醫(yī)療器械生產(chǎn)廢水零排放工藝

　　1、水量與設(shè)計(jì)水質(zhì)

　　1.1 水量及來(lái)源

　　某醫(yī)療器械企業(yè)的生產(chǎn)廢水主要分為酸蝕廢水和含氮清洗廢水。

　　酸蝕廢水處理規(guī)模為110.3m3/a，廢水主要來(lái)源為廠區(qū)酸蝕線清洗廢水、酸霧中和廢水、研磨廢水和實(shí)驗(yàn)室清洗廢水。

　　含氮清洗廢水處理規(guī)模為120m3/a，廢水主要來(lái)源為廠區(qū)除油清洗廢水和純化水清洗廢水。

　　1.2 設(shè)計(jì)水質(zhì)

　　本項(xiàng)目處理后酸蝕廢水達(dá)到《污水排入城鎮(zhèn)下水道水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)》(CJ343-2010)的C等級(jí)，含氮清洗廢水達(dá)到零排放要求。酸蝕廢水出水水質(zhì)要求如表1所示。

　　2、工藝設(shè)計(jì)

　　2.1 設(shè)計(jì)說(shuō)明

　　2.1.1 酸蝕廢水

　　酸蝕廢水的特點(diǎn)為水量較小、水質(zhì)較為復(fù)雜，主要控制指標(biāo)為SS、F與COD。

　　針對(duì)廢水量小、排放不穩(wěn)定的特點(diǎn)，采用序批式反應(yīng)器。針對(duì)廢水中pH波動(dòng)大的特點(diǎn)，采用工藝為酸堿中和法，并設(shè)置廢水調(diào)節(jié)池，以應(yīng)對(duì)水質(zhì)波動(dòng)[1]。針對(duì)廢水中SS和COD較高的特點(diǎn)，采用混凝沉淀法與膜過(guò)濾法相結(jié)合的方式。向廢水中加入適量的聚合氯化鋁(PAC)與聚丙烯酰胺(PAM)，充分反應(yīng)后靜置沉淀，產(chǎn)生的污泥依次進(jìn)入污泥濃縮池和污泥壓濾池，并最終排出。針對(duì)廢水中含有殘余F的特點(diǎn)，采用化學(xué)加藥混凝法進(jìn)行處理。通過(guò)向廢水中加入CaCl2，從而形成CaF2沉淀而去除。

　　2.1.2 含氮清洗廢水

　　常見的含氮清洗廢水處理方法有：活性污泥法、折點(diǎn)加氯法、吸附法以及蒸發(fā)結(jié)晶法。

　　蒸發(fā)結(jié)晶法常見方式有常壓蒸發(fā)結(jié)晶與真空減壓蒸發(fā)結(jié)晶兩種。含氮清洗廢水采用納濾(NF)膜與反滲透(RO)膜兩級(jí)過(guò)濾方式進(jìn)行深度處理，出水經(jīng)由蒸發(fā)器蒸干后，殘?jiān)鳛槲U委外處理。該工藝占地面積小，可間歇操作，并能夠達(dá)到氨氮廢水零排放的要求。

　　而本工程中含氮清洗廢水的氮化合物主要來(lái)源為生產(chǎn)工藝中所用到的清洗劑，其主要成分為十一烷醇聚醚等有機(jī)溶劑，溶解性較強(qiáng)，有機(jī)氮濃度較高。同時(shí)該項(xiàng)目水量小，需間歇性運(yùn)行，且要求氮磷零排放，因此選擇混凝沉淀+“NF-RO”+真空減壓蒸發(fā)結(jié)晶組合工藝進(jìn)行處理。

　　2.2 工藝流程圖

　　該項(xiàng)目工藝流程圖如圖1所示。

　　2.3 主要構(gòu)筑物與設(shè)計(jì)參數(shù)

　　2.3.1 酸蝕廢水

　　(1)調(diào)節(jié)池

　　廢水首先進(jìn)入調(diào)節(jié)池。調(diào)節(jié)池設(shè)置1座，為地下封閉式混凝土結(jié)構(gòu)，其有效容積為3.6m3，HRT為10d。池內(nèi)設(shè)置浮球液位計(jì)一套，通過(guò)調(diào)節(jié)池液位控制廢水提升泵的啟停。

　　(2)反應(yīng)池沉淀池

　　廢水經(jīng)提升泵輸送至反應(yīng)池與沉淀池。設(shè)置反應(yīng)池沉淀池1座，運(yùn)行方式為序批式。采用地下封閉式碳鋼襯FRP防腐結(jié)構(gòu)，有效容積為3.6m3，HRT為10d。池中設(shè)置攪拌機(jī)，功率為0.37kW，起攪拌混合均勻的作用。池內(nèi)設(shè)置pH在線監(jiān)測(cè)儀一套，調(diào)節(jié)廢水pH為6~9。加藥計(jì)量泵為機(jī)械隔膜計(jì)量泵，采用五用一備的方式，分別投加H2SO4、NaOH、CaCl2、PAC與PAM。加藥桶為PE材質(zhì)，并設(shè)有攪拌器以攪拌均勻。經(jīng)反應(yīng)沉淀后的上清液排入地下市政管網(wǎng)。

