摘要：在机械制造过程中，起重机械制造基地会产生各种生产废水。预处理后，生产废水与生活污水混合，然后统一进行水解酸化-接触氧化生物处理，出水达到《污水综合排放标准》（GB8978—1996）的一级标准要求。达标出水经过石英砂过滤-催化氧化填料吸附-UV消毒工艺深度处理，达到《城市污水再生利用城市杂用水水质》（GB/T18920—2020）的绿化用水要求，可以用于基地绿化。
关键词：机械制造工业废水；预处理；水解酸化；接触氧化；回用
湖南某起重机械制造基地主要生产多种不同类型的塔式起重机。生产废水主要有脱脂清洗废水、硅烷清洗废水、电泳清洗废水和漆雾净化废水等，此外，还有生活污水。生产废水先进行预处理，然后与生活废水一起进入水解酸化-接触氧化系统处理，达到《污水综合排放标准》（GB8978—1996）的一级标准要求。部分达标水经过砂滤、吸附、消毒等深度处理，达到《城市污水再生利用城市杂用水水质》（GB/T18920—2020）的绿化用水要求。
1废水处理系统进水水质
废水处理系统总处理规模按200m3/d进行设计（其中生活污水100m3/d，生产废水100m3/d），中水回用按40m3/d设计。生活污水及生产废水水质如表1所示。主要监测指标有化学需氧量（CODCr）、五日生化需氧量（BOD5）、悬浮物（SS）、氨氮（NH3-N）、动植物油和石油类。
2废水处理工艺
该起重机械制造基地生产废水种类较多，水质差别大。为提高处理效率，各种生产废水需要进行有针对性的预处理，然后混合到一起进行综合废水处理。漆雾净化废水和电泳清洗废水含有较多助溶剂、交联剂和悬浮物，而硅烷清洗废水也有较多的悬浮物，这三种废水预处理采用絮凝-沉淀的方式；脱脂清洗废水的特点是pH高（pH≥10），含有少量的乳化液，预处理采用破乳-气浮的方式。综合废水由预处理后的生产废水和生活污水混合而成，主要需要去除CODCr和氨氮。生产废水中，助溶剂、交联剂等有机物难以直接生化分解，导致其生化性较差。水解酸化可将生产废水中的大分子物质分解成小分子物质，提高其生化性[1]，同时生产废水与生活污水的混合可将废水生化性进一步提高。生物接触氧化法因填料对生物膜的固定，池内生物量大，具有较高的容积负荷[2]，接触氧化池前端设计缺氧池，废水中的有机物在接触氧化池中进行分解，氨氮被硝化，同时将曝气池中的混合液回流至缺氧池，反硝化菌将回流液中的NO2-和NO3-还原成N2。污泥回流可保证系统的污泥浓度，混合液回流可为反硝化提供电子受体（NO2-和NO3-）[3]，同时对硝态氮进行去除。催化氧化填料是一种特殊工艺烧结的中孔改性活性炭，表面附着催化氧化剂，其对有机废水的COD去除率非常高，具有很好的脱色效果，吸附容量高，与砂滤结合进行深度处理，能使出水稳定达到回用要求。本工程设计以预处理-水解酸化-接触氧化工艺为核心的处理工艺，流程如图1所示。生产废水首先进行预处理，然后与生活污水一起进入综合调节池；出水提升至水解酸化池，在水解细菌的作用下，废水中的大分子有机物在此分解成小分子有机物；出水自流入缺氧池，与回流的混合液一起进行反硝化脱氮；出水自流入接触氧化池，通过生物膜对废水中的有机物进行降解；生化后的废水自流入二沉池进行泥水分离，上清液达标排放，部分进入中间水池；出水经提升后进入砂滤、催化氧化吸附器和消毒器，出水自流入回用水池，用作绿化用水；二沉池剩余污泥以及预处理污泥排入污泥池，经加压脱水后的污泥外运处置[4-5]。
3主要构筑物及设计参数
3.1脱脂废水收集池
设脱脂废水收集池1座，有效停留时间为24h，尺寸为5.0m×4.0m×4.0m，有效高度为2.5m，采用地下钢筋混凝土结构。设不锈钢自吸泵2台（1用1备），型号为25WBZS3-10，流量为2m3/h，扬程为8m，功率为0.25kW；配备超声波液位仪1台。3.2破乳气浮装置设破乳气浮装置1套，尺寸为Φ2.0m×2.6m，流量为2～4m3/h，溶气泵功率为1.5kW，工作压力为0.4～0.5MPa，刮渣机功率为0.55kW，转速为2r/min。配备加药装置2套，破乳剂投加量为150mg/L，聚丙烯酰胺（PAM）投加量为3mg/L。
3.3漆雾净化废水收集池
设漆雾净化废水收集池1座，满足车间排水要求（车间为间歇排水，1～2个月排一次），尺寸为10.0m×4.0m×4.0m，有效高度为3.0m，采用地下钢筋混凝土结构。设不锈钢自吸泵2台（1用1备），型号为25WBZS3-10，流量为2m3/h，扬程为8m，功率为0.25kW；配置超声波液位仪1台。
3.4电泳和硅烷清洗废水收集池
设电泳和硅烷清洗废水收集池1座，有效停留时间为24h，尺寸为5.0m×4.0m×4.0m，有效高度为2.5m，采用地下钢筋混凝土结构。配置不锈钢自吸泵2台（1用1备），型号为25WBZS3-10，流量为2m3/h，扬程为8m，功率为0.25kW；配置超声波液位仪1台。
3.5絮凝沉淀池
