磷化皂化废水处理工程实例

磷化皂化废水处理工程实例

林骏1江刚2蔡靖1

（1、台州市环境科学设计研究院，浙江台州318000；2、温岭市污水处理有限公司，浙江温岭317500）

摘要：介绍了一种磷化皂化废水处理工艺，采用对含特殊污染因子废水的分质预处理，经过调试运行后出水完全达到了《污水综合排放标准》GB8978-1996三级排放标准，接入污水处理厂统一达标处理后排放，取得了较高的环境和经济效益，为磷化皂化废水的研究处理提供了借鉴之处。

关键词：磷化皂化处理工程

一、工程概况

台州市某电器有限公司是一家专业生产汽车零部件及铜棒的股份制企业，公司专业生产成套汽车起动马达单向器部件、汽车自动变速箱齿轮及输出轴、铜棒等汽车零部件。生产过程中涉及磷化皂化工序，其中磷化工序使用冷塑性加工用锌系磷化剂，形成磷化膜的同时也必然产生一定量的沉渣，必须定期清槽，以免沉渣积累过多，造成工件表面挂灰的现象。皂化（润滑）工序保证工件表面的磷化膜与润滑剂（硬脂酸钠）反应形成硬脂酸锌化学结合层，有效地降低毛坯与模具间的摩擦力，从而降低挤压力及模具损耗，使冷挤压的生产效率显著提高。

该公司生产过程中产生的废水主要是磷化皂化生产线的清洗废水，包括脱脂清洗废水、酸洗清洗废水、磷化清洗废水、热水清洗废水、滚抛废水、酸雾喷淋废水和职工生活污水。该废水若不经处理直接纳管将会对污水处理厂造成冲击，对环境造成严重污染。台州市某电器有限公司针对废水水质特点，采用对含特殊污染因子废水单独预处理和废水处理站处理相结合的综合处理工艺，处理出水达到《污水综合排放标准》GB8978-1996三级排放标准，接入污水处理厂统一达标处理后排放，取得了较高的环境和经济效益。废水的污染物纳管标准具体标准值见下表：

二、设计水质水量

1、生活污水

全厂生活用水量26000t/a。生活污水排放量以用水量的85％计，预计生活污水产生量22100t/a。生活污水按CODCr500mg/L，BOD5200mg/L，氨氮25mg/L计，则CODCr产生量为11.05t/a，BOD5为4.42t/a，氨氮0.553t/a。

生活污水经化粪池预处理后可直接纳管排放。

2、清洗废水

清洗废水包括脱脂清洗废水、酸洗清洗废水、磷化清洗废水、热水清洗废水，合计水量28800t/a，主要污染因子为pH、CODCr、石油类、磷酸盐、总Zn等[1,2]，CODCr平均浓度约为100mg/L，磷酸盐平均浓度约为21mg/L，总Zn平均浓度约为3mg/L。

3、滚抛废水

滚抛废水的产生量约为1m3/d，废水中含较多的石粉。

4、酸雾喷淋废水

该股废水产生量较少，预计一个月更换一次，每次更换产生的废水量为2m3。

废水设计水量为150m3/d，进水CODCr浓度为200mg/L，磷酸盐浓度为30mg/L，总Zn浓度约为5mg/L。

三、废水处理工艺流程

针对磷化皂化废水的水质特点，根据对生产工艺、物料平衡的分析，并结合同类废水成功处理经验，采用对含特殊污染因子废水单独预处理和废水处理站处理相结合的综合处理工艺，具体工艺流程如下图所示。

.四、废水处理设施设计

1、滚抛废水预处理系统主要由反应池、沉淀池和泵井组成。组合池一尺寸为2.72×3.48×1.50m，其中反应池内尺寸为1.00×1.00×1.50m，平流式沉淀池内尺寸为1.00×3.00×1.50m，泵井内尺寸为1.76×1.00×1.50m。主要设备包括1套简易加药系统、1台50QW10-10型抛丸废水提升泵、1套液位自控仪。车间内设滚抛废水反应池和沉淀池，往反应池中投加少量混凝剂和助凝剂[3,4]，沉淀后的上清液流入泵井后用泵直接提升至反应池，反应池和平流式沉淀池泥浆经人工清掏后转运至污泥池。

2、脱脂/热水清洗废水预处理系统

磷皂化清洗废水中脱脂和热水清洗废水中含有石油类，收集后需进入隔油预处理后进入泵井，与酸洗和磷化废水一同用泵输送至综合调节池。主要设施是组合池二（有效尺寸：5.22×1.98×2.00m），隔油池和泵井合建，其中隔油池内尺寸为2.5×1.5×2.0m，泵井内尺寸为2.0×1.5×2.0m，主要设备为2台40FPZ-18磷皂化清洗废水输送泵（一用一备）。

3、综合废水处理系统主要处理设施包含组合池三（综合废水调节池和污泥池合建，综合调节池防腐）、组合池四（反应池和沉淀池合建，反应池防腐）、沉淀池1/2（设2格，并联，可交替使用）、NaOH溶解槽（内尺寸为1.50×1.50×1.50m）、回调池（外尺寸：1.28×1.28×1.00m）、标准化排放口（外尺寸：3.48×1.48×1.00m）。主要处理设备包含2台40FPZ-18型综合废水提升泵、4套加药系统、2套pH自控系统、3台机械搅拌装置（三个反应池，不包含加药系统的搅拌装置）。

4、综合用房主要包括控制室、压滤机房及加药房；含2台QBY-40型气动隔膜泵（一用一备）、1台XAY10/630-U型压滤机、1台W-0.67/8型空压机。

五、运行费用

废水处理站日常运行费用包括电费、人工费和药剂费等。

（1）电费

系统总装机容量为：21.56kw，使用计算工作容量为：18.56kw，每日运行耗电294.74kwh，电价按0.72元/kw·h，废水处理电费为：294.74×0.72＝212元/天。

（2）人工费

废水处理设施操作人员3人，人均工资按2000元/月计，则项目废水处理设施全年人工费约7.2万元。废水处理人工费为：72000/365＝197.3元/天；

（3）药剂费

药剂费用约为200元/天；

即总废水处理运行费用约为：（212+197.3+200）/150=2.86元/m3

六、总结与建议

1、该磷化皂化废水处理工程采用对含特殊污染因子废水的分质预处理工艺，工艺流程顺畅，设备布置紧凑，机电设备质量可靠，投资额度、运行成本均较低，而且能做到出水稳定达标排放，可在同类废水处理工程中推广使用。

2、通过工业在线pH计及PLC编程技术不仅可以控制合理加药，实现处理过程的自动控制，并可根据不同的进水水质调整运行方式和参数，最大限度地发挥处理装置和构筑物的处理能力。

参考文献：

[1]吴菊珍,王丛岭.磷化涂装废水的工艺研究[J].环境工程,2005,23(2):23-25.

[2]程炜.磷化涂装废水处理工艺改进研究[J].水处理技术,2012,38(7):108-110.

[3]张继华.化学沉淀法处理磷化废水[J].工业水处理,2000,20(5):43-44.

[4]万亚珍,张浩勤,刘金盾,范国栋.含磷废水的一级处理—化学沉淀法.郑州大学学报(工学版),2003,24(1):54-57.