江西省南昌市某蓄電池生產(chǎn)企業(yè)，主要從事電動助力車用蓄電池技術(shù)研究、生產(chǎn)制造與銷售，同時也輔助生產(chǎn)滑板車、汽車、摩托車的電池，產(chǎn)品有二十多種。公司總投資5054.92萬元，建設(shè)年產(chǎn)100萬只高能電動車亞膠體蓄電池組裝項目。投產(chǎn)后產(chǎn)生的廢水主要有生產(chǎn)廢水和生活污水。由于組裝過程中廢水產(chǎn)生量較少，生產(chǎn)廢水主要來源于配酸、充電臺沖洗水、車間地面沖洗廢水等。廢水中主要為重金屬鉛含量超標(biāo)及酸過量導(dǎo)致廢水pH過低。鉛是一類重金屬污染物，該企業(yè)生產(chǎn)廢水如果不處理達(dá)標(biāo)就直接排放，將對水環(huán)境造成嚴(yán)重污染，危害人體健康。
  1廢水組成及水質(zhì)
  根據(jù)公司生產(chǎn)現(xiàn)狀，類比同類企業(yè)廢水排放狀況，污水站設(shè)計處理能力120m³/d。按照環(huán)境保護(hù)的有關(guān)規(guī)定以及地方政策需求，要求處理后的廢水水質(zhì)執(zhí)行污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)（GB8978－1996）中的一級標(biāo)準(zhǔn)，同時要求廢水總鉛質(zhì)量濃度小于1.0mg/L。該企業(yè)廢水水質(zhì)及排放標(biāo)準(zhǔn)見表1。

 
  2工藝流程
  2.1工藝設(shè)計
  該工藝主要為了去除水中的重金屬鉛及懸浮物固體并調(diào)節(jié)pH使達(dá)標(biāo)排放，針對鉛酸廢水水質(zhì)特點確定采用混凝反應(yīng)+斜板沉淀工藝，具體工藝流程如圖1所示。 
 

  2.2工藝說明
  1）鉛酸廢水從車間通過自流進(jìn)入隔油沉淀池，隔油沉淀池采用平流結(jié)構(gòu)，污水中粒徑較大的粒狀物質(zhì)和漂浮在水面上的油得到去除。往隔油沉淀池中投入一定量的碳酸鈣石，可以使廢水中的無機(jī)酸類物質(zhì)與投入的碳酸鈣石發(fā)生化學(xué)沉淀反應(yīng)，生成鈣鎂鹽類沉淀物質(zhì)和CO2，廢水的pH將會大大的升高，減輕后續(xù)處理負(fù)擔(dān)，后續(xù)pH調(diào)節(jié)槽氫氧化鈉的投入量會很大的減少。
  2）隔油沉淀池出水自流進(jìn)入調(diào)節(jié)池，調(diào)節(jié)池主要是用于調(diào)節(jié)水質(zhì)、穩(wěn)定水量，能有效緩解水量不均、濃度不均所帶來的沖擊，保證后續(xù)的處理工序能連續(xù)、穩(wěn)定、有效地運行。
  3）調(diào)節(jié)池中的含鉛廢水由泵提升進(jìn)入一級pH調(diào)節(jié)槽，由堿液泵自動計量氫氧化鈉投加量，向pH調(diào)節(jié)槽中泵入氫氧化鈉，調(diào)節(jié)廢水的pH在5.0左右。一級調(diào)節(jié)槽的出水溢流入PAC混凝反應(yīng)槽，絮凝劑采用聚合氯化鋁，由計量泵投加，使水中難以沉淀的顆粒脫凝結(jié)、集聚，絮凝成較大的顆粒而沉淀，保證出水Pb濃度達(dá)標(biāo)。PAC反應(yīng)槽出水溢流進(jìn)入二級調(diào)節(jié)槽，由堿液泵自動計量氫氧化鈉投加量，向pH調(diào)節(jié)槽中泵入氫氧化鈉，調(diào)節(jié)廢水的pH在9.5～10.5之間。三槽均設(shè)計了攪拌機(jī)。如若調(diào)節(jié)后pH不合格，二級pH調(diào)節(jié)槽出水回流至調(diào)節(jié)池。
  4）二級pH調(diào)節(jié)槽出水溢流至斜板沉淀器，同時由計量泵控制投加PAM高分子助凝劑，使廢水中難以沉淀的顆粒脫凝結(jié)，集聚，成為較易沉降的絮凝物，改善污泥的脫水性能，加強(qiáng)污泥的沉降能力。
  5）斜板沉淀器出水通過自流進(jìn)入回調(diào)槽，pH回調(diào)槽由自動控制投藥計量泵投加藥劑硫酸，將出水pH調(diào)節(jié)在6～9之間。酸回調(diào)后的出水通過機(jī)械過濾器，主要功能是去除尾水夾帶的懸浮固體物，深度處理減小出水中鉛的濃度。
  6）該公司設(shè)計了出水回用，回用設(shè)備采用了先進(jìn)的變頻供水控制技術(shù)，當(dāng)水泵的流量變小時，水泵轉(zhuǎn)速降低，增大時轉(zhuǎn)速增大。變頻具有手動和自動兩種切換功能。提高了運行的穩(wěn)定性，同時節(jié)約能耗。 
  3主要構(gòu)筑物及設(shè)計參數(shù)
  3.1隔油沉淀池
  隔油沉淀池采用鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，數(shù)量1座，內(nèi)表添加FRP防腐層，規(guī)格為2.5m×2m×2m。
  3.2調(diào)節(jié)池
  調(diào)節(jié)池采用鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，數(shù)量1座，內(nèi)表添加FRP防腐層，規(guī)格為20m×2m×2m，有效容積60m³，停留時間為10h。配備污水提升泵2臺，1用1備，使用單級單吸離心泵，離心泵的吸入室，葉輪，壓出室三個部分采用非金屬材料，調(diào)節(jié)池的超聲波液位控制器控制離心泵的啟停。
  3.3斜板沉淀器
  斜板反應(yīng)器設(shè)計流量5m³/h，采A3鋼制自制，斜管設(shè)計為Φ=50的PP蜂窩管，安裝傾角60°，采用手動排泥。
  3.4清水池
  清水池采用鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，數(shù)量1座，內(nèi)表添加FRP防腐層，參數(shù)為3.5m×2m×2m。
  pH調(diào)節(jié)槽Φ1000mm×1300mm、混凝反應(yīng)槽Φ1000mm×1300mm采用PP自制，硫酸儲槽Φ840mm×1300mm采用PVC自制。
  4運行效果
  該工藝設(shè)計采用NaOH溶液做沉淀劑，調(diào)節(jié)一級pH調(diào)節(jié)槽pH至5.0左右，控制二級pH調(diào)節(jié)槽pH在9.5～10.5之間。氫氧化鈉溶液由人工現(xiàn)場手動攪拌配制，濃度為10%，通過pH儀表控制堿液泵向每級調(diào)節(jié)槽投加氫氧化鈉溶液，投加流量300mL/h，受pH儀表控制�；炷�沉淀采用投藥計量泵投加PAC作為絮凝劑，采用投藥計量泵投加PAM作為助凝劑，均采用人工現(xiàn)場攪拌配制，投加量分別為90、10mg/L，均受一級氣動水閥控制。處理效果及各處理單元對鉛的去除率分別見表2和表3。 
 

