东莞五金加工废水处理及回用设计方案
公司主要手机配件、手表配件、五金制品的生产、研发、销售,包括真空镀膜研发、加工;产销:手机配件、手表配件、五金制品。项目生产经营过程中,在清洗工艺上会产生一定量的槽液和清洗废水,废水主要含有pH、CODcr、SS、石油类等污染物。项目废水主要包括生产废水、废液等项目建成后估计排放水量为288.04T/d。
排放废水中含有部分有机物,其废水的主要特点是:水量水质变化大,生物降解效率低,处理难度较大等特点。
随着国家和地方政府对环保要求的逐步提高,企业也越来越重视对环境保护的工作。为了创造更好的环境效益和社会效益,树立良好的企业形象,该公司决定在新建生产基地同时配套建设一座废水处理站,对厂区相关废水进行处理后可以回用于生产需要。
废水处理系统:400m3/d;物化系统设计运行时间按10h/d设计,生化系统设计运行时间按24h/d设计。生化设计每天需处理的COD总量为:200kg。
回用水系统:500m3/d(含浓水);按24h/d设计。
超纯水系统:300m3/d;按24h/d设计。
本项目废水处理系统进水分为工艺废水(包括综合废水、高锰酸钾喷淋水、含氟喷淋水)和高浓度生产废水,水质水量设计分别如下:
具体水量见下表1:
表1 建设单位产生废水水量表
序号 | 废水分类 | 水量(m3/d) | 备注 | |
1 | 生产废水 | 综合废水 | 247.68 | 普通喷淋槽排放水 |
2 | 高锰酸钾喷淋水 | 11.52 | 高锰酸钾喷淋槽排放水 | |
3 | 含氟喷淋水 | 11.52 | 含氟喷淋槽排放水 | |
4 | 生产废液 | 高浓度生产废水 | 16 | 超声波清洗线上的反应槽更换废液 |
5 | 生产废液 | 1.32 | 每周更换1次、每3天更换1次废液(主要为退膜线退膜槽排放水),委外处理 | |
6 | 生活污水 | - | 经隔油/化粪池后排入市政管网 | |
7 | 合计 | 288.04 |
甲方提供的各类废水主要指标:
表2 废水进水水质表
废水类型 | CODcr(mg/L) | BOD5(mg/L) | SS(mg/L) | 氨氮(mg/L) | 石油类(mg/L) | 备注 |
生产废水 | 200 | 80 | 100 | 20 | 20 |
(2)废水中成分分析
根据甲方提供的废水的主要组成分析,主要成分为表面活性剂、碳酸钠等盐分、有机酸类、螯合剂等,还含有少量醛类。
根据业主要求,污水经处理后实现零排放,处理后废水回用于生产线上,要求废水经污水处理站处理后出水需达到《城市污水再生利用工业用水水质》(GB/T19923-2005)标准中的工艺与产品用水要求,经中水回用系统处理后水质可以达到建设单位要求的回用标准。具体设计出水水质如下:
表3 废水处理各阶段水质标准
项号 | 参数 | 单位 | 《城市污水再生利用 工业用水水质》(GB/T19923-2005)工艺与产品用水要求 | 本项目中水回用产水水质要求 | 电子级超纯水中国国家标准(GBT11446-1997) |
1 | 生物需氧量(BOD5) | mg/L | ≤10 | ≤5 | - |
2 | 化学需氧量(CODCr) | mg/L | ≤60 | ≤20 | - |
3 | 悬浮物(SS) | mg/L | - | ≤5 | - |
4 | 氨氮(NH3-N) | mg/L | ≤10 | ≤5 | - |
5 | 磷酸盐(以P计) | mg/L | ≤1 | ≤0.5 | - |
6 | pH | 6.5~8.5 | 6.5~8.5 | - | |
7 | 色度 | ≤30 | ≤20 | - | |
8 | 电阻率 | MΩ?cm | - | - | ≥15 |
9 | 总有机碳 | μg/L | - | - | ≤100 |
10 | 硝酸根 | μg/L | - | - |
注:
1、其余表中未列明项目进水标准按优于《城市污水再生利用 工业用水水质》(GB/T19923-2005)工艺与产品用水和电子级超纯水中国国家标准(GBT11446-1997)要求执行;
2、所有回用水水质均应满足本条款规定的限值。
本方案主要的设计内容分为以下几部分:
①物化+生化处理系统设计:主要采用“芬顿+混凝沉淀+A/A/O”工艺,除去大部分有机物、氨氮、悬浮物等,达到进入回用水处理系统的水质要求。
②回用膜处理系统设计:主要以“UF+RO”工艺为主。
③超纯水处理系统设计:主要以“EDI”工艺为主。
以下为主要工艺分析说明:
1)A/A/O生物法
A2O它是厌氧-缺氧-好氧生物脱氮除磷工艺的简称,A2O工艺是在厌氧-好氧工艺(AO)的基础上开发出来的,该工艺同时具有脱氮除磷的功能。
A2O工艺的特点:
1.具有较好的除磷脱氮功能。
2.具有改善污泥沉降性能的作用的能力,减少的污泥排放量。
3.具有提高对难降解生物有机物去除效果,运行效果稳定。
4.技术先进成熟,运行稳妥可靠;管理维护简单,运行费用低。
5.在同时脱氮除磷去除有机物的工艺中,该工艺流程较为简单。
2)RO工艺
反渗透是用足够的压力使溶液中的溶剂(一般常指水)通过反渗透膜(一种半透膜)而分离出来,方向与渗透方向相反,可使用大于渗透压的反渗透法进行分离、提纯和浓缩溶液。利用反渗透技术可以有效的去除水中的溶解盐、胶体,细菌、病毒、细菌内毒素和大部分有机物等杂质。反渗透膜的主要分离对象是溶液中的离子范围,无需化学品即可有效脱除水中盐份,系统除盐率一般为98%以上。所以反渗透是节能、环保的一种脱盐方式,也已成为了主流的预脱盐工艺。反渗透法由于分离过程不需加热,没有相的变化,具有耗能少,设备体积小,操作简单,适应性强等优点。
项目生产废水经自建污水处理系统(“预处理+水解酸化+缺氧+接触氧化+混凝沉淀”)和中水回用系统(“超滤+反渗透”,产生的浓水经过“超滤+反渗透”处理后进入蒸发浓缩系统)处理后,中水回用系统的产水水质要求,92%回用水进入项目的超纯水系统处理后全部回用于生产,其余8%浓水收集后经蒸发器浓缩后,蒸发冷凝水收集后回用生产,浓缩废液交由专业公司回收处理。
表4 废水处理和回收减量数据表
项目 | CODcr | BOD5 | SS | 氨氮 | 磷酸盐(以P计) | 石油类 |
原水(mg/L,pH、色度除外) | 200 | 80 | 100 | 20 | 4 | 20 |
预处理 | 160 | 72 | 20 | 15 | 3.6 | 2 |
水解酸化池 | 128 | 43.2 | 20 | 15 | 3.4 | 2 |
缺氧池 | 89.6 | 26 | 20 | 15 | 2.4 | 2 |
接触氧化池 | 44.8 | 10.4 | 20 | 4.5 | 2.0 | 2 |
混凝池 | 31.4 | 8.4 | 8 | 4.2 | 0.8 | 1 |
沉淀池 | 30 | 8 | 5 | 4 | 0.4 | 1 |
中间水池 | 30 | 8 | 5 | 4 | 0.4 | 1 |
经“中水回用系统”处理后 | ≤20 | ≤5 | ≤5 | ≤4 | ≤0.4 | ≤1 |