工業涂裝廢水芬頓處理技術工藝

電泳涂裝是近３０年發展起來的一種特殊涂膜形成方法，具有水溶性、無毒、易于自動化控制等特點，在汽車、電子、建材、五金等行業得到廣泛應用。由此，電泳廢水隨之產生，并成為較廣泛出現的一種工業廢水，該廢水具有污染物種類多、成分復雜的特點。此外，由于各行業、企業規模差異較大，電泳廢水水量、水質差異也較大，電泳廢水的處理工藝也必然呈多樣性。本工程位于大連某電子企業，根據環保“三同時"規定，新上電泳涂裝生產線需配套廢水處理站。本工程廢水量較小，現場用地有限，且要求基本實現無人值守。本工程設計基于上述條件展開。

１設計處理規模、水質及排放標準

１．１設計處理規模

本工程設計規模由該企業根據生產線參數確定，設計處理規模為２４０ｍ３／ｄ，廢水處理站可８ｈ或２４ｈ自動運行。生產線定期排放的廢液由公司收集、處理，不在本工程處理范圍內。

１．２設計處理水質及排放標準

由于廢水處理站必須與新上生產線同時設計、同時施工、同時投入運行，無法通過現場采樣的方式獲得準確的廢水水質，因此本工程原水水質由該企業結合同行業水質資料確定。排放標準執行《遼寧省污水綜合排放標準》（ＤＢ２１／１６２７—２００８）之排入污水處理廠的水污染物允許排放濃度。設計原水水質及排放標準如表１所示。

表１原水水質及排放標準

２工程設計

２．１工藝流程

電泳廢水的主要污染物為水溶性樹脂、顏料、填料、助溶劑（酯、酮、酸類）和少量的重金屬離子。Ｆｅｎｔｏｎ試劑因Ｈ２Ｏ２與Ｆｅ２＋的催化作用，可產生具有氧化能力的ＨＯ˙，對以有機物為主的各類高濃度污染物有很好的處理效果。根據電泳廢水的主要污染物構成及濃度，并結合本工程廢水量較小、現場用地有限且要求基本實現無人值守的條件，本工程設計工藝流程為廢水調節＋序批式Ｆｅｎｔｏｎ催化氧化＋混凝沉淀＋砂濾。具體工藝流程見圖１。

２．２各單元設計

２．２．１廢水調節單元

由于本工程水量較小且用地有限，采用批處理方式，因此必須設置廢水調節池以緩沖、調節批處理反應裝置運行期間流入廢水站的原水。廢水調節池設計有效容積為８ｍ３，ＨＲＴ為８ｈ。池底設有穿孔曝氣管攪拌廢水以達到均質和防止沉淀的作用，曝氣強度為４ｍ３／（ｍ２˙ｈ）。池頂部設有提升泵２臺，１用１備，形式為耐腐蝕泵，Ｑ＝４０ｍ３／ｈ，Ｈ＝１５ｍ，Ｎ＝５．５ｋＷ，泵的啟停同時受批處理反應裝置運行時間控制及廢水調節池液位控制。

２．２．２序批式Ｆｅｎｔｏｎ催化氧化反應槽單元

本單元是工藝處理的核心單元，可依次實現包括調ｐＨ至酸性、Ｆｅｎｔｏｎ催化氧化、ｐＨ回調、混凝、沉淀、排水排泥６個功能。序批式Ｆｅｎｔｏｎ催化氧化反應槽本體為鋼制錐底圓罐，內襯環氧樹脂玻璃鋼防腐，總高為４ｍ，直邊高為２．７ｍ，錐斗高為１．３ｍ，錐斗斜邊與水平面夾角６０°，罐體內徑為１．８ｍ，反應區總有效容積為６ｍ３。

槽內設有固定式ｐＨ探頭，實時在線測定廢水ｐＨ并傳送至集中控制柜，根據設定程序控制各加藥泵的運行。槽內設有槳式攪拌機１臺，轉速為１９０ｒ／ｍｉｎ，Ｎ＝２．２ｋＷ。原水由提升泵提升進入反應槽，設計進水歷時１０ｍｉｎ，達到設定液位后攪拌機啟動，同時Ｈ２ＳＯ４加藥泵在ｐＨ控制器控制下啟動，在廢水中加入質量分數為１０％的Ｈ２ＳＯ４溶液，待廢水ｐＨ降至３后停止加藥，設計ｐＨ調節歷時５ｍｉｎ。加入質量分數為１０％的ＦｅＳＯ４溶液及質量分數為２７．５％的Ｈ２Ｏ２溶液，在攪拌下進行Ｆｅｎｔｏｎ催化氧化反應，設計反應歷時６０ｍｉｎ。設計出水水質下，確定ＦｅＳＯ４投加量為２００ｍｇ／Ｌ，Ｈ２Ｏ２投加量為６００ｍｇ／Ｌ。

槽內設有固定式ＯＲＰ探頭，實時在線測定廢水ＯＲＰ值并傳送至ＰＬＣ，當氧化反應后期ＯＲＰ值穩定在３００ｍＶ時認為Ｆｅｎｔｏｎ反應已完成，否則將再次啟動ＦｅＳＯ４加藥泵及Ｈ２Ｏ２加藥泵。當然，除非生產線發生故障或Ｈ２Ｏ２藥劑品質出現問題，否則此種異常情況極少發生。氧化反應完成后，Ｃａ（ＯＨ）２加藥泵啟動，回調廢水ｐＨ至８．５，此時廢水中將產生大量絮體，再加入３ｍｇ／Ｌ質量分數為０．１５％的ＰＡＭ溶液，使絮體更大，更易沉降，ｐＨ回調及ＰＡＭ投加、反應過程設計歷時１５ｍｉｎ。

ＰＡＭ投加完成后攪拌機停止運行，廢水逐漸靜止，絮體開始沉淀，沉淀過程設計歷時３０ｍｉｎ，以保證槽體底部錐體內的污泥密實度。沉淀工序完成后自動由上至下依次開啟３個氣動閥進行排水，將槽體直邊段內６ｍ３的廢水平緩排出，之后啟動槽體底部的排泥泵，將底部沉淀的污泥排至污泥干化槽，此排水、排泥過程設計歷時１５ｍｉｎ。以上序批式Ｆｅｎｔｏｎ催化氧化反應單元運行全周期合計１０＋５＋６０＋３０＋１５＝１２０ｍｉｎ。