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    工业涂装废水芬顿处理技术工艺

    点击次数:362  发布时间:2022-05-30

    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最高允许排放浓度。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。


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