歐仁勇
(廣州市科翔環(huán)保有限公司 廣東廣州 510663)
目前,越來越多的地區(qū)要求印制電路板廢水處理執(zhí)行《電鍍污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB21900-2008)“表3水污染物特別排放限值”,相應(yīng)的電路板廢水改造工程亦日趨增多,而多數(shù)改造工程都存在用地及工期緊張、不得停產(chǎn)的問題。經(jīng)工程驗證,MBR+BAF相結(jié)合的處理工藝既能達(dá)到較好的處理效果,亦節(jié)省占地、節(jié)約工期,可以滿足印制電路板廢水改造工程的需求。
BAF,即曝氣生物濾池,不僅具有生物膜工藝技術(shù)的優(yōu)勢,同時也起著有效的空間過濾作用,通過使用特殊的濾料和正確的配氣設(shè)計,BAF具有以下工藝特點:
(1)氣液在濾料間隙充分接觸,由于氣、液、固三相的接觸,氧的轉(zhuǎn)移效率高,動力消耗低。
(2)自身具有截留原水中懸浮物與脫落的生物污泥的功能,因此,勿需設(shè)置后續(xù)沉淀池,占地面積小。
(3)以3~5mm的小陶粒作為濾料,比表面積大,微生物附著力強。
(4)池內(nèi)能顧保持大量的生物量,再由于截留作用,污水處理效果良好。
(5)勿需污泥回流,也無污泥膨脹之慮,可實現(xiàn)自動化運行,維護(hù)管理方便。
MBR又稱膜生物反應(yīng)器(Membrane Bio-Reactor),是一種由活性污泥法與膜分離技術(shù)相結(jié)合的新型水處理技術(shù)。與許多傳統(tǒng)的生物水處理工藝相比,MBR具有以下主要特點:
(1)耐沖擊負(fù)荷,能夠穩(wěn)定獲得優(yōu)質(zhì)、穩(wěn)定的出水水質(zhì)。(2)剩余污泥產(chǎn)量少。
(3)占地面積小,不受設(shè)置場合限制。(4)可去除氨氮及難降解有機物。
(5)操作管理方便,易于實現(xiàn)自動控制。
印制電路板是一種非常復(fù)雜的綜合性加工技術(shù),其生產(chǎn)工藝復(fù)雜、流程長、用水量大,使用的化工原料種類多,產(chǎn)污環(huán)節(jié)多,導(dǎo)致產(chǎn)水的廢水量大、成分復(fù)雜、處理難度大,是當(dāng)今污染最嚴(yán)重的工業(yè)之一。
印制電路板廢水一般采用分質(zhì)處理的方法,即將廢水按不同性質(zhì)、不同成分分類收集,各自單獨預(yù)處理,最后再匯總進(jìn)行綜合處理。
印制電路板企業(yè)多數(shù)分布在經(jīng)濟較為發(fā)達(dá)的地區(qū),這類地區(qū)一般用地緊張、生產(chǎn)時間緊湊,因此印制電路板廢水改造工程多具有以下特點:
(1)可用場地小,現(xiàn)場狀況復(fù)雜,設(shè)施分散,規(guī)劃、施工難度較大。
(2)限期改造,工期緊張。
(3)臨時措施多、切換頻繁,占用工期。(4)不得停水,不得影響生產(chǎn)進(jìn)行。
(5)須確保改造期間外排水質(zhì)不惡化。
珠海某電路板廢水處理站,分含鎳廢水、絡(luò)合廢水、顯影廢水及綜合廢水,總設(shè)計處理能力60m3/h,原設(shè)計排放標(biāo)準(zhǔn)為《廣東省水污染物排放限值》(DB44/26-2001)表1、表4標(biāo)準(zhǔn);原處理工藝為各類廢水分類收集,含鎳廢水、絡(luò)合廢水及顯影廢水經(jīng)分別預(yù)處理后與綜合廢水混合進(jìn)行混凝沉淀處理,混凝沉淀出水經(jīng)中和pH值至中性后進(jìn)入?yún)捬?好氧+沉淀生化處理系統(tǒng),最后經(jīng)砂濾罐過濾后排放。
