項(xiàng)目背景
位于湖北荊州的某專業(yè)消防器材制造企業(yè),在其核心產(chǎn)品——泡沫滅火劑的生產(chǎn)過程中,會(huì)伴隨產(chǎn)生一種成分復(fù)雜、處理難度較高的工業(yè)廢水,即脫脂硅烷化廢水。這類廢水主要來源于生產(chǎn)設(shè)備與管道的清洗、產(chǎn)品制備過程中的前處理等環(huán)節(jié),含有油脂、表面活性劑、硅烷偶聯(lián)劑殘留物、有機(jī)溶劑以及多種無機(jī)鹽類。若不經(jīng)處理直接排放,將對(duì)周邊水體環(huán)境造成嚴(yán)重污染,并可能影響區(qū)域生態(tài)環(huán)境與企業(yè)自身的可持續(xù)發(fā)展。因此,建設(shè)一套高效、穩(wěn)定、經(jīng)濟(jì)的廢水處理系統(tǒng),成為該企業(yè)實(shí)現(xiàn)清潔生產(chǎn)與合規(guī)排放的迫切需求。
廢水特性與處理難點(diǎn)
該企業(yè)產(chǎn)生的脫脂硅烷化廢水具有以下顯著特點(diǎn):
- 成分復(fù)雜:混合了來自泡沫滅火劑原料的多種有機(jī)物,包括起泡劑、穩(wěn)泡劑等表面活性物質(zhì),以及脫脂工序引入的礦物油、動(dòng)植物油脂,硅烷化處理帶來的有機(jī)硅化合物。
- 可生化性差:廢水中含有的部分硅烷類物質(zhì)及長鏈有機(jī)物難以被微生物直接降解,BOD/COD比值較低,傳統(tǒng)生物處理法直接應(yīng)用效果有限。
- 含油及泡沫問題:高濃度的表面活性劑導(dǎo)致廢水易產(chǎn)生大量穩(wěn)定泡沫,同時(shí)油類物質(zhì)的存在可能形成乳化液,增加油水分離的難度。
- 水質(zhì)波動(dòng):由于生產(chǎn)批次和清洗周期的不同,廢水的水量、濃度和成分存在一定波動(dòng),對(duì)處理系統(tǒng)的抗沖擊負(fù)荷能力提出了較高要求。
處理工藝方案
針對(duì)以上難點(diǎn),項(xiàng)目設(shè)計(jì)并實(shí)施了以“物化預(yù)處理+生化處理+深度處理”為核心的組合工藝路線,具體流程如下:
1. 預(yù)處理階段
格柵與調(diào)節(jié)池:首先通過機(jī)械格柵去除大顆粒懸浮物,廢水進(jìn)入調(diào)節(jié)池進(jìn)行均質(zhì)均量,緩沖水質(zhì)水量的波動(dòng),為后續(xù)處理創(chuàng)造穩(wěn)定條件。
破乳除油與混凝氣浮:投加專用破乳劑,破壞廢水中的乳化油結(jié)構(gòu),使其脫穩(wěn)凝聚。隨后通過混凝反應(yīng)(投加PAC、PAM等藥劑)形成絮體,再采用溶氣氣浮工藝,高效去除廢水中的浮油、分散油及部分膠體物質(zhì)和懸浮物。此單元能有效降低后續(xù)處理單元的負(fù)荷。
2. 生化處理階段
水解酸化池:經(jīng)過預(yù)處理的廢水進(jìn)入水解酸化池。在此,兼性微生物將廢水中部分難降解的大分子有機(jī)物分解為小分子、易生化的有機(jī)酸等,提高廢水的可生化性(B/C比),為后續(xù)好氧處理奠定基礎(chǔ)。
A/O生化系統(tǒng)(厭氧/好氧):采用成熟的A/O工藝。在缺氧段(A段),反硝化菌利用廢水中的有機(jī)物作為碳源,將來自好氧段回流的硝態(tài)氮還原為氮?dú)猓瑢?shí)現(xiàn)脫氮。在好氧段(O段),好氧微生物大量繁殖,通過新陳代謝作用將廢水中的有機(jī)污染物(COD、BOD)徹底氧化分解為二氧化碳和水,同時(shí)完成氨氮的硝化過程。該系統(tǒng)能高效去除有機(jī)污染物及總氮。
