设计案例 | MBR工艺处理汽车涂装废水工程实例

往期阅读

设计案例 | AAO-MBR工艺在湘湖污水厂提标改造工程中的应用

设计案例|多工艺组合对奶牛养殖废水的处理实例

【设计案例】兴隆污水处理厂二期扩建工程设计方案

【热点聚焦】小孤山再生水厂工程设计案例与探讨

设计案例 | 磁混凝工艺在城镇污水厂提标改造中的应用

设计案例 | 某垃圾渗滤液处理站提标改造工程方案

设计案例 | 北京市垡头污水处理厂提标改造集约化设计方案

设计案例 | 海绵城市设计在坪山中心区明沟系统改造工程中的应用

设计案例 | 萧山南片水厂改扩建工程设计方案

设计案例 | 某经济开发区污水处理厂工程设计案例分析

株洲某汽车生产基地新建废水处理工程，本工程采用“预处理+缺氧+好氧+MBR+深度处理”的处理技术，处理后产水满足《污水综合排放标准》（GB 8978—1996）的一级标准，第一类污染物废水处理系统出口镍浓度按0.3mg/L控制。

01

废水水质、水量

该汽车制造基地规划年产30万辆乘用车，配套建设污水处理系统，处理生产废水与生活废水。生产废水主要包括脱脂含油废水，表调磷化废水，电泳喷漆废水，总装、冲压车间废水，纯水站浓水等，各类废水水质及水量如表1所示。

表1 水质水量表

02

工艺流程及说明

2.1 工艺说明

结合以上废水中污染物的特点，采用物化预处理、生化处理及深度处理相结合的三级处理工艺进行废水处理。其中脱脂含油废水、冲压废水因含油乳化油，采用混凝气浮法预处理，浮渣及沉泥与生化污泥均有较高的黏性，故混合脱水处理；表调磷化废水因含有一类污染物物质镍，采用混凝沉淀工艺预处理工艺，污泥需单独处理；电泳喷漆废水采用混凝沉淀预处理工艺，污泥易脱水，采用板框压滤机单独脱水处理。不同种类废水经预处理后降低污水中难降解成分，为后续生化处理减轻压力。为保证出水最后达标，设深度处理工艺。

2.2 工艺流程

2.2.1 脱脂含油废水和总装、冲压废水的预处理

涂装车间脱脂含油废水采用气浮工艺进行处理，对高浓度脱脂倒槽液，采取提升泵定量加入含油废水槽内进行稀释处理，总装、冲压车间废水含有油脂成分，与脱脂含油废水混合处理。具体工艺流程如图1所示。

图1 脱脂含油废水处理工艺流程

脱脂含油废水首先进入pH调整槽，调节pH值至3左右进行破乳，之后投加Ca(OH)₂和PAC进行絮凝反应去除磷和有机物等污染物，通过投加PAM在絮凝槽生成大的絮体，出水在加压气浮槽内进行泥水分离。处理后的清水溢流入混合水池，与其他废水混合后等待生化处理，浮渣及污泥排入含油污泥槽。

2.2.2 磷化废水预处理

表调磷化废水处理系统主要对表调磷化废液、表调磷化废水等进行处理。磷化废液槽内的高浓度废液通过提升泵定量投加至磷化废水槽稀释处理，具体工艺流程如图2所示。

图2 磷化废水处理工艺流程

表调磷化废水首先由泵提升至pH值调整槽1，将pH值调节至3~4，之后投加FeCl₃和Ca(OH)₂进行混凝反应，同时将pH值调节至10~11，反应槽出水进入絮凝槽，通过投加PAM生成较大的絮体，在沉淀槽内进行泥水分离。为了提高沉淀对Ni²⁺、Zn²⁺、PO₄³⁺的去除效果，先降低废水pH，让尽可能多的投加药剂参与反应，使污染物质（Ni²⁺、Zn²⁺、PO₄³⁺）生成金属氢氧化物、羟基磷灰石与磷化铁等沉淀物质，可以同时得到去除。为保证Ni²⁺的达标排放，需对沉淀处理后废水进行离子交换除镍。若磷化废水预处理系统出水镍离子不合格，需回到系统前端磷化废水槽进行再次处理。离子交换塔出水合格后经pH调节至中性，排入混合水池与其他废水混合后进行生化处理。

