某膠水生產廢水設計方案

502膠水生產廢水的處理設計方案

設計：臺州市璟航環保工程有限公司 

    α-氰基丙烯酸乙酯，商品名“502”，是一種工業和生活中常用的膠粘劑。生產過程中排放的廢水成分比較復雜，COD_cr含量較高，廢水中難生化或不可生化的有機物成分對環境易造成極大污染。迄今為止，有關對該種廢水有效處理的方法尚未見報導。

1 污水的性質與設計水質水量 

1.1 廢水來源及成分 

　　某企業以甲醛水溶液和氰乙酸乙酷為原料，經脫水聚合反應而成高聚物，再經熱裂解反應而得α-氰基丙烯酸乙酯、低分子聚合物和焦油，經蒸餾后成品單體從低分子聚合體混合物中分離出來。生產過程中排放的廢水包括帶水劑回收分層廢水、裂解真空泵廢水及洗鍋廢水三類，其成分、水量、主要污染物見表1。

表1  廢水的成分、水量、主要污染物

廢水類別	主要污染物成分	水量/（m3·d-1）	廢水水質
			pH值	ρ（CODcr)/（mg·L-1)	ρ(BOD5)/（mg·L-1)	（石油類）/（mg·L-1)
帶水劑回收分層廢水	二氯乙烷、氰乙酸乙脂、六氰吡啶、鹽酸	2.3	＜1	40000	10000
裂解真空泵廢水	低分子揮發物	21.6	8	300	100	20
洗鍋廢水	低聚物、油狀物	1.8	10	2000	400	150

1.2 設計的水質、水量
　　①設計時考慮留有余量，處理水量定為40m³/d，其中：
　　帶水劑回收分層廢水Q=2.5 m³／d；其它廢水Q=37.5 m³／d(裂解真空泵廢水35.0 m³／d，洗鍋廢水2.5m³／d)。
　　②經預處理后進人隔油調節池的混合廢水的污染物濃度按上限取值：
　　ρ(COD_cr)：2000mg／L；ρ(BOD₅)：500mg／L；ρ(油)：150mg／L；pH值為7.5。
1.3 設計出水水質
　　經處理后的出水水質按國家一級排放標準要求設計。

2 廢水處理工藝流程

　　根據帶水劑回收分層廢水具有pH值低、難生化等特點，首先通過加溫、氧化、中和、過濾提高廢水的可生化性，然后再送至隔油調節池，與其它廢水混合后再做深度處理。由于混合廢水中含有濃度較高的油，因此在調節池前進行隔油預處理。深度處理采用成熟可靠的A／O+物化工藝。
2.1 帶水劑回收分層廢水的預處理
　　帶水劑回收分層廢水的預處理的工藝流程見圖1。

　　帶水劑回收分層廢水首先進入集水池(分二格交替使用)。由于其含濃度較高的二氯乙烷、氰乙酸乙酯，鹵代烴氰酯類屑不可生化物質，必須經適當的預處理提高其生化性后方可進行后續處理。采用蒸汽加熱至70℃左右，投加次氯酸鈉氧化劑氧化二氯乙烷、氰乙酸乙酯，降低生物抑制物濃度。加入石灰粉一方面起到與酸中和、調節pH值的作用，另一方面也起到助凝和沉降的作用。廢水用機械攪拌均勻，沉淀2h排去污泥后，經過濾，廢水進入隔油調節池與其它廢水混合進行深度處理。預處理COD_cr和BOD₅去除率可分別達到70％和60％，并提高了這部分廢水的可生化性。
2.2 混合廢水的處理
　　混合廢水處理工藝流程見圖2。

　　其它生產廢水進入隔油調節池，隔去浮油后與來自預處理后的廢水在調節池內借助空氣預曝混合均勻后，進入A／O系統，混合廢水首先在A池內依靠兼氧、厭氧菌將廢水的大分子分解為小分子，使廢水的可生化性提高并去除部分COD_cr，然后進入O池，廢水在O池內再由好氧菌進一步大幅削減污染物。該工藝的生化系統以傳統A／O法為基礎，在O段前端設置了菌種選擇器，可抑制絲狀菌的生長，有效地防止污泥膨脹?；旌弦哼M二沉池，上清液去終沉池進一步投加藥劑反應沉淀，二沉池污泥回流至A／O池，終沉池出水進生物炭池，廢水在此池內借助微生物和活性炭協同作用使廢水得到深度處理后再澄清達標排放。A／O系統的剩余污泥和其他物化污泥均進入濕污泥池，經濃縮后由脫水機壓成千泥餅外運作無害化處理，濾液返回調節池。

3 主要處理單元設計參數

　　主要處理單元設計參數見表2。

 表2  三類廢水的成分、水量、主要水質指標

序號	處理單元	主要設計參數
1	隔油調節池	停留時間=24h
2	分層廢水集水池	停留時間=48h
3	過濾池	濾速8m/h
4	A池	停留時間=51.6h，容積負荷1.5kg[COD cr]/(m3·d）
5	O池	停留時間=60h，容積負荷0.58kg[COD cr]/(m3·d），污泥負荷0.10kg[COD cr]/（kg[MLVSS] ·d)
6	二沉池	表面負荷0.55m3/(m2·h）回流比100%
7	終沉池	表面負荷0.55m3/(m2·h）
8	生物炭池	停留時間=4h，接觸負荷1.50kg[CODcr]/（m3·d）
9	澄清池	停留時間=5h

4 工程造價及運行費用

　　該廢水處理工程總造價為28．8萬元，其中土建建10.2萬元，設備及材料18.6萬元。總裝機容量8.9kW，使用功率5.5 kW。工程運行費用每年為5.7萬元，單位處理成本4.95元／m³，不計折舊費用單位處理成本為3.95元／m³。

5 運行效果

　　廢水處理系統運行正常后，當地環境監測站對調節池和標準排污口的水質進行了采樣分析，其分析結果見表3。

表3  處理廢水水質監測結果

采樣位置	采樣時間	pH值	ρ（CODcr)/(mg·L-1)	ρ（BOD5)/(mg·L-1)	ρ（油)/(mg·L-1)	ρ（SS)/(mg·L-1)
調節池	9:30	7.94	1470	322	0.643	315
	11:30	8.05	1790	315	0.642	337
	14:00	7.92	1490	397	0.643	330
	均值		1480	345	0.643	327
標準排放口	9:30	8.66	22.7	＜2	0.070	29
	11:30	8.67	63.6	＜2	0.067	32
	14;00	8.98	59.1	＜2	0.070	30
	均值		48.5	＜2	0.068	30
GB8978-1996《污水綜合排放標準》一級標準值		6-9	≤100	≤20	≤5	≤70

　　由表3可見，經廢水處理系統處理后的502膠水生產廢水，各項指標均達到并優于GB8978-1996《污水綜合排放標準》表4中的一級標準限值。廢水中各項污染物的去除率均在90％以上。
　　該工程迄今已穩定運行1年，達標率100％。且運行管理方便，出水水質穩定，對于較難處理的502膠水生產廢水，處理費用為3.95元／m³，相對較低。