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磷化廢水近“零”排放設計方案-氮磷廢水

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產品簡介

磷化廢水設計方案本項目污水為客戶在生產汽車零部件工程中脫脂和磷化工藝中清洗廢水處理

詳細介紹

磷化廢水設計方案







本項目污水為客戶在生產汽車零部件工程中脫脂和磷化工藝中清洗廢水處理。考慮到太湖流域污水排放嚴控的要求，從企業和社會效益出發，本項目采用廢水近設計，即生產中所產生的清洗廢水經過廢水處理后回用于生產，現場不產生廢水排放，實現近。



■項目參考相關標準

本污水處理項目的設計，施工與安裝嚴格執行國家的專業技術規范與標準，其主要參考的規范與標準如下：

●《污水綜合排放標準》	GB8978-1996標準

●《鋼結構設計規范》	GB50017－2017

●《固定式鋼梯和平臺要求》	GB 4053—2009

●《機械設備安裝工程施工及驗收規范》	GB50231-2009

●《現場設備、工業管道焊接施工及驗收規范》	GB50236-2011

●《電力裝置的繼電保護和自動裝置設計規范》	GBT50062-2008

●《電氣裝置施工及驗收規范》	GB-50254-96

●《分散型控制系統工程設計規范》	HGT-20573-2012

●《工業與民用供配電系統設計規范》	GB-50052-2009

●《低壓配電裝置及線路設計規范》	GB50054-2011

● 客戶提供的環評資料

● 太湖地區城鎮污水處理廠及行業污水排放限值	DB32/1072-200

●橡膠制品工業污染物排放標準	GB 27632—2011

■污水處理工程建設規模及處理程度

※處理規模

經甲乙雙方確認，磷化和脫脂前處理清洗廢水排放量小時大排量6m³/H，日產生廢水流量80t/d，本項目確定廢水處理能力為6t/h，另外脫脂、表調、鈍化、磷化母液處理能力按照1.5t/d并入處理。



※前處理清洗廢水和脫脂磷化母液水質

前處理清洗廢水和母液的水質：根據客戶提供的相關資料及我公司對同類型廢水的處理經驗可知，水質參數如表2-1。

表2-1前處理清洗廢水和脫脂磷化母液水質表
項目	脫脂廢水水質（括弧內為脫脂母液水質）	磷化清洗廢水水質（括弧內磷化母液水質）
CODcr	≤800mg/l（1000 mg/l）	≤20mg/l（30mg/l）
懸浮物SS	≤20mg/l（25mg/l）	≤20mg/l（25mg/l）
石油類	≤3 mg/l	--------
氨氮	≤3 mg/l	-------
總氮	-------	≤60 mg/l（70mg/l）
總磷	-------	≤80 mg/l（90mg/l）
氟化物	-------	≤30 mg/l（40mg/l）
錳	-------	≤3.2110⁴（410⁴）
鎳	-------≤0.2	≤3.7110⁴（410⁴）
鋅	≤2

※處理出水指標

本項目為項目，生產線產生的廢水經過物化、生化和膜處理后，出水達到純水標準，回用于生產，產生的濃縮液經過蒸發后，變成固廢委外處理。

表2-2 出水水質指標
序號	監測因子	水質濃度（mg/L）
1.	電導率	≤10微西門子
2.	PH	6~8
3	SS	≤1mg/l








■磷化清洗廢水和脫脂清洗廢水處理工藝介紹

3.1、兩股沖洗廢水經自流進入廢水收集槽調節水量，脫脂、表調、鈍化液、磷化廢液定期抽入母液收集槽，通過計量泵定量投加到廢水處理設施中，每天至少需要處理1.5噸。混合提升泵將混合后的廢水提升至反應槽，向反應槽一格內投加NaOH、CaCL2，在機械攪拌機攪拌下，將綜合廢水的PH值提高至10.0以上。PH值提高后的廢水流入反應槽二格。向反應槽二格內投加PAC，向反應槽三格內投加陰離子PAM，在機械攪拌作用下，使析出的重金屬離子氫氧化物及轉為不溶性的正磷酸鹽顆粒脫穩而互相聚合、變大。

廢水經提高PH、投加PAC,陰離子PAM反應后，形成“絮凝混合液”流入斜管沉淀池。在斜管沉淀槽中，廢水中的懸浮物（可沉降固體顆粒）在重力的作用下，沉入泥斗，實現固、液分離，污染物得到有效去除，廢水澄清。至此廢水的重金屬離子及磷酸鹽（以P計）含量已接近排放標準。上清液進入中和槽，向中和槽中投加硫酸中和廢水，使廢水的PH值調整在中性（6~9）范圍內。