设絮凝沉淀池1座，尺寸为2.5m×2.0m×4.5m，有效高度为4.0m，采用地下钢筋混凝土结构。配置加药装置2套，PAC投加量为100mg/L，PAM投加量为3mg/L。
3.6生活污水
集水池设生活污水集水池1座，有效停留时间为7h，尺寸为4.0m×3.0m×4.5m，有效高度为2.5m，采用地下钢筋混凝土结构。配置不锈钢格栅机1台，型号为HZ500；配备潜水泵2台（1用1备），型号为50WQ10-10，流量为10m3/h，扬程为10m，功率为0.75kW；配置超声波液位仪1台。
3.7综合调节
池设综合调节池1座，有效停留时间为10h，尺寸为6.0m×3.5m×4.5m，有效高度为4.0m，采用地下钢筋混凝土结构。配置潜水泵2台（1用1备），型号为50WQ10-10，流量为10m3/h，扬程为10m，功率为0.75kW；配备超声波液位仪1台。
3.8水解酸化池
水解酸化池采用折流板式，共设2座，水力停留时间（HRT）为12h，尺寸为8.0m×4.0m×4.5m，采用地下钢筋混凝土结构。池内挂生物填料，填料有效层高为3.0m。
3.9缺氧池
设缺氧池1座，HRT为4h，尺寸为4.0m×3.0m×4.5m，采用地下钢筋混凝土结构。池内挂生物填料，填料有效层高为3.0m。3.10接触氧化池接触氧化池采用推流式，共设3座，HRT为18h，尺寸为12.0m×4.0m×4.5m，采用地下钢筋混凝土结构。池内挂生物填料，填料有效层高为3.0m，填料区容积负荷为0.8kgCODCr/（m3·d），气水比为18m3/m3；共配置鼓风机2台（1用1备），型号为BC5006，流量为4.16m3/min，功率为11kW；配备气提回流装置1台。3.11二沉池设二沉池1座，尺寸为4.0m×4.0m×4.5m，有效高度为4.0m，采用地下钢筋混凝土结构。配备潜水排泥泵2台（1用1备），型号为50WQ10-10，流量为10m3/h，扬程为10m，功率为0.75kW。3.12中间水池设中间水池1座，尺寸为4.0m×2.0m×4.5m，有效高度为3.5m，采用地下钢筋混凝土结构。配置不锈钢自吸提升泵2台（1用1备），型号为JETS550G1，流量为2.5m3/h，扬程为16m，功率为0.55kW；配置超声波液位仪1台。3.13砂滤器和反洗泵设砂滤器1台，尺寸为Φ1.5m×3.0m，流量为3～10m3/h，石英砂粒径为0.8～1.5mm；设反洗泵2台（1用1备），型号为QY65-10-3L2，流量为65m3/h，扬程为10m，功率为3.0kW。3.14催化氧化吸附器设催化氧化吸附器1台，尺寸为Φ1.5m×3.0m，流量为3～5m3/h，填料粒径为3～5mm。3.15UV消毒器设UV消毒器1台，采用过流式，流量为3～5m3/h。3.16回用水池设回用水池1座，尺寸为6.0m×4.0m×3.0m，有效高度为2.5m，采用地下钢筋混凝土结构。配备自动变频供水装置1套，型号为CMT20-30，流量为20m3/h，扬程为30m，单泵功率为3.0kW；配备超声波液位仪1台。3.17污泥浓缩池设污泥浓缩池1座，尺寸为3.0m×3.0m×4.5m，有效高度为4.0m，采用地下钢筋混凝土结构。配备污泥泵2台（1用1备），型号为50WQ10-10，流量为10m3/h，扬程为10m，功率为0.75kW；配置超声波液位仪1台；配备叠螺脱水机1台，型号为DLW100-2，功率为1.11kW，污泥处理量为0.25～4.0m3/h。
4运行处理效果
本项目经过4个月调试运行，各处理单元运行状态平稳，排水和回用水等水质均满足设计要求。具体监测数据如表2、表3所示。表中，除了pH外，其他.
5运行成本
本项目直接运行费用为1.66元/m3。其中，电费为0.82元/m3（每天耗电340.75kW）；人工费为0.52元/m3（运行人员1名）；药剂费为0.32元/m3（含破乳剂、PAM等）。
6结语
工业废水预处理可较好地去除特征物质，水解酸化可提高废水生化性，催化氧化吸附工艺可较好地去除有机物。采用预处理-水解酸化-接触氧化工艺处理机械制造工业废水是可行的，出水可达到《污水综合排放标准》（GB8978—1996）的一级标准要求，采用砂滤-催化氧化填料吸附-消毒作为深度处理工艺，出水可达到回用水水质要求。
参考文献
1徐丹丹，李晶，赵晨光，等.水解酸化工艺的研究进展及应用[J].中国资源综合利用，2010（1）：53-55.
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3程静，王宁，姜应和.混合液回流比对A2/O工艺升级改造的影响[J].武汉理工大学学报，2014（8）：99-103.
4刘兰英.工业废水处理回用的工程实例[J].中国高新技术企业，2016（24）：93-94.
5姜磊，涂月，李向敏，等.污水回收再利用现状及发展趋势[J].净水技术，2018（9）：60-66.
作者：刘丽 孙志科 杨秋 单位：湖南德邦环保科技有限公司
