汽车发动机车间生产废水处理技术

Posted 2023-01-15 容积

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某汽车发动机有限公司主要生产轻、中、重3个级别发动机，具备18万台的综合生产能力。在发动机生产过程中会产生大量高浓度难降解的有机废水，主要有切削液、磨削液、清洗液废水和清洁废水，废水中含有柠檬酸、异丙醇胺、矿物油、非离子表面活性剂、碳酸钠、硫酸钠和有机添加剂等物质，处理难度大，且废水采用间歇排放，排放周期较长。

根据公司的发动机生产规模现状，考虑长期发展需要，废水处理设计规模为80 m3/d，设计进、出水水质如表 1所示。要求出水水质达到《污水综合排放标准》（GB 8978—1996）的一级标准。

表 1 设计进、出水水质

项目	COD/（mg•L -1 ）	BOD 5 /（mg•L -1 ）	石油类/（mg•L -1 ）	TP/（mg•L -1 ）	SS/（mg•L -1 ）	pH
进水	≤6000～8000	≥400	≤800	≤100～140	≤1000	6～9
出水	≤100	≤20	≤5	≤0.5	≤70	6～9

1 废水处理工艺

1.1 工艺流程

切削液、磨削液、清洗液废水和清洁废水均在车间进行除渣、预除油后再进入集水池。集水池的废水由自吸泵送入调节隔油池进行水质水量调节和去除浮油，浮油经池内配套的集油器收集后回收；经调节隔油池处理后的废水自流进入酸化破乳池进行酸化破乳；酸化破乳后的废水自流进入化学除磷池，废水在调节碱度和加入除磷剂进行除磷后再进入预混凝池完成混凝反应；经预混凝处理后的废水自流进入沉淀池进行渣水分离，上层清液自流进入沉淀池末端配套的提升井，再由提升泵送入Fenton氧化池进行高级氧化，将废水中大分子难降解有机物质氧化降解成小分子或易降解的物质，并进一步去除废水中油类物质；经Fenton氧化处理后的废水自流进入混凝池发生破乳脱稳、聚凝等反应，使废水中溶解性和悬浮物形成絮状物；混凝出水自流进入气浮处理设备进行渣水、油水分离，减轻后续处理有机负?a href='http://www.baiven.com/baike/222/322309.html' target='_blank' style='color:#136ec2'>桑黄〕鏊粤鹘氲鹘诔赜氡萌氲挠海ㄉ钗鬯?）充分混合均化水质水量后再由提升泵定量送入水解酸化池，进一步去除有机物和提高废水的可生化性；水解酸化出水再进入生物接触氧化池进行微生物好氧氧化处理；经生物接触氧化处理后的废水水质已基本达到排放标准，但仍含有一定量随废水一道排出的污泥和少量悬浮物，运用浅层沉淀原理，采用斜管二沉池对生物接触氧化池出水进行泥水分离，去除污泥和悬浮物，确保达到《污水综合排放标准》（GB 8978—1996）的一级标准。废水处理工艺流程如图 1所示。

1.2 主要构筑物及设计参数

（1）集水池。用于收集切削液、磨削液、清洗液废水和清洁废水。1座，池容为120 m3，尺寸7.0 m×6.0 m，配有2台扬程为15 m 的25FZB-20L型自吸泵，2台扬程为15 m 的液下排污泵，1用1备。自吸泵采用自动和手动两种控制方式，自动方式采用探针式液位计控制，高液位时开泵，低液位时停泵。

（2）调节隔油池。调节隔油池具有调节水质水量和去除浮油的功能。1座，池容为20 m3，有效水深为3.5 m，HRT=5 h，设集油器1套（含浮油收集机和油水分离机）。采用全地上钢混结构，便于废水经调节隔油池处理后可全部自流，节省能耗和处理成本。

（3）酸化破乳池、化学除磷池和预混凝池。酸化破乳池：通过加入浓硫酸使废水中悬浮和胶体物质进行破乳、脱稳。1座，有效容积为1 m3。池体采用PVC板结构。化学除磷池：废水在碱性环境中（pH为10～12），加入除磷剂CaCl2进行除磷，总磷的去除率可达到99%以上。1座，有效容积为1 m3。池体采用PVC板结构。预混凝池：使破乳、脱稳以及生成的磷酸钙盐等物质与废水进行分离，减轻后续处理负荷。2座，有效容积均为1 m3。池体采用PVC板结构。

