大型精密塑胶制品厂废水处理及中水回用工程
一、项目背景
某大型精密塑胶制品厂专注电子通讯产品精密塑胶配件生产,厂区占地约 80 亩,员工 1200 余人,日均废水排放量 500 吨。废水主要源自注塑车间冷却水排放、模具清洗水、车间地面冲洗水及少量生活污水。该企业位于国家级工业园区,环保部门执行《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB18918-2002)一级 A 标准,且企业为降低生产成本、践行绿色生产理念,要求处理后废水 60% 以上回用于生产冷却、模具养护及绿化灌溉,对回用水水质(浊度、电导率、悬浮物)有严格要求。
二、废水水质特征
原水水质波动较大,核心污染物浓度如下:CODcr 1200-1800mg/L,BOD5 450-600mg/L,SS 800-1200mg/L,石油类 80-150mg/L,NH3-N 35-50mg/L,pH 值 6.5-8.5。废水呈乳黄色浑浊状,含大量乳化油、细小塑胶碎屑及微量脱模剂、增塑剂,有机物成分复杂,部分难降解物质对微生物有轻微抑制作用,直接生化处理效率低,需强化预处理。
三、核心处理工艺设计
结合废水 “含油高、有机物复杂、需回用” 特点,采用物化预处理 + 生化处理 + 深度净化 + 中水回用组合工艺,工艺流程如下:
预处理单元:废水经厂区管网汇集至格栅井,设置粗细两道格栅(粗格栅间隙 20mm,细格栅间隙 5mm),拦截大块塑胶边角料、杂物及粗大颗粒,避免后续水泵、管道堵塞;出水流入调节池,有效容积 800m³,配备潜水搅拌器及在线 pH、COD 监测仪,均质均量水质,减少波动冲击,同时调节 pH 至 6.5-7.5;随后废水进入混凝气浮池,投加聚合氯化铝(PAC)、聚丙烯酰胺(PAM)及专用破乳剂,通过搅拌反应使乳化油、悬浮物及胶体物质形成密实絮体,微气泡吸附絮体上浮,刮渣机去除浮渣,去除 90% 以上石油类及 85% 以上 SS,减轻后续生化负荷。
生化处理单元:气浮出水自流进入水解酸化池,停留时间 8h,池内填充弹性填料,利用耐毒厌氧菌将大分子难降解有机物(如长链烷烃、增塑剂)分解为小分子有机酸、醇类,提高废水可生化性(BOD5/CODcr 从 0.3 提升至 0.5);出水进入A/O 生物接触氧化池,厌氧段(A 池)停留时间 4h,反硝化菌去除硝态氮,好氧段(O 池)停留时间 12h,填充组合填料,挂膜后形成稳定生物膜,通过好氧微生物代谢降解 COD、BOD 及 NH3-N,硝化菌将 NH3-N 转化为硝态氮;生化混合液流入二沉池,辐流式结构,停留时间 3h,污泥重力沉降,上清液溢流,沉淀污泥部分回流至 A/O 池,剩余污泥排入污泥浓缩池。
深度净化单元:二沉池出水经泵提升至多介质过滤器,填充石英砂、无烟煤滤料,去除残留细微悬浮物及胶体;出水进入超滤(UF)装置,中空纤维膜组件,孔径 0.02μm,进一步去除 SS、大分子有机物及微生物,出水浊度<1NTU;超滤产水部分(约 300 吨 / 天)进入反渗透(RO)装置,脱盐率 98% 以上,去除盐分、重金属离子及微量有机物,产水水质满足生产回用标准,浓水(约 200 吨 / 天)回流至调节池再处理。
污泥处理单元:混凝气浮浮渣、二沉池剩余污泥及过滤器反洗污泥汇集至污泥浓缩池,重力浓缩降低含水率;经板框压滤机压滤脱水,污泥含水率降至 60% 以下,干泥外运至合规固废处理中心处置,滤液回流至调节池。
四、核心设备参数
格栅井:2 座,尺寸 5m×2m×3m,不锈钢格栅,手动清渣;
调节池:1 座,钢筋混凝土结构,有效容积 800m³,配套 2 台潜水搅拌器、1 套在线水质监测系统;
混凝气浮池:1 座,处理量 25m³/h,溶气压力 0.4MPa,配套 PAC/PAM 加药装置、刮渣机;
水解酸化池:1 座,尺寸 15m×8m×4m,弹性填料填充率 70%;
A/O 生物接触氧化池:1 座,厌氧段 5m×8m×4m,好氧段 15m×8m×4m,组合填料填充率 60%;
二沉池:1 座,直径 10m,有效水深 3.5m,配套污泥回流泵;
多介质过滤器:2 台,直径 2.5m,滤层高度 1.2m;
超滤装置:1 套,处理量 15m³/h,中空纤维膜组件;
反渗透装置:1 套,处理量 12m³/h,进口反渗透膜;
板框压滤机:1 台,过滤面积 80m²,自动卸料。
五、处理效果与运行成本
(一)处理效果
系统稳定运行后,出水水质持续优于一级 A 标准,回用水质满足生产要求,具体指标如下:
出水(排放部分):CODcr≤30mg/L,BOD5≤10mg/L,SS≤10mg/L,石油类≤1mg/L,NH3-N≤5mg/L,pH 6.5-8.5;
回用水:浊度<1NTU,电导率<500μS/cm,SS<5mg/L,无异味,无色透明。
中水回用率达 65%,每年减少外排废水约 11.7 万吨,节约自来水约 11.7 万吨。
(二)运行成本
项目总投资约 1200 万元,吨水运行成本 2.8 元(含药剂费 1.2 元、电费 0.8 元、人工费 0.3 元、维护费 0.5 元),年运行费用约 51.1 万元。通过中水回用,每年节约自来水费用约 351 万元,减少排污费约 24 万元,净收益显著,3-4 年可收回投资成本。
六、项目优势与总结
本项目针对精密塑胶废水 “含油高、有机物复杂、需回用” 的特点,采用 “物化 + 生化 + 膜深度处理” 组合工艺,针对性解决乳化油分离、难降解有机物降解及水质稳定回用三大核心难题。核心优势如下:
预处理强化除油:专用破乳剂 + 混凝气浮高效去除乳化油,避免油类包裹微生物导致生化系统失效;
生化效率高:水解酸化提高可生化性,A/O 工艺同步降解有机物与脱氮,生物接触氧化池抗冲击负荷强,污泥量少;
回用水质优:双膜法(UF+RO)深度净化,产水满足生产冷却、模具养护等回用需求,节水降本;
自动化程度高:全程 PLC 自动控制,在线监测水质、液位、流量,自动调节加药量、曝气量,减少人工操作,运行稳定。
该项目自投产以来,已稳定运行 5 年,未出现水质超标情况,既解决了企业环保压力,又实现了水资源循环利用,为电子精密塑胶行业废水处理及回用提供了可复制的示范案例。
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