完成破乳。 氣浮池 ：將已經(jīng)經(jīng)過破乳的廢水，利用油珠粘附于水中的微氣泡后浮力增大而與水分離。 反應(yīng)池 2：向污水中投加混凝劑，使廢水中的懸浮物混凝沉淀，從而出去水中的懸浮物。 化學(xué)沉淀池 ：投加化學(xué)沉淀劑，使磷成為不溶性的固體沉淀物，從污水中分離第 33 頁 共 54 頁 出去。經(jīng)過化學(xué)沉淀，將反應(yīng)池中的固體物和水中懸浮顆粒依靠重力的作用，從水中分離出來。 混凝沉淀池：向污水中投加混凝劑，使廢 水中的懸浮物混凝沉淀，從而出去水中的懸浮物。 CASS 反應(yīng)池：將污水進(jìn)行生物處理，利用微生物對污水中的有機(jī)物進(jìn)行分解降 解，降低污水中的 COD。 過濾池 ：將從