张学军

【摘  要】针对磷化电镀、电泳废水的水质特点以及原处理设备老化的问题，在不改变原来处理工艺和设备的前提下，通过改善加药系统和气浮处理器，提高废水处理的效率和质量。

【关键词】磷化废水;电泳废水;絮凝不足;气浮效果不佳;补充应急PAC、PAM加药系统;溶气泵增加外接空气源

1.工艺简介和存在的问题

磷化、电泳工艺作为钢件重要的防腐蚀、防锈预处理工艺，是多个工业领域不可缺少的表面处理工艺，在我单位也不例外。由于我单位磷化电泳工艺是六、七十年代设计的，阴极电泳产品的工艺没有像如今技术这样具有完备的超滤回收、纯水冲洗和阳极管保护等装置，实施技术改造的费用较大。随着环保要求日益提高，为使该工艺产生的废水符合环保排放要求，工厂在2007年专门建成投运了电镀、电泳、磷化废水处理站，将电镀酸碱冲洗废水、含铬废水、含氢废水和磷化电泳废水通过各自的专用地下管道引入站区，通过各自不同的水处理工艺处理后达标排放。

现在废水站已运行13年，在潮湿和酸碱腐蚀度高的恶劣环境下运行的水处理设备老化十分严重，原来设计的自动检测和调节、控制系统在常年的严重酸碱潮湿环境下，均已失效。目前全靠人工实时监测，来调整药泵的流量，隔膜加药泵也由最大120L/h，加大到235L/h。即便如此，当生产任务量大，废水中漆浓度不断增加时，现有的处理能力仍然满足不了达标排放的要求，主要表现是：含高浓度电泳漆的废水PAC和PAM的絮凝、助凝作用不佳，气浮池处理悬浮物的能力下降，目测气浮池水色度重、悬浮物多，水质不清澈且发黄，不得已只能返回排放至调节池，进行二次循环处理。为了保障高强度电泳生产的进行，经综合分析后确定有以下亟待解决的问题：

（1）调节池中有曝气装置，但是操作工害怕水质太杂堵塞提升泵吸入口，常常不开启，导致调节池内沉淀物堆积，曝气装置无法起到的均匀水质的作用，加药量难以达到合理准确;

（2）原有设计中没有考虑到高浓度加药量不足时的应急操作问题，隔膜加药泵的流量选择太小，造成实际运行时为了保证处理效果，不得不在反应池上和调节池中人工直接投撒颗粒状絮凝剂、还原剂和酸碱药剂，导致投药效果和浓度难以保障，还造成调节池和反应池中药泥存量增多，减少了反应空间、降低了反应效率;

（3）气浮池运行多年，效果极差，急需抢救性检修;

（4）原来设计的框板式压泥机效率较低，随着生产量的扩大，投药量必然增加，产泥量也随之增加，而框板式压泥机即使全负荷运转，仍然满足不了系统的压泥要求，所以自2018年之后，每年都要外协将系统中的存泥清理，增加了运行的成本。

2.电泳磷化水处理工艺改造的思路

针对原废水处理工艺存在的不足，采取如下的改造措施：

（1）调节池入口，格栅机前增设20目的304不锈钢网，首先拦截易堵物，坚持开启曝气系统，均匀水质，防止调节池存泥。

（2）在竖流沉降池下增加两组一体化PAC＼PAM加药罐，容量按照2000L考虑，解决电泳漆水浓度高是出现时临时应急加药问题;

（3）气浮池溶气管道上增加压缩空气接入，更新气泡释放器改善气浮池去除悬浮物的效果。更换刮板橡胶条并彻底清洗气浮池内壁。

（4）由于现有工业废水处理工艺在区环保部门进行过设施备案，不便做大的工艺改动，所以暂时搁置更換叠螺式压泥机的方案，采取预先主动清理系统积泥的方式解决压泥能力低下的问题。

（5）将原有的米顿罗机械隔膜计量泵由90-120型更换为相同接管管径中最大流量的240型（GM0240PQ1MNN）。以适应中等浓度废漆水的加药处理需求。

3.工艺改造过程和经验

（1）2020年初该工艺改善方案作为公司年度“工业工程改善项目”获得批准。3月开始启动实施：

首先选择了两个2000L带不锈钢搅拌器的PE加药罐，罐体厚度7-10mm，考虑到满载时的筒壁承受的静压问题，又额外添加了不锈钢抱箍增加了满液罐体的整体强度;选择25FX-13A不锈钢耐腐蚀自吸泵，安装在桶的上方，搅拌电机一侧，水泵出口设置转子流量计，以便根据不同的废水浓度实时调整供药流量。电器控制为地面和气浮池上两点控制，以方便操作人员边观察气浮池的效果边调整加药频率。经过试运行，效果极佳，可以随时应付高浓度电泳漆水的无害化处理工作。

（2）接入工厂的压缩空气管道至溶气罐附近，接入点选择溶气泵之后，溶气罐之前;管道采用D12耐压软管插入溶气泵出口管道中，设置止回阀防止泵水倒灌入压缩空气管道。测试时逐步开启球阀，观察气浮池内的气泡产生效果，如果不佳就需要更换气泡释放器，气泡要求细腻密集、扩散快速，去除悬浮物能力才能增强。经过试运行，清理后的气浮池水质清澈、去浮效果很好。

（3）更换了大流量隔膜泵后，大部分时间的中低浓度废水都可通过调节机械隔膜泵的行程完成流量调节，大大降低了两个应急加药罐的使用机率。

（4）目前正在推进外协叠螺式清泥车进行系统积泥的清理工作。目标是两个大的调节池和竖流沉降池内的积泥，以备迎接下半年艰巨水处理任务的挑战。

4.工艺改善项目的经济效益的评价

该工程3月开始实施，到8月15日调试完成正式交付使用，累计总投资仅3.5万元。建成前全站月平均运行费用为9万元左右，包括药品、水、电、人工费和设备折旧与维修等费用;本工程建成后主要的经济效益体现在使用药品数量的大幅下降（经测算下降约20%以上），处理废水强度不变的前提下，水处理使用药品的数量降低带来化学危废污泥的产出量也得到降低，这两项合计每年节约站区的运行费用约为4.5万元。这得益于从工艺上解决了加药不足的问题;从设备设施上保证了加药的浓度和药量，使得电泳含漆废水和磷化酸碱废水得到彻底有效的处理。使用旧工业废水处理设备有力地保障了高强度生产的进行。

评价：该工艺改善活动在基本保留原废水处理工艺的基础上，针对运行13年的废水处理设备出现的各种低效运行问题，通过切合实际的方法，优化和提升了原有水处理工艺，提高了废水处理效率，延长了废水处理设备的使用寿命。