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油漆污水处理实例

  1. 概述
    油漆污水一般包括三个部分,即树脂污水、漂油污水和乳液、乳胶漆污水。
    树脂污水是树脂漆生产过程中排出的工艺污水,其中有机物浓度高、组分复杂,不仅含有酚、醛、醇、环烷酸,而且还有相当数量的低分子聚合物。COD浓度高达几万至十几万毫克/升。这股水如果直接进行生化处理,必然要消耗大量的稀释水。因此,在生化处理前必须进行预处理,以除去一部分COD和一些不易生化的物质如酚、树脂类等。
    漂油污水包括植物油苛化沉降水、漂洗水、皂角油酸沉降污水和碱煮洗锅水。这股污水色度大,有机酸及植物油含量高,COD含量高达几万毫克/升,不宜直接生化处理,可采用酸化沉降、溶气气浮去除部分色度、游离脂肪酸、乳化油和悬浮物,进行上述预处理后再进行生化处理。
    乳液、乳胶漆污水是乳胶漆生产过程中排放的工艺污水。其中含有约1%乳胶漆及乳液,浊度大,COD浓度高,经溶气气浮可去除部分悬浮颗粒和乳化液粒,然后再进行生化处理。
  2. 设计水量及水质
    以生产3000t/a聚氨酯汽车漆产生的污水为例,其三股水的水量水质是:
    (1)树脂污水
    设计水量 3m3/d
    设计水质 CODcr=360kg/d
    (2)漂油污水
    设计水量 5m3/d
    设计水质 CODcr=25kg/d
    (3)乳液、乳胶漆污水:
    设计水量 2m3/d
    设计水质 CODcr=20kg/d
    上述三股污水经预处理后,加水稀释,去生化处理装置。进入生化处理装置的水量和水质如下:
    设计水量 200m3/d
    设计水质 CODcr=1000mg/L
    污水经生化处理后,出水水质为:
    CODcr ≤150mg/L
    SS ≤200mg/L
    油 ≤10mg/L
    挥发酚 ≤0.5mg/L
    pH值 6-9
  3. 污水处理流程的选择
    上述,三股污水采用不同的方法进行预处理后,进入调节池适当稀释,再进行生化处理。
    生化处理采用生物接触氧化法,该法的主要特点是:
    (1)对冲击负荷具有较强的适应能力,处理效果稳定;
    (2)污泥生成量少,且沉降、脱水性能好;
    (3)不需污泥回流,管理方便。
    污水处理流程见图6-36。
    漂油污水首先进入匀质酸化罐,加酸调节pH值至1-2。再进入隔油池,隔油池出水进入中和罐加碱中和后,与乳液、乳胶漆污水一道进入气浮池,进行溶气气浮处理后进入调节池。
    树脂污水由泵送入反应釜,加碱调节pH值至10-11,然后进行碱聚合蒸发,大部分CODcr固定后以残留物的形式留在釜内,馏出液经冷却后用泵打入调节池。三股水汇入调节池后加水稀释,由泵提升至接触氧化池进行生化处理。接触氧化池出水经沉淀、砂滤处理后排放。
  4. 主要设计参数及接触氧化池的设计
    (1)主要设计参数
    ①平均每小时污水量 Q=200m3/d=8.333/h
    ②进水CODcr浓度 La=1000mg/L
    ③出水CODcr浓度 Lt=150mg/L
    ④CODcr去除率 η=(La-Lt)/La=0.85=85%
    ⑤根据相关生物接触氧化池试验资料确定:
    a.填料容积负荷 M=1.8kg·CODcr/(m3·d)
    b.有效接触时间 t=11h
    c.气水比 Do=183/m3
    (2)生物接触氧化池的设计与计算结果
    ①有效容积
    V=[Q(La-Lt)]/M=[200(1000-50)]/1800=94.4m3
    ②接触氧化池总面积
    采用软性填料,填料层总高度H=3m
    则A=V/H=94.4/3=31.5m3
    ③每座接触氧化池的面积
    设计按两座接触氧化池考虑(n=2),每座池的面积:
    f=A/n=31.5/2=15.8m2
    取f=16m2
    每座接触氧化池尺寸为L*B=4m*4m
    ④校核有效接触时间
    t=(n·f·H)/Q=(2*16*3)/8.33=11.5h
    ⑤接触氧化池总高度