3. 深度處理與消毒
二次沉淀與過濾:生化出水進(jìn)入二沉池進(jìn)行泥水分離。上清液再經(jīng)過石英砂過濾器或多介質(zhì)過濾器,進(jìn)一步截留微細(xì)懸浮物,保障出水懸浮物(SS)達(dá)標(biāo)。
消毒與監(jiān)測(cè):根據(jù)排放要求,可選擇投加次氯酸鈉或采用紫外線進(jìn)行消毒,殺滅病原微生物。最終出水設(shè)有在線監(jiān)測(cè)設(shè)備,實(shí)時(shí)監(jiān)控COD、氨氮、pH、流量等關(guān)鍵指標(biāo),確保穩(wěn)定達(dá)到《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB8978-1996)或地方規(guī)定的相關(guān)排放限值。
* 污泥處理:系統(tǒng)產(chǎn)生的物化污泥(來自氣浮)和剩余生化污泥經(jīng)污泥濃縮池濃縮后,通過板框壓濾機(jī)進(jìn)行脫水,形成泥餅外運(yùn)交由有資質(zhì)的單位處置。濾液返回調(diào)節(jié)池重新處理。
工程成效與意義
該脫脂硅烷化廢水處理工程自投入運(yùn)行以來,系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定可靠,處理效果顯著:
- 出水水質(zhì):經(jīng)處理后,出水清澈透明,主要污染物指標(biāo)COD、BOD、氨氮、總氮、石油類及陰離子表面活性劑等均穩(wěn)定達(dá)到設(shè)計(jì)排放標(biāo)準(zhǔn)。
- 運(yùn)行成本:工藝組合合理,自動(dòng)化程度高,藥劑投加精準(zhǔn),能耗與物耗得到有效控制,運(yùn)行經(jīng)濟(jì)性良好。
- 環(huán)境與社會(huì)效益:每年可削減大量有機(jī)污染物排放,極大減輕了對(duì)受納水體的環(huán)境壓力,踐行了企業(yè)的環(huán)保社會(huì)責(zé)任。實(shí)現(xiàn)了水資源的合規(guī)排放,保障了企業(yè)的正常生產(chǎn)與持續(xù)發(fā)展,避免了環(huán)保風(fēng)險(xiǎn)。
案例啟示
本案例為消防器材行業(yè),特別是涉及泡沫滅火劑及類似精細(xì)化工產(chǎn)品生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的難降解有機(jī)廢水處理,提供了一個(gè)成功的技術(shù)范本。其關(guān)鍵在于:
- 強(qiáng)化預(yù)處理:針對(duì)性的破乳、除油、除泡是保障后續(xù)生化單元正常運(yùn)行的前提。
- 注重可生化性改善:通過水解酸化等工藝提高廢水B/C比,是處理難降解廢水的有效手段。
- 采用成熟可靠的生化工藝:A/O法等工藝對(duì)去除綜合有機(jī)污染物及氮素具有穩(wěn)定效能。
- 系統(tǒng)化設(shè)計(jì):從調(diào)節(jié)、物化、生化到深度處理與污泥處置的全流程設(shè)計(jì),確保了處理效果的穩(wěn)定達(dá)標(biāo)。
該工程的成功實(shí)施,不僅解決了企業(yè)的實(shí)際環(huán)保難題,也為同行業(yè)廢水治理技術(shù)的選擇與優(yōu)化提供了寶貴的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn),彰顯了工業(yè)發(fā)展與環(huán)境保護(hù)協(xié)同共進(jìn)的可能性。