	3.2、混合廢水水解酸化和好氧處理經過以上處理后，水中的懸浮重金屬指標都有大幅度降低，然水中有機物COD指標仍會很高，故系統設置生物處理法。

	3.2.1、厭氧池即為水解酸化池。水解酸化主要是將廢水中非溶解性有機物水解為溶解性有機物，將微生物難以降解的大分子物質通過水解酸化轉化為易于生化降解的小分子物質。通過在厭氧池填料，使得微生物更加容易繁殖。厭氧水解酸化降解過程可以被分為四個階段：水解階段、發酵(或酸化)階段、產乙酸階段和產甲烷階段。




3.2.2、MBR池 MBR又稱膜生物反應器(Membrane Bio-Reactor)，是一種由膜分離單元與生物處理單元相結合的新型水處理技術。通過活性污泥來去除水中可生物降解的有機污染物，然后采用膜將凈化后的水和活性污泥進行固液分離。具有以下優點：占地面積小，節省空間；出水水質穩定、透明度高；運行管理方便、維護簡單；泥齡長；動力消耗低；抗沖擊性強。



	3.3、中水回用系統 3.3.1、石英砂過濾器：原水殘留少量細小的懸浮顆粒，需對懸浮物進行處理，除去水中懸浮物的常用方法就是石英砂過濾。將渾水通過粒狀濾層，就可將水中的懸浮物截留下來，流出的即是清水，采用粒狀濾料過濾方法簡單，且當濾層失效后易于用反洗的方法恢復其過濾性能。石英砂過濾能對原水中懸浮物、顆粒物及膠體等物質進行去除，同時對原水中的濁度、色度起到降低作用，它可濾掉原水帶來的顆粒、藻類等可見物。石英砂過濾是一種的微絮凝過濾方式，能濾除不溶于水中的雜質，保證SDI值不大于4，是后級RO的強有力保護屏。選用玻璃鋼材質的壓力式過濾器，耐壓6kg/cm²，采用自動多路閥控制。石英砂過濾器設計流速10-12m/h,能很好的去除水中的懸浮物或非溶解性粒子（氧化物、濁度、顆粒物等），具有低成本，操作維護、管理方便等特點，特別是在降低原水中的濁度、污染指數等方面具有很好的效果。



3.3.2、.活性炭過濾器

活性炭過濾器是利用好的活性炭巨大的比表面積而產生的吸附能力，來吸附水中易被吸附的物質。活性炭過濾器對游離氯、有機物及水中的色度、氣味均有非常高的去除率，同時對一些易于沉積的重金屬離子也有較高的去除率，因此在反滲透設備前先經過活性碳過濾，能對反滲透設備起到非常好的保護作用。過高的游離率對RO膜是有損害的，因此須設活性碳過濾器，以降低進水中游離氯的濃度。活性碳過濾器設計流速10-12m/h,內裝椰殼碳，選用玻璃鋼材質壓力式過濾器，耐壓6kg/cm²，采用自動多路閥控制。活性碳工藝在水處理領域中占有相當重要的地位，是水深度處理中的工藝，它所具有的某些特殊功效是其它水處理工藝所無法替代的。

①去色：可去除由鐵、錳及植物分解生成物或有機污染物等所形成的色度。

②脫氯：可去除因余氯所造成的嗅味。

③去除有機物：可去除由于水源污染而常規工藝又無法去除的水中微量污染物，如農藥，殺蟲劑，氯化烴，芳香族化合物，以及BOD與COD等。

④去除有機氯：可去除在原水凈化過程中及自來水出廠前投加預氧化劑和消毒劑（如氯氣）所產的THMS等“三致”物質。

⑤去除氨氮和亞硝酸鹽：活性炭可有效去除氨氮和亞硝酸鹽。

⑥去除剩余氯或氧化劑：保護超濾、反滲透的濾膜。

⑦除臭：去除水中的微量重金屬離子（如汞、鉻等離子），合成洗滌劑及放射性物質等。



3.3.3、保安過濾器保安過濾器設計兩級過濾器，分別選用濾芯精度為10um和5um，在工藝中主要用于截留前置管道、設備中可能泄漏的機械雜質或破裂的活性炭顆粒，確保RO進水的清潔度，以防前級過濾器泄漏的機械雜質進入反滲透膜元件，這種顆粒經高壓泵加速后可能擊穿反滲透膜元件，造成大量鹽份的泄漏，同時可能劃傷高壓泵的葉輪，保安過濾器內的濾元采用聚丙烯噴熔工藝制作，過濾微孔具有：孔形呈錐形結構;過濾效率高，可進入深層過濾;納污容量大，使用壽命長;采用卡式結構，便于快速更換。保安過濾器的濾芯應定期更換，一般可根據進出水壓差來決定。保安過濾器進出水管道上均設有壓力表，可顯示保安過濾器的進出水壓力及進出水壓差。



