当前位置：
湖南喷漆废水处理设计方案
湖南某喷漆有限公司所排放的废水主要来源于喷漆废水等，喷漆废水主要来源于水旋式喷漆房吸收喷雾后产生的废水。生产废水含有大量的水溶性油漆，主要含有喷漆颗粒物、有机物、色度、油类等物质，该废水经过一定时间的循环使用后，水中污染物累积，污染物浓度较高，其COD值可高达10000mg/L以上，一般需要更换新鲜水。该废水成分较复杂，难以被生物降解，该喷漆废水的主要特点是：有机物浓度高、水量水质变化大，生物降解效率低，缺乏营养物质等特点。该废水若不经处理直接外排，将会带来严重的污染。
根据湖南喷漆废水处理工程排放水特点，污水处理站综合处理能力为200m3/d，生化运行时间按24h/d设计，物化运行时间按20h/d设计。因此，设计水量分别为生化水池8.3m3/h、物化水池10m3/h。结合漓源环保去水样化验结果以及实际运行经验分析，经计算，湖南喷漆废水处理工程每天需处理的COD总量实际为：1200kg。
湖南喷漆废水处理工程项目具有以下特点：
水旋喷漆废水，即喷漆工艺中采用水作为吸收剂的方式将进行工件喷涂时产生的喷雾、有机溶剂吸收进入水中，排出来的一种有机废水。该类水一般循环使用，在循环过程中浓度会发生变化，有机物等污染物含量会升高达到饱和，必须定期更换清水，更换排出的废水会严重破坏生态环境，必须进行处理无害后排放。
该类废水主要含有涂料所用的溶剂（如苯类、乙醇、脂类等）、颜料（如硝基漆、环氧漆等）等成分。
湖南喷漆废水处理工程的难点在于喷漆废水的处理，其主要有以下特点：
1、废水间接性排放，喷漆废水污染物质浓度随时间变化较大，导致总体水量水质变化大，给污水的生化处理带来较大难度。因此要控制每个循环水池的循环量。
2、有机物浓度高，多为大分子有机物，生物降解速率慢。
3、项目废水成分复杂，含有石油类等难以被生物降解的物质，处理难度较大。
4、污水中营养成分单一，缺乏微生物生产必须的部分营养物质。
5、该废水含有的有机物极易溶于水，且低挥发性有机物相对于高挥发性有机物处理难度大，很难将其与水分离出来，造成有一定的处理难度。
6、喷雾中含有大量喷雾颗粒，因此悬浮物浓度高，色度大。
7、含有部分有毒物质，毒性较大时会影响生化效果，此时必须进行有效的吸收和反应后再处理。
湖南喷漆废水处理工程项目主要是针对喷漆废水的回用以及排放处理进行设计，项目拟设计处理规模为200m3/d。本工程回用处理工艺主要采用“离子气浮+UASB+接触氧化+混凝沉淀+中性催化氧化+MBR”的组合工艺，排放水经回用处理工艺后进入再“Fenton+混凝沉淀”的处理工艺进一步处理；本项目采取的工艺具有处理效率高、投资低、运行费用低、运行稳定、有沼气产生等优点，可确保出水稳定，长期达到一级排放标准。
结合湖南喷漆废水处理工程污水处理站实际运行时间和运行周期估算，决定设计进水水质如下：
CODcr：6000(mg/l)
PH值：5-7
BOD5：1500(mg/l)
SS：1500(mg/l)
根据湖南某喷漆有限公司要求规划，废水经处理达到《污水综合排放标准》（GB8978-1996）一级标准后排放，具体相关指标如下：
CODcr：100(mg/l)
pH：6～9（无量纲）
BOD5：20(mg/l)
SS：70(mg/l)
根据湖南喷漆废水处理工程项目的现状和漓源环保大量实验的结果，漓源环保提出如下建议和设计思路。
（1）采用“气浮+生化”工艺，通过气浮，废水中含有大量的油类物质和悬浮物可以得到有效去除，剩下的再通过生化去除，保证出水可以达到一级排放标准。
