涂料廢水處理工藝解析及圖解
涂料廢水主要來源于配料罐、反應(yīng)釜的清洗和配制不同顏色的涂料過程。廢水有機物濃度高，色度和懸浮物含量也較高;此外，還含有大量納米級無機物料，如二氧化鈦、高嶺土和各種有色顏料等。
1、工程實例
1.1廢水水質(zhì)、水量
某涂料公司主要生產(chǎn)工業(yè)用卷材涂料、水性涂料、汽車涂料、防腐涂料、建筑涂料、特種涂料、樹脂涂料等七大系列產(chǎn)品。廢水量為200m3/d，其中5%的廢水COD約為25000mg/L，其余95%的廢水COD約為500mg/L，有時會達到1000mg/L。兩種廢水進行混合處理。廢水主要成分:苯類、酯類、酮類，以及少量固體物(顏料、填料、機械雜質(zhì)等)。
廢水水質(zhì)及排放標(biāo)準(zhǔn)見表1。
1.2工藝流程
高濃度涂料廢水中TSS含量較高，需進行氣浮處理以去除少量SS及油性物質(zhì)，氣浮處理出水與低濃度廢水混合進入調(diào)節(jié)池。調(diào)節(jié)池出水進入水解酸化池，出水進入一體化氧化溝，主要完成有機污染物的去除和同步硝化反硝化脫氮，再通過生物吸收塔和深度處理工藝，以確保出水達標(biāo)排放。具體處理工藝如圖1所示。
2、主要構(gòu)筑物及設(shè)計參數(shù)
2.1預(yù)處理
①調(diào)節(jié)池
調(diào)節(jié)進水水質(zhì)、水量，必要時對來水進行加熱，以提高后續(xù)處理工藝的效率。有效池容為240m3，鋼混結(jié)構(gòu)。
②氣浮池
設(shè)計流量為10m3/h，碳鋼防腐結(jié)構(gòu)。配備刮渣機1臺，寬為3m。
③事故池
貯存生產(chǎn)事故時排放的廢水，有效容積為486m3，鋼混結(jié)構(gòu)。
④初期雨水池
收集廠區(qū)的初期雨水，進入好氧系統(tǒng)進行處理。有效容積為1269m3，鋼混結(jié)構(gòu)。
2.2厭氧池
在水解酸化池中投加少量活性炭，為厭氧污泥提供生長載體。有效池容為532m3，停留時間為48h，鋼混結(jié)構(gòu)。配備推流器2臺，直徑為400mm，功率為3kW。
2.3一體式氧化溝
氧化溝采用鼓風(fēng)曝氣。廢水中好氧微生物利用氧氣進行自身繁殖，降解水中大部分有機物，并去除N、P等營養(yǎng)物質(zhì)。在其中同樣投加活性炭，以提高去除效果。
氧化溝有效容積為1500m3，鋼混結(jié)構(gòu)，停留時間為10d，容積負(fù)荷為0.45kgCOD/(m3˙d)。主要設(shè)備:4臺推流器，直徑為1.8m，功率為0.75kW;兩臺風(fēng)機，風(fēng)量為10m3/min，風(fēng)壓為63.7kPa，功率為18.5kW。
2.4二沉池
二沉池有效容積為275m3，表面負(fù)荷為0.17m3/(m2˙h)，鋼混結(jié)構(gòu)。
2.5集泥池
沉淀池排放的污泥經(jīng)過該池后回流至一體式氧化溝。有效容積為75m3，鋼混結(jié)構(gòu)。主要設(shè)備:污泥回流泵，流量為50m3/h，揚程為150kPa，功率為3.0kW，1用1備。
2.6深度處理池
在深度處理池內(nèi)設(shè)有絮凝加藥和活性炭投加吸附裝置，進一步降低二沉池出水各污染物的濃度。有效容積為275m3，表面負(fù)荷為0.17m3/(m2˙h)，鋼混結(jié)構(gòu)。
2.7清水池
①清水池一
主要用來貯存深度處理出水，部分用作冷卻塔的循環(huán)補充水，部分外排。有效容積為275m3，停留時間為2d，鋼混結(jié)構(gòu)。
②清水池二
有效容積為138m3，停留時間為2d，鋼混結(jié)構(gòu)。
2.8污泥池
主要用來貯存氣浮池排放的浮渣和一體式氧化溝沉淀區(qū)排放的剩余污泥。有效容積為138m3，鋼混結(jié)構(gòu)。
3、運行效果分析
3.1對有機物的去除
該工程經(jīng)過4個月的調(diào)試后進入穩(wěn)定運行階段。穩(wěn)定運行期間對有機物的去除情況如圖2所示。
3.2對氨氮的去除
本工程對氨氮的去除情況如圖3所示。
3.3對總磷的去除
圖4是總磷去除情況。
由圖4可知，進水總磷較低，基本在5mg/L以下，經(jīng)過水解酸化池-氧化溝處理后，出水總磷下降到0.5mg/L以下，能夠達標(biāo)排放。但運行中同時發(fā)現(xiàn)，第42～46天出水總磷基本在1mg/L以上，超過了排放標(biāo)準(zhǔn)，所以在深度處理池中需要投加適量藥劑，進行化學(xué)除磷。
4、運行費用估算
4.1化學(xué)藥品費用
①調(diào)節(jié)池用堿液
調(diào)節(jié)池調(diào)節(jié)pH值采用48%的液堿，價格為950元/t，費用為0.1元/m3。
②氣浮所用PAC、PAM
氣浮池進水前，需投加一定量的PAC、PAM，使懸浮物生成絮體，便于氣浮去除。PAC價格為2000元/t，PAM(陽離子)為30000元/t，PAC投藥量為0.02kg/m3，PAM投藥量為0.005kg/m3，費用為0.19元/m3。
③深度處理所用PAC、PAM
PAC投藥量為0.04kg/m3，PAM投藥量為0.008kg/m3，費用為0.32元/m3。
④污泥調(diào)理藥劑
系統(tǒng)污泥產(chǎn)量為150m3/d，含水率為99.2%。污泥脫水需要加入一定量的陰離子PAM，PAM投加量為0.005kg/kgDS，PAM(陰離子)價格為12000元/t，則費用為0.3元/m3。
⑤化學(xué)分析
常規(guī)COD、VFA等分析用藥劑費用約0.02元/m3。
以上各項合計為0.93元/m3。
4.2電費
總裝機功率約為103.5kW，其中24h開機功率約為51.05kW。電價按0.57元/(kW˙h)計算，電費為0.145元/m3。
4.3人工費
定員2人，工資按2000元/(月˙人)計算，則人工費為0.67元/m3。
直接運行費用為以上各項費用合計，共1.74元/m3。
5、結(jié)論
采用水解酸化/一體化氧化溝工藝處理涂料生產(chǎn)廢水，并在水解酸化池及氧化溝中投加生物活性炭，取得較好效果，處理出水水質(zhì)達到《城市污水再生利用工業(yè)用水水質(zhì)》(GB/T19923—2005)標(biāo)準(zhǔn)，也可直接排入城市污水管網(wǎng)。