工程概况

  某五金有限公司废水主要来源于钢铁、有色金属(如铝、锌)表面磷化的前处理，一般有除油除锈、表调、磷化钝化等过程。该废水主要污染物有油、磷酸盐、Zn²⁺等。该废水若不经处理直接排放，势必对周围水体造成严重污染。

  另外，该公司生产线上还产生了少量含铬废水，主要污染物为六价铬等。铬属于一类污染物，需要单独在排放口前处理达标方可排放。

  废水处理后达到广东省地方标准《水污染物排放限值》DB4426-2001一级排放标准。

  本公司受业主的委托，在建设单位提供的有关基础资料，依据有关环保政策和法规，就综合处理效果、运行管理、经济等多种因素考虑，对业主的废水处理进行方案设计，根据业主要求，漓源环保提出设计方案，以供各方决策参考。

设计进水水量水质

  设计处理规模为：200m³/d。

  根据漓源环保对此类废水以往的处理经验，该类废水水质数据如下（单位为mg/l）：

表1 废水水质水量一览表

污水处理排放标准

  根据业主要求规划，废水经处理后出水的排放标准执行广东省地方标准《水污染物排放限值》DB4426-2001一级标准，具体相关指标如下表2所示（单位为mg/l）：

表2 出水指标排放标准（单位mg/l，除pH外）

工艺设计分析

  废水水质水量特点为：

  (1)水量小：总水量10.1m³/d；

  (2)含有一类污染铬：微量浓度的铬离子可产生毒性，对人体具有致癌的危害，直接排入水体中，可被生物富集，通过食物链进入人体，造成慢性致癌的状况。必须单独收集，并且在车间排放口达标排放。

  (3)可生化性差：废水中含有大量由Zn(H₂PO₄)₂、硝酸盐、硝酸组成的磷化液在磷化过程中产生的污染物质，有机物含量低，可生化性差。

  (4)水量水质波动大：生产废水的排水是间断的、不定时的，水量、水质变化大，冲击负荷高，增加了废水处理难度。

  针对废水水质的特点，需要进行分流处理，处理后排放达到广东省地方标准《水污染物排放限值》DB4426-2001一级排放标准。

  根据废水的主要特征，磷化废水中除含有大量的磷酸盐、锌离子、酸碱物质及有机物外，根据生产工艺不同，有时还含有一定量的镍离子、铜离子或铅离子等重金属和表面活性剂等污染物，成分复杂，处理难度较大。目前，对此类废水的处理主要以物化法为主，即根据不同处理对象和处理目的采用分布沉淀、气浮、过滤、活性炭吸附和膜分离技术等组合工艺。

  在工艺选择时，既要考虑减少工艺环节，降低工程投资和运行操作难度，又要考虑不同污染因子间的相互干扰，降低处理效果。酸洗磷化废水中的主要污染因子是磷酸盐和锌离子，其中磷酸盐也是该类废水处理的难点。

污水处理工艺流程图

工艺说明

  1、含铬废水

  1）含铬废水调节池：含铬废水汇集进入调节池，在调节池里均质均量后，用泵抽送到间歇式一体化处理装置。

  2）间歇式一体化处理装置：废水通过调节pH值为3-4，加入还原剂将废水中六价铬还原成三价铬，再投加高效的混凝剂，调节pH值为10-11,混合液发生胶粒与混凝剂作用，通过压缩双电层和电中和等机理，失去或降低稳定性，形成大量矾花。 再由投加助凝剂，通过吸附架桥和沉降物网捕等机理将小颗粒矾花形成大颗粒的絮体，这样可以有效的去除废水中的悬浮物、色度和胶体物质，降低重金属和有机物。再进行沉淀使得絮凝物沉淀下来。

  3）砂滤塔+离子交换系统：由于铬属于一类污染物，需要单独处理达标排放，经过前面预处理后的废水再进入中间水池，由提升泵提升至砂滤塔+离子交换系统进行深度处理，使出水铬达到排放标准后进入后续处理系统。

  2、磷化废水

  生产废水汇集进入调节池，在调节池里均质均量后，用泵抽送到Fe/C微电解塔。

  在铁碳微电解塔中，在酸性条件下，利用原电池原理降低许多难生物降解和有毒的物质。

  经过微电解处理后的出水投加NaOH调设pH值，控制混凝沉淀的pH值8.5～9.0，经过混合反应后，废水中的Zn²⁺与NaOH起化学反应生成Zn（OH）₂。该废水投加混凝剂FeCl₃·6H₂O与少量高分子絮凝剂PAM经一级沉淀器反应去除Zn²⁺后，再进人中间水池。然后再由泵提升至二级pH调整池，投加石灰乳澄清液，调整pH值在10～11，在二级沉淀器内投加混凝剂FeCl₃·6H₂O与少量高分子絮凝剂PAM，钙离子与磷酸根反应生成沉淀去除磷酸盐。废水中的Zn²⁺及磷酸盐去除后，再经过砂滤装置进一步去除废水中的COD。

  混凝沉淀池底部污泥靠重力作用排入污泥浓缩池，浓缩后的污泥再用泵送入带式压滤机脱水，脱水后的泥饼外运。

预计处理效率

表3 主要构筑物去除效率预测表