（2）湖南喷漆废水处理工程生产废水可生化性较差，废水成分复杂，含有各种难生物降解物质，仅采用好氧工艺来处理这种可生化性差的有机废水，难以达到理想效果。考虑原水属于中等浓度有机物废水，生化处理单元采用“上流式厌氧污泥床（UASB）+生物接触氧化”工艺。厌氧工艺分为水解酸化阶段和产甲烷阶段，废水在水解酸化阶段，进行发酵、产酸，在产甲烷阶段进行甲烷化、无害化、无机化，终将有机物降解为甲烷、水和二氧化碳。除了降解有机物外，厌氧分解后的中间产物可以使好氧生物降解能力得到提高，水解酸化发酵后大分子转化为小分子物质，提高了废水可生化性，此时进入好氧反应池可以确保好氧正常运行，通过好氧池进一步处理，将有机物终转化为水和二氧化碳等。采用“上流式厌氧污泥床（UASB）+生物接触氧化”联合工艺具有如下特点：
①抗冲击负荷能力强，适用于水质水量波动大、有机物浓度高、难以生物降解的工业废水；
②厌氧后B/C增大，可生化性得到提高；
③操作简单、运行稳定、管理方便；
④好氧采用生物接触氧化，污泥沉降性能较好，无污泥膨胀问题，污泥回流量小；
⑤采用升流式厌氧池，传质效率得到提高；厌氧池内有填料，胶体物质以及悬浮物容易被截留，填料容易挂膜，同时老化膜在上升水流或曝气冲刷下会自动脱落；
⑥处理负荷高，处理水质良好。
（3）废水中难降解物质化学性质稳定，对微生物具有强烈抑制作用。经过生化后进行深度处理，考虑采用以“混凝沉淀+中性催化氧化+MBR”为主的处理工艺，混凝沉淀进一步去除废水中的胶体、悬浮物质等，中性催化氧化可将残留的、生物降解不了的有机物质进一步氧化分解，MBR膜生物反应器可降解水中的有机物，同时截留水中的COD、SS等，确保出水澄清。
（4）经过一段时间的循环使用，废水中积累了大量难生物降解的有机物，这时候单靠生化系统无法达到好的处理效果，为了确保水质，设计定期进行排放部分水并重新补充新鲜水作为生产工艺使用水。排放的废水拟采用“Fenton+混凝沉淀”进行处理，Fenton氧化添加芬顿试剂能够产生一种强氧化物质，分解氧化废水中残留的难生物降解物质，使废水达到排放标准。
经气浮循环处理的废水→调节池→气浮池→厌氧调节池→上流式厌氧污泥反应床（UASB）→多级接触氧化池→二沉池→反应池1→沉淀池1→中转池→中性氧化池→MBR池→回用水池→Fenton氧化池→反应池2→沉淀池2→达标排放
在循环水池旁设置一套离子气浮装置，用提升泵从循环水池将喷漆循环水打入离子气浮装置1，气浮系统采用加压溶气气浮工艺，投加絮凝剂与助凝剂，和废水中的大量悬浮物反应，使废水的胶体和细微悬浮物凝聚成絮凝体，使油脂随絮凝体一并去除。该气浮设备是将空气以微小气泡形式通入水中，使微小气泡与在水中悬浮的颗粒粘附，形成水-气-颗粒三相混合体系，颗粒粘附上气泡后，密度小于水即上浮水面，形成浮渣层，从水中分离出去。经过离子气浮装置1处理可以降低循环水漆渣含量，出水返回循环水池，离子气浮装置1设计处理量为50m3/h。
另外在循环水池安装提升泵（甲方负责），每天定量将200m3喷漆废水泵入调节池，该废水通过在调节池进行曝气搅拌和水质水量均衡后，由提升泵泵入离子气浮装置2，在气浮装置中添加絮凝剂与助凝剂进一步去除废水中的喷漆雾颗粒，通过气浮还可以去除废水中大部分悬浮物、油类及一部分有机物。气浮可作为调节池后用于去除残留于废水中粒径较小的分散油、乳化油和绒毛、细小悬浮颗粒等杂物的处理方法。离子气浮装置2出水自流入厌氧调节池进一步处理。
废水在厌氧调节池中进行水质水量、温度、pH等调节，使废水水质达到厌氧污泥反应床要求的各个条件，再由提升泵输送到UASB反应器。
当废水从UASB的污泥床底部流入并与颗粒污泥层和悬浮污泥层混合接触时，污泥中的厌氧微生物在分解有机物的同时产生大量微小的沼气气泡，气泡在上升过程中逐渐增大并携带着污泥随水一起上升进入三相分离器。当沼气碰到分离器下面的反射板时，折向反射板的四周，穿过水层进入气室；泥水混合液经过反射板后进入三相分离器的沉淀区，废水中的污泥发生絮凝作用，在重力作用下沉降；沉降到斜壁上的污泥沿着斜壁滑回反应区，使污泥床内积累起大量的污泥；与污泥分离后的处理水则从沉淀区溢流堰上部溢出，排出UASB外。