2.2.3 电泳喷漆废水预处理

电泳喷漆废水预处理系统主要对电泳倒槽液、喷漆废液、电泳喷漆废水等进行处理，其中高浓度废液将通过提升泵定量投加至电泳废水槽进行稀释处理，具体工艺流程如图3所示。

废水用泵提升至反应槽，投加FeCl₃和Ca(OH)₂进行混凝处理，主要去除废水中难降解有机物。出水进入絮凝槽，在絮凝槽内投加PAM进行絮凝反应，生成大颗粒絮体，出水在沉降槽沉降。上清液进入中和槽，将pH值调整至7左右，排放进入混合水池与其他废水混合后进行生化处理。

图3 电泳废水处理工艺流程

2.2.4 混合废水处理

经预处理后的生产废水与厂区生活污水，在混合水池进行水量与水质调节后，进行生化处理。采用“AO+MBR膜工艺”对废水进行处理，该系统具有稳定的去除有机物和氨氮的效果。MBR膜生物反应器是处理汽车废水的核心工艺，MBR膜通过机械筛分、截留等作用进行泥水分离，取代传统意义上的二沉池，更有效地截留了SS和有机物，保证了出水的稳定性，具体工艺流程如图4所示。

图4 混合污水处理工艺流程

2.2.5 深度处理

MBR出水与纯水站浓水一起进入深度处理系统反应槽进行深度处理，通过混凝反应去除剩余的磷与有机物，保证污水处理系统排水的达标排放。沉降槽出水进入放流池，经监测合格后排放至市政管网，具体工艺流程如图5所示。

图5 深度处理工艺流程

2.2.6 污泥处理系统

该污水处理系统产生污泥按污泥性质不同分别进处理。

脱脂含油废水产生的污泥由于含油而具有黏性，与生化系统产生污泥混合后采用叠螺脱水机进行处理，滤液进入脱脂废水池再处理，污泥作为固体废弃物处理。磷化废水中含有重金属离子，处理产生的污泥必须单独处理。采用板框压滤机进行脱水处理，滤液需进入磷化废水池再处理，污泥因含有重金属需作为危废按当地环保主管部门要求进行处理。电泳污泥及深度处理污泥均为普通物化污泥，混合后采用板框压滤机脱水处理，滤液进入电泳废水池进行处理，污泥作为固体废弃物处理。

2.2.7 MBR处理系统

该工程的MBR膜系统采用了美国科式的中空纤维膜，材质是PVDF，MBR膜生物反应器对微生物的截留和泥水分离起到了重要作用。该MBR膜通过PLC实现系统的全自动控制运行，采用双向转子泵实现了MBR膜生物反应器的产水、反洗等运行模式。其主要参数如下：膜总面积为4 680 m²，运行通量为14.6 L/(m²·h)。通过运行发现，MBR系统进水COD_Cr为40~170 mg/L，出水COD_Cr为12~32.5 mg/L，MBR膜生物反应器对有机物去除有良好的效果。

03

主要构筑物及设计参数

根据设计规范以及水量实际情况进行计算，确定各主要构筑物参数，如表2所示。预处理污水因具有腐蚀性而采用具有防腐性能的玻璃钢设备；生化处理工艺及污水储存池采用混凝土材质。

表2 主要构筑物

04

运行结果及技术经济分析

汽车生产废水的复杂性导致其工程调试和运行具有很多不确定性，未知情况较多。在调试过程中，调试人员需注意水质水量、温度、pH值、MBR运行压力与产水量等参数变化。

经过一年来的调试与运行，污水处理工艺运行稳定，处理出水满足设计及排放标准要求，具体排放水质如表3所示。

表3 处理出水水质表

工艺运行费用主要包含动力费、药剂费和人工费三方面，其中动力费为2.66元/(t 水)，药剂费为1.15元/(t 水)，人工费为0.11元/(t 水)。

05

结论

（1）工程运行结果表明，采用混凝和气浮预处理工艺处理涂装废水，能够去除大部分重金属和油类及悬浮物，为后续生化处理提供了较好的生化条件，处理条件较好。

（2）对磷化废水采用混凝处理，能够去除大部分的重金属镍、磷，通过离子交换工艺保证了第一类污染物镍在磷化废水处理系统出口达标。

（3）在生化处理中采用MBR工艺，对水质水量变化大的涂装废水有较强的适应能力，对各污染物去除能够达到设计要求和排放标准。

（4）深度处理能够保证出水的磷排放达标。

（5）对不同种类废水产生的污泥分类排泥与压滤，对污泥进行分类处理，可以降低污泥的处理成本。

来源：《净水技术》，版权归原作者和原作者出处。