后來《電鍍污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB21900-2008)出臺,要求排放水執(zhí)行該標(biāo)準(zhǔn)“表3水污染物特別排放限值”要求,企業(yè)經(jīng)自行整改后重金屬基本滿足要求,然COD、氨氮、總氮、總磷等指標(biāo)依然不達(dá)標(biāo)。后經(jīng)多方技術(shù)論證,需增加深度生化處理系統(tǒng);由于場地緊張,加上環(huán)保部門限期整改的時間緊迫,最終確定采用BAF+MBR工藝,工藝流程如下:
工程總占地:≤200m2。
項目總工期:≤90天。
BAF池:地上鋼結(jié)構(gòu),玻璃鋼防腐,尺寸5.00m×4.00m×6.50m,3座(兩用一備),填料高度3m,過濾流速1.5m/h,反沖洗水流速6 m/h,反沖洗空氣速度:60~90m/h,pH值控制范圍7.0~7.5,溶解氧控制 3.0~4.0mg/L。
MBR池:地上鋼結(jié)構(gòu),玻璃鋼防腐,尺寸3.50m×2.50m×6.00m,3座(兩用一備),HRT為 1.6h,pH 值控制范圍 7.0~7.5,溶解氧控制2.0~4.0mg/L。
MBR膜組:簾式中空纖維膜,PVDF材質(zhì),設(shè)計產(chǎn)水能力20m3/h,組,3組(兩用一備),設(shè)計膜通量為 15L/m2·h。
總占地面積:14.00 m×14.00m=196.00m2。
系統(tǒng)經(jīng)30天的調(diào)試運行后,連續(xù)7天檢測水質(zhì)平均指標(biāo)如下:
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BAF運行的主要控制參數(shù)有:pH、溫度、溶解氧、進(jìn)水流速、反洗周期及反洗流速。BAF運行過程中應(yīng)及時反洗,填料表面和內(nèi)部新產(chǎn)生的生物量越來越多,截留的懸浮物不斷增加。在開始階段,水頭損失增加緩慢,當(dāng)固體物質(zhì)積累達(dá)到一定程度,堵塞濾料層的表面,阻止氣泡的釋放,導(dǎo)致水頭損失很快達(dá)到極限,此時應(yīng)立即進(jìn)行反沖洗,以去除濾床內(nèi)過量的生物膜及其他懸浮物,恢復(fù)處理能力。反沖洗通常采用氣-水聯(lián)合反沖,即先用氣沖,再用氣、水聯(lián)合沖洗,最后再用水漂洗。在氣-水對填料的沖刷和填料間的相互摩擦下,老化的生物膜和被截留的其他懸浮物與填料分離,隨反洗出水回流至綜合廢水調(diào)節(jié)池。另外電路板廢水的特點,在運行過程中,池面易出現(xiàn)泡沫,雖不影響水質(zhì),但會對廢水站的運行造成一定的困擾。
MBR運行的主要控制參數(shù)有:pH、溫度、溶解氧、污泥濃度、反洗周期。MBR運行過程中應(yīng)注意觀察記錄膜通量,及時判斷進(jìn)行維持通量化學(xué)清洗周期或恢復(fù)通量化學(xué)清洗;污泥濃度控制在6000~8000mg/L,及時排除剩余污泥也是MBR良好運行的關(guān)鍵控制因素。
BAF及MBR因其處理效果穩(wěn)定、占地小、加工組合靈活的特點,可以實現(xiàn)靈活布置,工廠預(yù)制再現(xiàn)場組裝,極大的縮短工期,減少對原有系統(tǒng)運行的影響。在越來越多的電路板改造項目中,BAF+MBR工藝應(yīng)具有相當(dāng)?shù)膽?yīng)用前景。