3.3.4、殺菌劑、還原劑和阻垢劑加藥系統

生化處理是采用微生物發對水中的有機物進行降解的過程，然膜處理系統對微生物要求比較高，故在MBR出水器需要投加氯對微生物進行去除，為了保證未反應測定的微生物進入膜系統，在保安過濾器前設計了還原劑加藥系統。

3.3.5、反滲透阻垢劑是專門用于反滲透（RO）系統及納濾（NF）和超濾（UF）系統的阻垢劑，可防止膜面結垢，能提高產水量和產水質量，降低運行費用。

主要特點：

在很大的濃度范圍內有效的控制無機物結垢；

不與鐵鋁氧化物及硅化合物凝聚形成不溶物；

能有效地聚合與沉積，濃水側SiO2濃度可達290；

可用于反滲透CA及TFC膜、納濾膜和超濾膜；

佳的溶解性及穩定性；

給水PH值在5-10范圍內均有效。

反滲透阻垢劑加藥系統由計量泵和加藥箱組成，計量泵采用美國米頓羅品牌計量泵，具有計量準確，操作簡便等優點。米頓羅計量泵是帶有輸出端口的，需要與PLC連接進行輸出控制，并進行異常報警



3.4、還原劑加藥系統

因為自來水消毒有大量的余氯殘留，余氯對反滲透系統和EDI系統氧化后使其性能不能恢復，故系統設計還原劑加藥系統。還原劑的投加量根據在線的余氯檢測儀進行確認，藥劑為亞硫酸氫鈉溶劑。



3.5、反滲透系統

反滲透是一種借助選擇透過（半透過）性膜的功能，以壓力為推動力的膜分離技術膜元件，由反滲透膜導流布和中管等制作而成，將多根RO元件裝入FRP耐壓殼體內，組成RO組件。本工藝脫鹽系統的關鍵，成熟的工藝設計和合理的操作，控制及管理，直接決定著系統的正常、穩定出水。并關系到反滲透膜的使用壽命，經反滲透處理后的出水，去除了絕大部分無機鹽和幾乎所有的有機物，微生物（細菌、熱源等）從而確保了本系統產品水的高質量、高品質。

完成預處理后的出水其出水由淤積密度指數SDI測試儀監測，當SDI值<4時，即可進入RO系統，由高壓泵增壓后進入反滲透系統（RO），反滲透出水（脫鹽純水）去中間水箱，另一部分由管道匯集后成濃水（主要含鹽份、機械雜質、膠體、有機物等）隨小部分未透過水排入下水道。反滲透主體設備選用美國陶氏公司生產的高脫鹽率低壓芳香族聚酰胺膜元件。該膜元件屬節能型低壓膜，具有結構緊湊，產水量特別大（單支RO膜產水量可達1.3t/h），脫鹽率高（單支膜試驗數據>99.5%），操作壓力低，耐細菌侵蝕性好，適用PH范圍廣（PH為3~10）的優點。

本系統中設計思路為：通過兩級反滲透系統，使處理好的中水達到純水標準，滿足脫脂和磷化處理線清洗用水。反滲透一級的濃縮水經過高壓反滲透膜系統進行再次濃縮，濃縮液進入蒸發系統進行蒸發，淡水系統回到系統中再利用，以降低后級蒸發處理費用。二級濃縮水再回流到系統再次處理，達到提高整體回收率的作用。

考慮到有可能磷化清洗用水不能用回用水制取純水，在反滲透預處理進水側設計自來水自動切換電動三通閥，并預留后期增加一級和二級磷化線用水箱位置和輸送泵位置。



	3.4、MVR蒸發濃縮結晶裝廢水經過反滲透濃縮回收后，一般回用15~20%（根據工藝確定）的濃縮水，此時濃縮水進入濃水收集箱，再進入MVR蒸發系統。 MVR蒸發系統是一種新型效節能蒸發設備，采用真空低溫、低壓汽蒸技術和電能，將蒸發系統所產生的二次蒸汽，通過MVR蒸汽壓縮機壓縮產生的蒸汽，對蒸發器進行加熱蒸發分離，是傳統蒸發設備的升級換代產品。MVR蒸發器是英文mechanical vapor recompression的簡稱，MVR是重新利用它自身產生的二次蒸汽的能量，從而減少對外界能源的需求的一項技術。