江蘇某電子公司在手機(jī)屏的生產(chǎn)過程中產(chǎn)生大量的工業(yè)廢水，廢水主要來自玻璃研磨和清洗車間。研磨廢水為高濃度無機(jī)廢水，主要以懸浮物為主，廢水呈堿性。清洗廢水污染物濃度相對較低，COD質(zhì)量濃度110~150mg/L，水量較大，呈弱堿性且可生化性差。兩種廢水混合后經(jīng)過廠區(qū)內(nèi)的預(yù)處置站處置后排放總量到達(dá)15000m3/d。為處理水資源短缺問題，該公司與2019年與江蘇銘盛環(huán)境設(shè)備工程有限公司合作，新建廢水再生回用水廠。采用調(diào)理池/高效沉淀池/D型濾池處置工藝，出水全部回用于車間前期清洗工序。工程不但降低了廠區(qū)廢水對環(huán)境的污染，而且有效減少了區(qū)域水資源的運用，緩解了用水慌張的場面。

    1、設(shè)計進(jìn)、出水水質(zhì)

   該項目研磨廢水再生回用水廠設(shè)計范圍為15000m3/d，最大處置才能為20000m3/d。與常規(guī)的化學(xué)機(jī)械研磨廢水不同，廢水中的污染物主要為粒徑極小且不易沉降的穩(wěn)定懸浮顆粒、硬度、堿度及少量有機(jī)物等。依據(jù)車間清洗水水質(zhì)的請求肯定出水水質(zhì)。設(shè)計進(jìn)、出水水質(zhì)如表1所示。

    2、廢水處置工藝及設(shè)計參數(shù)

    2.1、工藝流程

    依據(jù)研磨廢水進(jìn)、出水水質(zhì)請求，工程主要去除COD、SS和硬度。為到達(dá)所述的處置請求，采用物理化學(xué)沉淀和過濾相分離的處置工藝?，F(xiàn)場實驗發(fā)現(xiàn)，常規(guī)的化學(xué)混凝沉淀和砂濾處置工藝存在著占空中積大、反沖洗頻繁和運轉(zhuǎn)能耗高的問題。經(jīng)過重復(fù)比選，工程選用帶有加強(qiáng)沉淀池的高效物化沉淀技術(shù)———高效沉淀池去除主要污染物，選用D型濾池進(jìn)一步去除SS和有機(jī)物，污泥由高效沉淀池排出后經(jīng)過板框壓濾機(jī)實行脫水處置。設(shè)計工藝流程如圖1所示。

    2.2、主要工藝特性

    （1）高效沉淀池。高效沉淀池池體由機(jī)械攪拌混合區(qū)、絮凝反響區(qū)、推流反響區(qū)、沉淀濃縮區(qū)和后混合區(qū)五局部組成。其是依托污泥混凝、循環(huán)、斜管別離及濃縮等多種理論，經(jīng)過合理的水力和構(gòu)造設(shè)計，開發(fā)出的集泥水別離與污泥濃縮功用于一體的新一代沉淀工藝。

    經(jīng)過混凝后的原水進(jìn)入兩個絮凝反響池，絮凝反響區(qū)是高效沉淀池的共同特性之一，其含有一個能量擴(kuò)散室以及一個非混合池室。第一個室為能量擴(kuò)散室，經(jīng)過控制能量擴(kuò)散和運用流量可變的水泵，控制污泥回流來優(yōu)化絮凝反響。聚合物和回流污泥注入絮凝反響池可加強(qiáng)水的絮凝，污泥的回流可充沛發(fā)揮其絮凝作用，減少藥劑的投加量，從而節(jié)約運轉(zhuǎn)本錢。第二個室為非混合室，產(chǎn)生可以快速沉淀的較大的、平均的礬花。沉淀-濃縮池將原水沉淀與污泥濃縮兩個功用集于一體，采用斜管別離器將礬花與水別離，逆向流將水與污泥別離，堆積在池子底部的污泥借助于配有刮泥機(jī)系統(tǒng)的尖樁攪拌器加速濃縮。

    （2）D型濾池。D型濾池是一種全新的重力式濾池，具有比外表積大，過濾阻力小的優(yōu)點。微小直徑的濾料，極大水平增大了濾料的比外表積和外表自在能，增加了水中的雜質(zhì)和顆粒與濾料的接觸時機(jī)和濾料的吸附才能，從而進(jìn)步了過濾效率。濾池運轉(zhuǎn)時，濾層孔隙率沿水流方向逐步減少，纖維密度增大，完成了理想的深層過濾，增加了濾層的截污容量。清洗時濾料恢復(fù)自在狀態(tài)，即可對濾料實行氣、水混合擦洗，有效恢復(fù)濾料的過濾性能。

    （3）全自動加藥系統(tǒng)。工程共投加4種藥劑，聚合氯化鋁（PAC）、高分子聚合物（PAM）、硫酸和二氧化氯。聚合氯化鋁和高分子聚合物是重要的混凝劑和絮凝劑，硫酸調(diào)理最終出水pH，二氧化氯用來殺滅廢水中的病毒、細(xì)菌、原生生物和藻類等。整個加藥系統(tǒng)依據(jù)出水水質(zhì)采用全自動投加方式，既儉省人力又能夠合理控制加藥量。

    2.3、主要構(gòu)筑物及設(shè)計參數(shù)

