PCB产业园废水处理改造

PCB产业园废水处理改造

郑方元

东莞市科达环保工程有限公司 523136

随着电子信息技术的飞速进步，电子设备不断更新换代，越发小巧、高效的电子设备进入人们的寻常生活中。同时需要上游的线路板生产厂商推出更加高度集成的电路板，而随着电路板产业的快速发展，其产生的重金属废水给环境治理带来了较大压力。且随着我国对环境保护的愈发重视，针对此类企业生产废水的治理将愈发严格。

广东省江门市某线路板产业园废水站，改造前日均总水量750m³/d，其排水总氮超出标准，对其改造优化。

改造前状况：

废水站原水收集分类：油墨废水、酸性废水、氨氮废水、络合废水、磨板废水、综合废水；改造前运行流程如下：

1、油墨废水+酸性废水→酸析→气浮池→芬顿氧化池→综合废水调节池；

2、络合废水→气浮池→芬顿氧化池→综合废水调节池；

3、氨氮废水→磨板废水；

4、磨板废水→物化混凝沉淀→综合废水；

5、综合废水→物化混凝沉淀→水解酸化池→缺氧池→好氧池→生化沉淀池→排放口；

改造前综合废水生化前COD均值为600mg/l，氨氮均值为200mg/l，总氮均值为250mg/l。

生化沉淀池出水COD均值为50mg/l，氨氮均值为2mg/l，总氮均值为50mg/l，无法满足《电镀污染物排放标准》（GB 21900-2008）表标准。

经过现场勘查，存在相关问题如下：

1、高浓废水（油墨废水、酸性废水）未经沉淀预处理直接进入综合废水调节池，导致综合废水调节池内总铜含量较高，很难通过之后的一次物化混凝沉淀处理至0.3mg/l以下。

2、磨板废水经过调整pH值，其中氨味很重，且出水不够清澈，且临近为化验室，人员流动频繁，工作环境较为恶劣。

3、综合废水物化沉淀池污泥量大，桁车式吸刮泥机因底部污泥量过大经常出现故障。

4、物化系统加药系统老旧，投药为离心泵，多次共用药剂管道，投加量无法把控，处理效果不稳定。

5、物化后无pH回调，进入生化系统内的废水pH均处于9.00-10.00间，对生化系统的处理效率造成极大影响。

6、生化系统布置不合理，水解酸化池、缺氧池内均无搅拌机，水解酸化池就缺氧池内污泥沉积严重，生物脱氮能力不足。

7、生化沉淀池为桁车式吸刮泥机，底部污泥清理不完全，导致池面时常出现上浮的小块污泥，影响排放水水质。

改造工艺：

改造后需满足日均处理水量1500m³/d，其中：氨氮废水80m³/d，络合废水80m³/d，酸性废水100m³/d，油墨废水150m³/d，镀铜废水600m³/d，综合废水490m³/d（车间排放部分）制定改造工艺如下：

1、油墨废水+酸性废水→酸析→气浮池→芬顿氧化池→物化沉淀（新增）→综合废水调节池；

2、络合废水→气浮池→芬顿氧化池→物化沉淀（新增）→综合废水调节池；

3、氨氮废水→折点氯化（新增）→综合废水调节池；

4、磨板废水→综合废水调节池；

5、综合废水→一级物化混凝沉淀（原有）→二级物化混凝沉淀（原生化沉底池）→pH回调（新增）→缺氧池→好氧池→缺氧池→好氧池→MBR膜池→MBR产水池→尾端物化混凝沉淀→排放口；

油墨废水及络合废水流程中增加物化沉淀池，在进入综合废水调节池前，将大量的总铜预先从水体中沉淀出来，一方面大大提高系统整体的排泥效率，减少了污泥处理系统负荷；另一方面极大的减轻了一级物化系统的排泥设备运行压力，减少了故障率。

氨氮废水增加了折点氯化系统，作为异常情况时的应急手段，日常运行时仅作为缓冲池起到均匀向综合废水调节池勾兑的作用。有效避免了氨氮对后端生化系统的冲击负荷，保障系统生化系统的稳定运行及出水的稳定达标。

磨板废水直接转往综合废水调节池，预留后期回用的原水分类，同时将磨板废水的处理系统改为尾端物化混凝沉淀系统，给予系统排水的多重保障。

综合废水原有物化混凝沉淀依然保留，将原有生化系统沉淀池作为二级物化混凝沉淀池，通过两级串联物化混凝系统。一级物化以调节pH值为主，二级物化以投机硫化钠沉淀络合性质的重金属为主。一方面有效针对含有大量配位体的含铜废水的处理；另一方极大的节省了运行药剂费用；两级物化沉淀完成后废水pH一般为9.00，再通过pH的调整，极大的保障了后续生化系统的稳定运行。取样水解酸化功能区，改为缺氧池并增设潜水搅拌机，有限利用废水中高COD作为脱氮碳源利用，一方面极大降低了系统去除COD的负荷；另一方面极大的降低了系统脱氮所需的外加碳源数量，节约了运营成本。将原有生化系统分格重新布置，设置成两级AO，增强系统脱氮功能，后端新增MBR系统，提高系统出水水质。在MBR出水后方增设物化混凝沉淀系统，以防止偶发性的生化出水总铜、氨氮波动的应急设置。