    设计超高h1=0.5m,填料上水深h2=0.5m
    填料层间隙高h3=0.3m,填料层数m=1
    配水区高度h4=0.8m
    池总高度H0=H+h1+h2+(m-1)h3+h4=4.8m
    ⑥污水在池内停留时间
    t`=[n·f·(H0-h1)]/Q=[2*16*(4.8-0.5)]/8.33=16.5h
    ⑦采用多孔管鼓风曝气供氧所需空气量
    D=Do·Q=18*200=3600m3/d
    ⑧每座接触氧化池需空气量
    D1=D/n=1800m3/d=1.25m3/min
    ⑨空气管道的计算
    a.每座接触氧化池底设置4根穿孔曝气管,管中心距0.8m,穿孔管距水面3.8m,距池底0.5m,孔径Ф5.0mm,孔距50mm,孔在管子两侧交错排列。空气干管流速V1取10m/s,支管流速V2取5m/s,孔口流速V3取8m/s。
    b.每根支管所需空气量:D2=D1/4=450m3/d
    c.空气管直径根据D1、D2、V1、V2分别求得接触氧化池空气干管直径为DN50mm,支管的直径为DN25mm。
    d.供气压力计算
    设空气管沿程阻力须失hf=900Pa,空气管局部阻力损失hf2=600Pa,穿孔管中心以上的水深hf3=38000Pa,穿孔管孔口出流阻力损失hf4=50Pa,则所需空气压力为:
    hf=hf1+hf2+hf3+hf4=39550Pa
    e.选择鼓风机
    按D1、hf选择L11WD105*85-1.31/5000型罗茨鼓风机三台。每台风机的参数
    D=1.31m3/min=78.6m3/h
    h=50000Pa
    N=3kW
  5. 主要设备和仪器仪表
    主要设备见下表。
    油漆污水处理主要设备
    序号 设备名称 规格 材质 单位 数量 备注
    1 污水反应釜 Vn=2m3,Ф1300mm 搪瓷 1 鞍山化工机械厂
    2 罗茨鼓风机 L11WD105*85-1.31/5000,风量D=1.31m3/min,风压h=50000pa,N=3kW   3 一台备用;上海鼓风机厂
    3 废水泵 流量Qv=14.4m3/h,扬程Pn=25*10^4Pa,N=3kW   3  
    4 溶气水泵 150-32-200A   1  
    5 空压机 Z-0.025/6   1  
    污水处理的监测项目和监测仪器,分别见以下两个表。
    油漆污水处理监测项目及监测点
    取样地点 监测项目 取样地点 监测项目
    树脂污水储罐 CODcr、pH值、酚 气浮反应池 CODcr、pH值、油
    污水反应釜 CODcr、pH值 调节池 CODcr、pH值、油、BOD5、酚
    污水收集槽 CODcr、pH值 接触氧化池出水 CODcr、pH值、SS、BOD5、酚
    匀质酸化罐 CODcr、pH值、油 砂滤池出水 CODcr、pH值、SS、BOD5
    中和罐 CODcr、pH值、油    
    油漆污水处理污水监测仪
    序号 名称及规格 单位 数量 序号 名称及规格 单位 数量
    1 DTG-160分析天平 2 4 BOD培养箱 1
    2 pHS-2型酸度计 2 5 烘箱 1
    3 722型分光光度计 1        
  6. 生产制度、原料动力消耗及主要技术经济指标
    该污水处理装置生产天数为每年300天,每天三班。漂油污水预处理、树脂污水预处理装置为间歇操作,可布置在厂房内;气浮和生化处理装置为连续操作,可布置在室外。
    原料及动力每日消耗情况:
    30% NaOH 100kg/d
    98% H2SO4 25kg/d
    Al(SO4)3(工业品) 1.5kg/d
    P=0.3MPa蒸汽 3t/d
    生产水 60m3/d
    电 600kW·h
    装置的技术经济指标:
    (1)总投资 70万元(1986年价格)
    (2)运行费用 0.65元/kg·CODcr
    (3)占地面积 240m2
    (4)总定员 12人

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