    （1）格柵、調(diào)理池及提升泵站。進(jìn)水來自廠區(qū)廢水處置站的自流管道，需在調(diào)理池前段設(shè)置一道回轉(zhuǎn)式細(xì)格柵機(jī)，柵隙為5mm。調(diào)理池設(shè)置1座，有效容積為1100m3，采用公開式鋼筋混凝土構(gòu)造；內(nèi)設(shè)2臺潛水?dāng)嚢铏C(jī)以防污泥沉淀，單臺攪拌機(jī)功率N=2.2kW。調(diào)理池后部的取水井內(nèi)裝置潛水提升泵，將污水提升至高效沉淀池。潛污泵共設(shè)3臺，2用1備，單臺潛污泵設(shè)計流量Q=420m3/h，H=12m，N=22kW。

    （2）高效沉淀池。高效沉淀池單座處置才能為625m3/h，采用地上式鋼筋混凝土構(gòu)造。除前、后混合池為1座外，絮凝反響池、推流反響池、斜管沉淀池和水泵間都為2座并結(jié)合建?；旌铣赜行莘eV=21m3，混合時間1.5min，內(nèi)設(shè)1臺槳式攪拌機(jī)，功率N=1.5kW。絮凝反響池有效容積V=70m3，反響時間為10min，內(nèi)設(shè)1臺不銹鋼反響筒和1臺槳式攪拌機(jī)，功率N=2.2kW。推流反響池V=41m3，反響時間為6min。斜管沉淀區(qū)上部為斜管別離區(qū)，下部污泥濃縮區(qū)。沉淀區(qū)斜管面積27m2，上升流速v=12m/h。濃縮區(qū)設(shè)置中心傳動濃縮機(jī)，濃縮機(jī)外線線速度約3m/min，功率N=0.55kW。水泵間3臺偏心螺桿泵，2用1備，單泵設(shè)計流量Q=15m3/h，揚程H=20m，功率N=4.0kW。

    （3）D型濾池。濾池設(shè)計處置才能為625m3/h，采用地上式鋼筋混凝土構(gòu)造。過濾局部共設(shè)4組，單組有效過濾面積8.6m2。濾池選用彗星式纖維濾料，厚度1.0m；設(shè)計正常濾速v=17.3m/h，強(qiáng)迫濾速23.1m/h；過濾采用變水頭過濾，最大過濾水頭為1.6m。濾池采用氣水結(jié)合反沖洗，氣沖洗強(qiáng)度為30L/（m2?s），水沖洗強(qiáng)度5L/（m2?s），交替實行，歷時20min。設(shè)備間內(nèi)設(shè)離心式反沖洗水泵2臺，1用1備，單臺設(shè)計流量Q=200m3/h，揚程H=12.5m，N=15kW；羅茨鼓風(fēng)機(jī)2臺，1用1備，單臺設(shè)計流量Q=21m3/min，風(fēng)壓P=50kPa，N=30kW。

    （4）回用水池及泵站。設(shè)回用水池1座，有效容積2675m3，水力停留時間（HRT）為4.2h，采用地上式鋼筋混凝土構(gòu)造。濾池出水重力自流進(jìn)入回用水池，經(jīng)過加氯接觸消毒后，由回用水泵加壓保送至車間中水管道?；赜盟眠x用3臺RJC型長軸深井泵，2用1備，單臺設(shè)計流量Q=400m3/h，揚程H=54m，N=90kW。

    （5）加藥間。設(shè)加藥間1座，由加藥間、加氯間、配電間和值班室組成。加藥間主要制備、投加硫酸、聚合氯化鋁和聚丙烯酰胺。聚合氯化鋁最大投加量按30mg/L計，其中濾前投加5mg/L，現(xiàn)場制備成10%水溶液。聚丙烯酰胺最大投加量按2mg/L計，現(xiàn)場制備成0.2%水溶液。為避免夏季藻類繁衍，保證管道余氯，在回用水池內(nèi)加氯消毒。有效氯投加量按8mg/L設(shè)計，選用1臺復(fù)合二氧化氯發(fā)作器，單臺有效氯產(chǎn)量為5kg/h。

    （6）污泥脫水間。脫水間內(nèi)2座儲泥池，單池容積為27m3，池內(nèi)設(shè)立式攪拌機(jī)2臺，單臺功率N=1.5kW。污泥進(jìn)料采用2臺單螺桿泵，1用1備，單泵設(shè)計流量Q=15m3/h，揚程H=20m，功率N=3.0kW。系統(tǒng)設(shè)計干污泥1750kg/d，按工作時間10h計算，選用2臺板框式壓濾機(jī)，1用1備，過濾面積100m2，功率N=3.0kW，泥餅含水率為50%。

   3、經(jīng)濟(jì)環(huán)境效益剖析

    工程總投資約3000萬元，總本錢1.73元/m3，運轉(zhuǎn)本錢0.94元/m3。園區(qū)工業(yè)用水價錢3.18元/m3（含工業(yè)污水處理費、水資源費和城市附加費），未建成再生水廠時用水量按15000m3/d計，每年需支付水費1741萬元。再生水廠建成后年運轉(zhuǎn)總本錢為947萬元，每年儉省水費794萬元，9年可回收工程投資。該項目完成了經(jīng)濟(jì)效益和環(huán)境效益的雙贏。

   4、結(jié)語

    工程的消費理論證明，高效沉淀池/D型濾池組合工藝對顯現(xiàn)屏功用玻璃面板消費過程排放的研磨及清洗廢水具有良好的處置效果。經(jīng)過廢水再生回用，企業(yè)減少了自來水的運用，緩解了區(qū)域水資源緊缺矛盾。工藝不但減少了占空中積、儉省了工程投資，還為后期的廢水膜深度處置工程打下了扎實的根底。