UASB的特色主要体现在反应器内颗粒污泥的形成，使反应器内的污泥量大幅度提高，污泥停留时间长，水力停留时间大大缩短。产气和进水的均匀分布可以形成良好的自然搅拌作用，促进污泥与废水的接触混合。
三相分离器起着气液分离、液固分离的作用，设计合理的三相分离器能够使绝大部分污泥保留在反应器内，保证污泥床内有很高的污泥浓度。
废水在厌氧反应器中与厌氧颗粒污泥得以充分接触，经三相分离器分离后的厌氧消化液排入流量精密分配器。
在分配器中，对废水进行分流，含有厌氧系统污泥的废水分流至厌氧调节池，并回流至UASB内部系统，另一部分废水精密计量并排至多级接触氧化池进行好氧生化处理。
生物接触氧化工艺是目前污水处理中应用广泛的处理方法，生物接触氧化法在运行初期，少量的细菌附着于填料表面，由于细菌的繁殖逐渐形成很薄生物膜。在溶解氧和食物都充足的条件下，微生物的繁殖十分迅速，生物膜逐渐增厚。溶解氧和污水中的有机物凭借扩散作用，为微生物所利用。但当生物膜达到一定厚度时，氧已经无法向生物膜内层扩散，好氧菌死亡，而兼性细菌、厌氧菌在内层繁殖，形成厌氧层，利用死亡的好氧菌为基质，并在此基础上不断发展厌氧菌。经过一段时间后在数量上开始下降，加上代谢气体产物的逸出，使内层生物膜大块脱落。在生物膜已脱落的填料表面上，新的生物膜又重新发展起来。在接触氧化池内，由于填料表面积较大，所以生物膜发展的每一个阶段都是同时存在的，使去除有机物的能力稳定在一定的水平上。生物膜在池内呈立体结构，对保持稳定的处理能力有利。由于微生物的作用污水中的污染物得以去除。
接触氧化池出水自流进入二沉池，进行泥水分离后，自流进入反应池1，经絮凝反应生成可沉淀的污泥后自流进沉淀池2进行固液分离，沉淀池2出水自流进入中转池。
在中转池中，由提升泵抽至中性氧化池，池内设有催化填料，加入H2O2与水中难降解有机物发生氧化反应使之结构破坏，终氧化分解。
从中性氧化池出来的水自流进入MBR池，在MBR池中，废水通过MBR膜生物反应池附着于膜片上的大量不同种属的微生物群落共同参与下的生化降解和吸附作用，去除废水中的各种有机物质，使废水中的有机物含量大幅度降低。同时通过硝化菌的作用，在氧量充足的条件下降解污水中的氨氮，使污水中的CODcr值降低到更低的水平，使污水得以净化。MBR膜是膜生物反应器的核心部分，利用向MBR池中通入空气，供给生物处理中微生物生长所需的氧气，增加繁殖速度、加快新陈代谢过程。同时气泡在上升的过程中可以对膜表面进行气水擦洗，并在池中形成在的回旋流（均匀的上向流和下向流），使膜丝产生抖动，防止活性污泥对膜的堵塞。膜生化池内，将中空纤维膜组件(由一定数量的帘式膜单体组装在一个框架内所构成)用导轨进入水中，开动产水泵（自吸泵），使膜丝内形成负压，引出透过液，从而将废水分离出来。MBR池出水进入回用水池进行回用。
定期在回用水池中用泵将废水抽送到Fenton氧化池，在Fenton氧化池加入酸、芬顿试剂，构成Fenton氧化体系，形成强氧化性的OH，与废水中的还原性物质反应，去除废水中的部分有机物，进一步将难以降解的大分子有机物质氧化分解，使有机物长链断开、分解，终无机化。Fenton出水进入反应池2，投加碱与絮凝剂，经过混凝反应产生胶体物质进一步经沉淀池2沉淀去除Fenton氧化后的不溶产物，确保废水达到排放标准。出水经标准排放口达标排放。
气浮装置、二沉池、沉淀池污泥排放到污泥池，由气动隔膜泵输送到压滤机进行压滤脱水。污泥压滤脱水后外运委托有资质的单位进行回收，滤液返回调节池进行处理。
