工业涂装废水芬顿处理技术工艺

电泳涂装是近３０年发展起来的一种特殊涂膜形成方法，具有水溶性、无毒、易于自动化控制等特点，在汽车、电子、建材、五金等行业得到广泛应用。由此，电泳废水随之产生，并成为较广泛出现的一种工业废水，该废水具有污染物种类多、成分复杂的特点。此外，由于各行业、企业规模差异较大，电泳废水水量、水质差异也较大，电泳废水的处理工艺也必然呈多样性。本工程位于大连某电子企业，根据环保“三同时"规定，新上电泳涂装生产线需配套废水处理站。本工程废水量较小，现场用地有限，且要求基本实现无人值守。本工程设计基于上述条件展开。

１设计处理规模、水质及排放标准

１．１设计处理规模

本工程设计规模由该企业根据生产线参数确定，设计处理规模为２４０ｍ３／ｄ，废水处理站可８ｈ或２４ｈ自动运行。生产线定期排放的废液由公司收集、处理，不在本工程处理范围内。

１．２设计处理水质及排放标准

由于废水处理站必须与新上生产线同时设计、同时施工、同时投入运行，无法通过现场采样的方式获得准确的废水水质，因此本工程原水水质由该企业结合同行业水质资料确定。排放标准执行《辽宁省污水综合排放标准》（ＤＢ２１／１６２７—２００８）之排入污水处理厂的水污染物允许排放浓度。设计原水水质及排放标准如表１所示。

表１原水水质及排放标准

２工程设计

２．１工艺流程

电泳废水的主要污染物为水溶性树脂、颜料、填料、助溶剂（酯、酮、酸类）和少量的重金属离子。Ｆｅｎｔｏｎ试剂因Ｈ２Ｏ２与Ｆｅ２＋的催化作用，可产生具有氧化能力的ＨＯ˙，对以有机物为主的各类高浓度污染物有很好的处理效果。根据电泳废水的主要污染物构成及浓度，并结合本工程废水量较小、现场用地有限且要求基本实现无人值守的条件，本工程设计工艺流程为废水调节＋序批式Ｆｅｎｔｏｎ催化氧化＋混凝沉淀＋砂滤。具体工艺流程见图１。

２．２各单元设计

２．２．１废水调节单元

由于本工程水量较小且用地有限，采用批处理方式，因此必须设置废水调节池以缓冲、调节批处理反应装置运行期间流入废水站的原水。废水调节池设计有效容积为８ｍ３，ＨＲＴ为８ｈ。池底设有穿孔曝气管搅拌废水以达到均质和防止沉淀的作用，曝气强度为４ｍ３／（ｍ２˙ｈ）。池顶部设有提升泵２台，１用１备，形式为耐腐蚀泵，Ｑ＝４０ｍ３／ｈ，Ｈ＝１５ｍ，Ｎ＝５．５ｋＷ，泵的启停同时受批处理反应装置运行时间控制及废水调节池液位控制。

２．２．２序批式Ｆｅｎｔｏｎ催化氧化反应槽单元

本单元是工艺处理的核心单元，可依次实现包括调ｐＨ至酸性、Ｆｅｎｔｏｎ催化氧化、ｐＨ回调、混凝、沉淀、排水排泥６个功能。序批式Ｆｅｎｔｏｎ催化氧化反应槽本体为钢制锥底圆罐，内衬环氧树脂玻璃钢防腐，总高为４ｍ，直边高为２．７ｍ，锥斗高为１．３ｍ，锥斗斜边与水平面夹角６０°，罐体内径为１．８ｍ，反应区总有效容积为６ｍ３。

槽内设有固定式ｐＨ探头，实时在线测定废水ｐＨ并传送至集中控制柜，根据设定程序控制各加药泵的运行。槽内设有桨式搅拌机１台，转速为１９０ｒ／ｍｉｎ，Ｎ＝２．２ｋＷ。原水由提升泵提升进入反应槽，设计进水历时１０ｍｉｎ，达到设定液位后搅拌机启动，同时Ｈ２ＳＯ４加药泵在ｐＨ控制器控制下启动，在废水中加入质量分数为１０％的Ｈ２ＳＯ４溶液，待废水ｐＨ降至３后停止加药，设计ｐＨ调节历时５ｍｉｎ。加入质量分数为１０％的ＦｅＳＯ４溶液及质量分数为２７．５％的Ｈ２Ｏ２溶液，在搅拌下进行Ｆｅｎｔｏｎ催化氧化反应，设计反应历时６０ｍｉｎ。设计出水水质下，确定ＦｅＳＯ４投加量为２００ｍｇ／Ｌ，Ｈ２Ｏ２投加量为６００ｍｇ／Ｌ。

槽内设有固定式ＯＲＰ探头，实时在线测定废水ＯＲＰ值并传送至ＰＬＣ，当氧化反应后期ＯＲＰ值稳定在３００ｍＶ时认为Ｆｅｎｔｏｎ反应已完成，否则将再次启动ＦｅＳＯ４加药泵及Ｈ２Ｏ２加药泵。当然，除非生产线发生故障或Ｈ２Ｏ２药剂品质出现问题，否则此种异常情况极少发生。氧化反应完成后，Ｃａ（ＯＨ）２加药泵启动，回调废水ｐＨ至８．５，此时废水中将产生大量絮体，再加入３ｍｇ／Ｌ质量分数为０．１５％的ＰＡＭ溶液，使絮体更大，更易沉降，ｐＨ回调及ＰＡＭ投加、反应过程设计历时１５ｍｉｎ。

ＰＡＭ投加完成后搅拌机停止运行，废水逐渐静止，絮体开始沉淀，沉淀过程设计历时３０ｍｉｎ，以保证槽体底部锥体内的污泥密实度。沉淀工序完成后自动由上至下依次开启３个气动阀进行排水，将槽体直边段内６ｍ３的废水平缓排出，之后启动槽体底部的排泥泵，将底部沉淀的污泥排至污泥干化槽，此排水、排泥过程设计历时１５ｍｉｎ。以上序批式Ｆｅｎｔｏｎ催化氧化反应单元运行全周期合计１０＋５＋６０＋３０＋１５＝１２０ｍｉｎ。