（4）沉淀池和提升井。沉淀池：1座，有效沉淀面积为6 m2，有效水深为4.0 m，污泥斗容积为3 m3，表面水力负荷为1.2 m3/（m2·h），水力停留时间为2.5 h，池底装有2台扬程为10 m的 QW7-10型排泥泵。提升井：1座，有效容积为10 m3，配有2台扬程为 15 m的50FZB-25L型水泵，池体为钢筋混凝土结构，池底布有搅拌液体用的空气穿孔管。

（5）Fenton氧化池和混凝池。Fenton氧化池：主要功能是在生成的羟基自由基的强氧化能力下对废水中难降解有机物质进行氧化降解，Fenton氧化同时还可进一步去除废水中的油类物质，为后续工艺减轻负荷。1座，3格，有效容积为12 m3，HRT为3～ 6 h，反应pH为3～4。池体采用PVC板结构。混凝池： 1座，3格（分别用于pH调整、破胶脱稳和聚凝），有效容积为3 m3。池体采用PVC板结构。

（6）气浮处理设备。采用部分污水回流加压溶气气浮，即气浮机20%～30%的出水加压至0.3 MPa后回流进入溶气罐，然后加压的废水与加压的空气再进入气浮分离段，通过压力释放器将加压气水转变为水和微细气泡的混合物，微细气泡与废水中的分散油粒和混凝悬浮物产生黏附作用并形成大的絮状物浮上水面，实现水质净化。设1台气浮机，处理能力为4 m3/h，成套设备总功率为3.5 kW。

（7）调节池和水解酸化池。调节池：主要功能是使气浮出水能与流入的营养液充分混合均匀，均化水质水量，满足后续生化处理要求。1座，有效容积为100 m3，尺寸6.0 m×4.0 m。池体为钢混结构，池底设有液下搅拌装置。水解酸化池：水解酸化不仅可降解去除部分易降解有机物，还可将一些难降解有机物降解为小分子有机物，提高废水可生化性，为后续好氧生物处理减轻有机负荷。3座，串联运行，单池有效容积为30 m3，HRT=12 h，池内设有60 m3软性生物填料，零间距安装，淹没高度0.4 m。

（8）生物接触氧化池。其功能是进一步氧化降解废水中的有机物，保障出水水质稳定。3座，串联运行，单池有效容积为40 m3，HRT=15 h，池内设有90 m3软性生物填料，零间距安装，淹没高度0.4 m。池体为钢混结构，池底设有微孔曝气器，气水比为（15～25）∶1，设3台HC-80S型回旋式风机鼓风机， 2用1备，功率为2.2 kW。

（9）二沉池。采用斜管沉淀池，全地下钢混结构。1座，有效容积为25 m3，表面水力负荷为1.5 m3/（m2·h），HRT=2.5 h，泥斗设2台排泥泵，1用1备，功率为1.1 kW。

（10）污泥浓缩池。用于收集沉淀池沉渣、气浮浮渣和二沉池剩余污泥，进行泥水的沉淀分离。1座，半地下钢混结构，有效容积为20 m3，HRT=24 h。配置1套板框压滤机，功率为1.5 kW。。

2 运行效果

经过4个多月调试，废水处理系统运行良好，处理效果稳定，出水水质均达到《污水综合排放标准》（GB 8978—1996）的一级标准。调试期内不同时期的两次取样检测结果如表 2所示。

表 2 废水监测结果

项目		COD/（mg•L -1 ）	BOD 5 /（mg•L -1 ）	石油类/（mg•L -1 ）	TP/（mg•L -1 ）	SS/（mg•L -1 ）	pH
1	进水	7800	500	750	135	900	8.56
1	出水	85.61	8.32	2.26	0.36	8.62	7.67
2	进水	7200	480	770	128	880	8.23
2	出水	65.36	7.15	1.58	0.40	6.53	7.45

3 结论

该工程总投资为160万元，其中设备投资为90万元，土建投资为70万元；处理成本为7.82元/m3，其中电费为1.92元/m3、药剂费为4.90元/m3、人工费为1.00元/m3。采用隔油/Fenton氧化/混凝/气浮/两级水解酸化/两级生物接触氧化工艺处理汽车发动机车间生产废水，系统处理效果稳定、操作简便、占地面积小、运行费用低。