  5經(jīng)濟(jì)效益分析
  該工程總投資約為86.42萬元，其中土建費用20.55萬元，設(shè)備材料費用53.11萬元，設(shè)計、安裝、調(diào)試及人員培訓(xùn)12.76萬元。該污水處理工程運行成本為2.91元/m³廢水，其中電費109.66元/d，人工費180元/d，藥劑費約60.2元/d，合計349.2元/d。污水處理站建成后，每年減少COD排放量3366kg，減少總鉛排放量578.16kg。 
  另外，該工藝具有以下特點：1）處理工程占地面積較小、工程投資少、運行能源消耗不高，操作管理方便簡單，工藝成熟、可靠、效果好、運行穩(wěn)定；2）污水處理的過程各工序各設(shè)施可以根據(jù)水質(zhì)水量靈活地調(diào)節(jié)，能適應(yīng)水質(zhì)水量的變化；3）工程使用的設(shè)備性能好，先進(jìn)可靠，采用自動化控制，同時考慮管理的方便性、控制的靈活性，可運用一臺PLC來編程控制自動化控制系統(tǒng)的核心組成，向PLC輸入現(xiàn)場信號，編制用戶程序來控制各執(zhí)行器工作，按照工藝流程控制各個水泵和電動閥門。
  6工程問題及建議
  1）整個污水處理站采用PLC作為中央控制器，控制系統(tǒng)在設(shè)備有問題時，會發(fā)出警報聲，且機(jī)械設(shè)備故障的一般解決方案會出現(xiàn)在系統(tǒng)的屏幕上，所有控制參數(shù)的設(shè)定及修改均受密碼保護(hù)。
  2）該企業(yè)的廢水經(jīng)處理達(dá)標(biāo)后返回生產(chǎn)線使用，既可減少廢水的排放，又節(jié)約水資源，也節(jié)省經(jīng)濟(jì)成本。斜板沉淀器產(chǎn)生的污泥經(jīng)廂式壓濾機(jī)脫水干化后，送至冶煉廠處理回收其中的鉛，金屬資源重復(fù)利用，同時也保護(hù)了環(huán)境。
  3）為保證污水站能正常穩(wěn)定運行，操作人員要密切觀察清水池出水水質(zhì)的變化，并及時在現(xiàn)場取水做混凝沉淀實驗，按照出水顏色的深淺、沉淀的效果是否良好，對PAC、PAM加藥量進(jìn)行調(diào)整，以及必要時重新設(shè)置pH控制儀。
  4）污水處理站運行時，操作人員要認(rèn)真觀察斜管沉淀器的出水是否澄清，如果出水沉淀物比較多、渾濁，則需打開排放污泥的閥門，排完全部的污泥。
  7結(jié)論
  1）工程調(diào)試實踐表明，該工藝運行效果良好，出水水質(zhì)達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)，能夠高效去除廢水中的重金屬鉛污染物，去除率達(dá)到99.7%。
  2）整個污水處理系統(tǒng)能夠按照儀表檢測信號和各個水池的液位信號自動開啟和關(guān)閉廢水處理系統(tǒng)，廢水處理工藝流程中各設(shè)備的運行狀態(tài)和系統(tǒng)運行參數(shù)均動態(tài)顯示在屏幕上，同時對每臺設(shè)備都可以獨立進(jìn)行手動控制，工藝設(shè)備先進(jìn)可靠。