加工厂废乳液及废水处理的工艺设计

摘要:针对某铜加工厂废乳液及脱脂废水的特点，采用电絮凝+电催化+生化工艺对其进行处理，处理水质达到《污染物综合排放标准》(GB8978－1996)一级标准，取得了良好的效果。

关键词:废乳液;脱脂废水;电絮凝;电催化;生化处理

1工程概况

某铜加工厂为国内大型铜加工企业，在其生产过程中会产生一定量的废水，废水主要为铜材脱脂废水，另有部分为废乳液，主要来自板带车间轧制过程中添加的防腐剂、剂以及循环使用后的冷却液，其废水的特点是有机浓度高，含油量大，色度高，间歇性排放，污染物浓度高，如果对废乳液及脱脂废水处理不当，会造成严重的环境污染［1，2］。针对以上废水的特点，采用电絮凝+电催化+生化工艺对其进行处理，处理水质达到《污染物综合排放标准》(GB8978－1996)一级标准。

2生产废水处理工艺

2．1废水水质及水量

本系统处理对象为某铜加工厂的生产废水，根据业主提供的相关资料，废水处理系统进水水质如表1所示。

2．2处理后水质要求

根据业主要求本方案出水水质按照《污染物综合排放标准》(GB8978－1996)一级排放标准，其水质标准如下:COD值不大于100mg/L，BOD5值不大于20mg/L，SS值不大于70mg/L，石油类+值不大于5mg/L，Cu2+值不大于0．5mg/L，Zn2+值不大于2mg/L，pH值为6～9。

2．3工程规模

根据工厂生产情况及业主提供的数据，确定设备的处理规模。废乳液处理量按1m3/h设计，脱脂废水排放量为60m3/d，按2．5m3/h设计。两种废水混合后统一处理。综合废水设计处理量为3．5m3/h，处理设备24h连续运行。

2．4处理工艺流程

采用“电絮凝+电催化+生化处理”工艺，工艺流程如图1。厂区的废乳液和脱脂废水经过管网收集后进入调节池，在进入调节池前经过隔网拦截去除颗粒较大的悬浮物，以免对后续设备造成损伤。调节池主要起到调节水质、水量的作用，调节池设置预曝气系统，能够去除部分的有机物，同时可以有效防止池底沉淀的产生，调节池中的废水通过提升泵提升至电絮凝系统。电絮凝装置是处理高色度废水、难降解废水、有毒有害废水、含重金属的工业废水的一种新型设备。电絮凝是一个复杂的过程，废水中的有机物在电场作用下参与水中电子流运动得到电子或失去电子，最终与电极板析出的铁盐或铝盐产生共沉淀而析出。通过电絮凝装置处理后的废水流入混凝沉淀槽，通过调节pH，投加混凝剂、助凝剂后进入中间槽，然后进入电催化氧化系统［3］。电化学催化氧化法废水处理技术是利用电化学反应单元的特殊催化反应作用，使水在反应单元内产生(•OH)羟基自由基离子，羟基自由基具有极强的氧化性［4］。在化学反应器的电催化、电氧化、电吸附、电气浮和电絮凝的同时作用下，水体中有机物和氨氮复杂大分子结构的分子链被打断成小分子结构，并被逐渐降解成CO2和N2回归到空气中，以达到降解有机污染物的目的。通过电催化氧化后，废乳液中许多大分子、长链的有机物变为溶解态的小分子易降解有机物。经过电催化氧化后再进行混凝沉淀和生化处理，进一步去除水中的有机物，最终达到去除有机物的目的。混凝沉淀槽沉淀下来的废渣抽入压滤机脱水，固渣外运，滤液回流到沉淀槽进行后续处理。电絮凝系统和电催化氧化系统均有电解质自动加药装置，用于调节废水的电导率。每个混凝沉淀槽，均配备有自动加药系统，可以实现药剂加入的自动化控制。

3主要设备组成

电絮凝处理系统，包含电絮凝槽6套;电解质自动加药装置。沉淀处理系统，包含混凝沉淀槽3个，配备3套加药装置;沉淀槽1个。泥渣压滤系统，包含压滤机1套。电催化氧化系统，包含电催化氧化设备1套;电解质自动加药装置，污水提升泵2台。沉淀处理系统，包含混凝沉淀槽3个，配备3套加药装置;沉淀槽1个;所产生的泥渣通过泵和管道抽到压滤机处理。一体式生化处理系统，包含一体化污水处理设备主体1套;弹性填料1套;曝气风机2台。

4运行费用分析

4．1电费

电絮凝系统，运行功率为30kW，每天工作24h，日处理84m3。耗电720kW•h(电价按0．6元/kW•h计，下同)，直接运行费用约432元。催化氧化系统，运行功率为40kW，每天工作24h，日处理84m3，耗电960kW•h，直接运行费用约576元。压滤机及其他，运行功率为10kW，每天工作2h，日处理84m3，耗电20kW•h，直接运行费用约12元。A/O生化处理系统，运行功率5kW，每天工作24h，日处理84m3，耗电120kW•h，直接运行费用约72元。综上，废水处理电费为(432+576+12+72)元/84t=13元/t。

4．2材料及药剂费

药剂及电极粒子费用为10元/t。整个系统综合运行成本为23元/t。

5废水处理效果

以上废水在调试过程中，通过调节电解时间及强度、控制混凝剂的投加量，达到了良好的处理效果，出水水质如下:COD值为62mg/L，BOD5值为15mg/L，SS值为20mg/L，石油类+值为2mg/L，Cu2+值为0.1mg/L，Zn2+未检出，pH值为6～9。处理后的废水满足《污染物综合排放标准》(GB8978－1996)一级排放标准，可以直接达标排放。

6结论

针对某铜加工厂的废乳液和脱脂废水特点，采用电絮凝+电催化+生化工艺对其进行处理，处理后水质达到《污染物综合排放标准》(GB8978－1996)一级排放标准，综合运行成本较一般废乳液处理成本低，对于企业的减排和环境保护具有重要的意义。

参考文献

［1］梁瑞平，李露．铝加工中废乳液的处理工艺改进［J］．云南冶金，2015，(03):74－77．

［2］周伟．废乳液处理的新工艺及零排放探讨［J］．绿色科技，2016，(12):122－123．

［3］肖国福，钟志秀，杨晓涛，等．电解破乳技术在生产实际中的应用［J］．机械工程师，2011，(06):135－136．

［4］陈守辉，刘建桂．废乳液电解破乳新工艺的研究［J］．铝加工，2003，(02):17－19．

作者：宋嘉美 单位：中色科技股份有限公司