　　(3)污泥儲(chǔ)槽

　　沉淀池的污泥通過(guò)污泥供給泵進(jìn)入污泥儲(chǔ)槽，污泥供給泵為氣動(dòng)隔膜式。池內(nèi)設(shè)置浮球液位計(jì)一套，通過(guò)調(diào)節(jié)池液位控制廢水提升泵的啟停。

　　(4)污泥脫水系統(tǒng)

　　設(shè)有污泥脫水機(jī)一式，類型為板框壓濾機(jī)。污泥儲(chǔ)槽污泥經(jīng)輸送泵到達(dá)壓濾機(jī)，經(jīng)壓榨處理后以泥餅的形式外運(yùn)。壓榨水回流至調(diào)節(jié)池。

　　2.3.2 含氮清洗廢水

　　(1)收集池

　　含氮清洗廢水首先進(jìn)入收集池。收集池設(shè)置1座，為地下封閉式碳鋼結(jié)構(gòu)，其有效容積為1.8m3，HRT為5d。池內(nèi)設(shè)置浮球液位計(jì)一套，通過(guò)收集池液位控制廢水提升泵的啟停。

　　(2)反應(yīng)池沉淀池2

　　廢水經(jīng)提升泵輸送至反應(yīng)池與沉淀池。設(shè)置反應(yīng)池沉淀池1座，運(yùn)行方式為序批式。采用地下封閉式碳鋼襯FRP防腐結(jié)構(gòu)，有效容積為3.6m3，HRT為10d。池中設(shè)置攪拌機(jī)，功率為0.37kW，起攪拌混合均勻的作用。池內(nèi)設(shè)置pH在線監(jiān)測(cè)儀一套，調(diào)節(jié)廢水pH為6~9。加藥計(jì)量泵為機(jī)械隔膜計(jì)量泵，采用四用一備的方式，分別投加H2SO4、NaOH、PAC與PAM。加藥桶為PE材質(zhì)，并設(shè)有攪拌器以攪拌均勻。沉淀后的上清液由提升泵輸送至中間池[2]。

　　(3)中間池

　　沉淀池上清液流至中間池。中間池設(shè)置1座，為地下封閉式碳鋼結(jié)構(gòu)，其有效容積為5m3，HRT為15d。池內(nèi)設(shè)置浮球液位計(jì)一套，通過(guò)中間池液位控制廢水提升泵的啟停。

　　(4)納濾+反滲透系統(tǒng)

　　中間池出水進(jìn)入過(guò)濾器，為進(jìn)一步深度過(guò)濾做好準(zhǔn)備。本工藝單元分別設(shè)置機(jī)械過(guò)濾器與活性炭過(guò)濾器各一式，過(guò)濾器內(nèi)分別投加石英砂與活性炭作為濾料。過(guò)濾器直徑為0.4m，材質(zhì)為碳鋼，并襯有防腐涂層。過(guò)濾器同時(shí)設(shè)有反洗水泵，流量為5m3/h，揚(yáng)程為25m。過(guò)濾器出水通過(guò)高壓泵進(jìn)入納濾+反滲透裝置。系統(tǒng)分別設(shè)有納濾膜及膜殼4只、反滲透膜及膜殼2只，并配有高壓泵2臺(tái)，流量為1m3/h。

　　(5)電加熱蒸發(fā)器

　　此類廢水經(jīng)廢水提升泵由收集池輸送至蒸發(fā)器。蒸發(fā)器主要由夾套式濃縮罐、氣濾捕液器、列管式冷凝器與受液貯罐組成。該處理裝置蒸發(fā)量為50kg/h，并配有冷凝水箱，材質(zhì)為碳鋼，容積為200L。含氮清洗廢水經(jīng)蒸發(fā)器蒸干后，殘?jiān)鳛槲U委外處理，冷凝水排放至地溝。

　　3、實(shí)際運(yùn)行效果

　　該項(xiàng)目于2017年9月完成調(diào)試并開始正常運(yùn)行。系統(tǒng)調(diào)試運(yùn)行數(shù)據(jù)如表2所示，可知酸蝕廢水與含氮清洗廢水的各項(xiàng)出水指標(biāo)均滿足出水水質(zhì)要求。

　　4、結(jié)束語(yǔ)

　　綜上所述，采用混凝沉淀、多級(jí)過(guò)濾與真空減壓蒸發(fā)結(jié)晶相結(jié)合的方式處理含氮清洗廢水，多次檢測(cè)蒸發(fā)器產(chǎn)生的冷凝水，并未檢測(cè)到氨氮等含氮含磷污染物，達(dá)到了氮磷零排放的目標(biāo)。該工程案例采用酸堿調(diào)節(jié)與混凝沉淀的組合方法處理酸蝕廢水，有效去除了懸浮固體與氟離子，其出水水質(zhì)穩(wěn)定達(dá)標(biāo)，具有一定的借鑒意義。(來(lái)源：江蘇中電創(chuàng)新環(huán)境科技有限公司)