涂装废水深度处理工艺在工程中的应用

申海亮

(大运汽车股份有限公司，山西 运城 044000)

1 工程概况

某汽车制造企业在投建时同期建设污水处理站，对厂区涂装生产废水进行集中处理，处理后出水达到GB8978-1996《污水综合排放标准》一级排放标准。

随着水资源越来越短缺，中水循环利用成为污水处理的最终处理方式[1-2]。现计划对原有污水处理站进行提标，深度处理后出水达到GB/T18920-2002《城市污水再生利用城市杂用水水质标准》标准，作为厕所便器冲洗、道路清扫、消防、城市绿化、车辆冲洗、建筑施工杂用水使用，既从源头使污染得到了控制，又达到水资源循环利用的目的。

2 建设规模和目标

原污水处理站采用“生产废水预处理+物化处理+接触氧化+气浮+过滤+消毒”的处理工艺，该处理工艺较为成熟，操作方便，运行费用合理。结合原有建设规模和污水排放情况，确定提标项目建设规模为20 m3/h。

经深度处理后出水达到GB/T18920-2002《城市污水再生利用城市杂用水水质标准》标准。

3 工艺流程的确定

根据原污水处理站出水水质情况，需去除的污染物主要来源为难降解可溶性有机物，本设计采用MBR膜生物反应器为主要去除工艺，在高浓度废水排放阶段，同时增加臭氧高级氧化法，再加絮凝沉淀和活性炭吸附，确保出水达标[3-5]。

项目的进水为污水处理站二级处理的出水，水质情况如表1。

表1 项目进水水质

提标改造工艺流程图如图1。

图1 提标改造工艺流程图

如图1所示，工艺流程主要分为气浮预处理、膜生物反应器、臭氧氧化处理和物化处理4个系统。原污水站氧化槽出水首先进入气浮系统，经过气浮预处理后排入MBR膜反应池，在MBR池内通过维持高浓度活性污泥，进一步降解污水中的COD及氨氮，同时采用MBR膜的过滤出水。滤后出水进入絮凝沉淀池，投加复合絮凝剂和助凝剂，确保COD及总磷达标。当高浓度废水排放时，MBR出水先进入臭氧氧化池进行化学氧化处理后，进入混凝沉淀池继续处理。絮凝沉淀出水再经过多介质和活性炭过滤后，作为冲厕、绿化、道路喷洒使用。

4 主要构筑物和设备参数

此次污水处理站提标项目的工艺环节主要分为气浮预处理、膜生物反应器、臭氧氧化处理和物化处理4个系统。

1) 气浮处理系统主要构筑物和设备参数(表2)。

表2 气浮处理系统主要构筑物和设备参数

气浮预处理系统。主要功能是去除污水中悬浮物和石油类，以利于延长后序的膜生物处理器运行清洗周期，该处理构筑物技术成熟，在药剂复配合理的前提下能够去除水中80%的悬浮物，降低COD，使非溶解性污染物得以最大程度的去除。

2) MBR膜生物反应器主要构筑物和设备参数(表3)

表3 MBR膜生物反应器主要构筑物和设备参数

本项目采用板式MBR膜。MBR具有许多其他生物处理工艺无法比拟的明显优势，主要有以下几点:

能够高效地进行固液分离，分离效果远好于传统的沉淀池，出水水质良好，出水悬浮物和浊度接近于零，可以直接回用，实现了污水资源化。

膜的高效截留作用，使微生物完全截留在反应器内，实现了反应器水力停留时间(HRT)和污泥龄(SRT)的完全分离，使得运行更加灵活稳定。反应器内的微生物浓度高，耐冲击负荷。

膜生物反应器有利于增殖缓慢的微生物的截留、生长和繁殖，使硝化效率得以提高。通过运行方式的改变也可以具有脱氮和除磷的功能。

污泥龄可随意控制。膜分离使污水中的大分子难降解成分，在体积有限的生物反应器内有足够的停留时间，大大提高了难降解有机物的降解效果。反应器在高容积负荷、低污泥负荷、长泥龄的条件下运行，可以实现基本无剩余污泥的排放。

3) 臭氧氧化系统主要构筑物和设备参数(表4)

表4 臭氧氧化系统主要构筑物和设备参数

臭氧高级氧化系统。臭氧氧化法是在通过臭氧常温常压下分解产生的羟基自由基(·OH)氧化水中的有机污染物。臭氧氧化的主要特点：

臭氧能氧化难降解的污染物，对除臭、脱色、杀菌、降解有机物和无机物都有显著效果。

污水经处理后污水中剩余的臭氧易分解，不产生二次污染，且能增加水中的溶解氧。

制备臭氧利用空气作原料，操作简便。

4) 物化处理系统主要构筑物和设备参数(表5)

表5 物化处理系统主要构筑物和设备参数

物化处理系统。主要功能是去除污水中悬浮物和总磷，该处理构筑物处理效率高，在药剂复配合理的情况下能够有效降低水中总磷，保障系统对总磷的去除效率。

5 处理工艺的特点

1) 工艺技术成熟可靠，采用先进的膜生物反应器作为主要处理工艺，处理效率高且出水水质好。

2) 由于采用了气浮作为预处理，在气浮过程中大部分有机污染物、石油类和固体悬浮物被去除。因此，可保证随后的膜生物反应器系统稳定运行，延长清洗周期和使用寿命。

3) 膜分离过程是物理分离过程，它抗冲击负荷能力强。且不受气后影响。

4) 臭氧氧化能力强，对降解有机物和无机物都有显著效果。

5) 流程简单，自动化程度高，管理容易。

6 结语

本工程针对涂装废水水质难生物降解的特点，在处理流程中应用了MBR膜生物反应器和臭氧氧化技术。膜生物反应器作为一种清洁环保的水处理工艺，具有出水水质高、占地面积小、运行稳定可靠等特点，已经广泛应用于石化、医疗、焦化、涂装等难降解工业废水的深度处理中。