主要构筑物相关数据：

油墨废水调节池：

尺寸：长*宽*深=7.6m*5.9m*6.0m；

水力停留时间：43.0h；

酸性废水调节池：

尺寸：长*宽*深=7.6m*1.8m*6.0m；

水力停留时间：19.7h；

油墨废水酸析气浮池：

尺寸：长*宽*深=11.6m*2.7m*3.0m；

表面负荷：0.4m³/（㎡*h）；

油墨废水芬顿氧化池：

尺寸：长*宽*深=3.8m*2.7m*5.5m+3.75m*2.7m*5.5m；

水力停留时间：9.8h；

油墨废水沉淀池：

尺寸：长*宽*深=6.0m*2.0m*3.5m；

表面负荷：1.0m³/（㎡*h）；

络合废水调节池：

尺寸：长*宽*深=7.6m*5.7m*6.0m；

水力停留时间：78.0h；

络合废水酸析气浮池：

尺寸：长*宽*深=11.6m*2.7m*3.0m；

表面负荷：0.13m³/（㎡*h）；

络合废水芬顿氧化池：

尺寸：长*宽*深=3.8m*2.7m*5.5m+3.75m*2.7m*5.5m；

水力停留时间：30.6h；

络合废水沉淀池：

尺寸：长*宽*深=4.0m*3.0m*3.5m；

表面负荷：0.33m³/（㎡*h）；

氨氮废水调节池：

尺寸：长*宽*深=7.6m*2.8m*6.0m；

水力停留时间：38.3h；

氨氮废水折点反应箱：

尺寸：直径*高=2.3m*2.8m*2；

水力停留时间：6h；

磨板废水调节池：

尺寸：长*宽*深=13.0m*5.9m*6.0m；

水力停留时间：18.4h；

综合废水调节池：

尺寸：长*宽*深=25.0m*12.2m*6.0m（直角三角形）；

水力停留时间：11.5h；

综合废水一级沉淀池：

尺寸：长*宽*深=22.0m*5.9m*4.5m；

表面负荷：0.58m³/（㎡*h）；

综合废水二级沉淀池：

尺寸：长*宽*深=25.0m*5.9m*4.5m；

表面负荷：0.51m³/（㎡*h）；

综合废水二级沉淀池：

尺寸：长*宽*深=25.0m*5.9m*4.5m；

表面负荷：0.51m³/（㎡*h）；

缺氧池1：

尺寸：长*宽*深=13.0m*11.4m*6.6m；

水力停留时间：11.86h；

好氧池1：

尺寸：长*宽*深=13.0m*13.0m*6.6m；

水力停留时间：13.52h；

缺氧池2：

尺寸：长*宽*深=17.5m*6.0m*6.6m；

水力停留时间：11.86h；

好氧池2：

尺寸：长*宽*深=17.5m*6.0m*6.6m+13.0m*4.8m*6.6m*2；

水力停留时间：13.38h；

MBR膜池：

尺寸：长*宽*深=6.0m*3.0m*6.6m；

水力停留时间：1.44h；

尾端物化沉淀池：

尺寸：长*宽*深=14.0m*5.7m*6.0m；

表面负荷：0.94m³/（㎡*h）；

运行状况：

本项目全部流程改造完成后，处理设施运行稳定，现场工作环境得到改善。

高浓度废水经过预处理，主要的污泥产生出现在油墨废水沉淀池及络合废水沉淀池，大大减轻了后端综合物化沉淀池运行压力。

氨氮废水原水在日常监控之下，如氨氮浓度处于1000mg/l左右，则直接均匀勾兑至综合废水调节池，最终以生化系统降解所有氨氮，如氨氮浓度较高时，则使用折点氯化处理部分氨氮废水，控制进入综合废水调节池的氨氮总量，维持日均处理总量的稳定。

综合废水改造为二级物化处理后，通过一级调节pH值，并维持pH值在8.2左右，所用NaOH药剂量较改造前大幅下降，二级投加硫化钠等药剂去除重金属，运行中一级沉淀池出水清澈且无氨味，二级物化中硫化钠投加量较改造前大幅降低，日常投加仅需50mg/l左右即可将出水总铜控制在0.1mg/l以下。物化药剂投加全部改造为计量泵投加，且与系统进行联动而大大提高了处理效率，可对各部分投药量进行精确控制从而大大节约整体用药量。

生化系统取消水解酸化池后，将原水中所有有机物用于AO系统中脱氮使用，缺氧池1在正常情况下无需额外投加碳源，仅在缺氧池2中额外投加碳源进行脱氮，以将系统脱氮所需碳源成本控制在最低程度。好氧池1适当补充纯碱，以利于好氧池完成硝化反应。系统经MBR出水，水质极佳且稳定。MBR系统后备用终端物化处理设施，在日常情况下处于闲置状态，当生化系统出现不稳定状态时进行开启，可通过投加相应药剂对排放废水进行应急处理，给予废水站运行人员以极大程度的排水安全保障。改造完成后运行药剂成本稳定在8元/m³左右，吨水电耗费用为2.6元/m³，出水水质状况为：COD：25-30mg/l，氨氮：0.1-0.5mg/l，总氮：4-6mg/l，总磷：˂0.1mg/l。

结论：

本项目经过改造后，完全满足使用要求。二级物化系统对此类重金属废水的治理起到很大作用，运行现场容易保持良好环境且大大节约药剂成本。取消水解酸化池对该类废水最终排放COD并未造成不利影响，反而对系统碳源投加量的减少起到很大作用。使用MBR系统极大的提升了该类废水的出水感观。

参考文献

[1] GB 50014-2021，室外排水设计标准[S]。

[2] HJ 576-2010，厌氧-缺氧-好氧活性污泥法污水处理工程技术规范[S]。

[3] 潘涛 废水污染控制技术手册[M].北京：北京工业出版社,2013:935-942.

[4] 张自杰 排水工程（第五版）[M].北京：高等教育出版社,