1 废水来源及性质

浙江某热处理厂是一家专门从事金属表面处理和热处理的企业。生产过程中产生氮化废水、多用炉废水、真空炉废水、气体氮化外加工废水、网带炉废水、气体氮化超声波废水、滚抛废水。氮化废水为高氨氮、高含氰化物、含油废水。多用炉废水、真空炉废水、网带炉废水等含油废水的主要特征为含油、高COD，多用炉废水悬浮物浓度高。

各类废水性质差异大，可生化性差，处理难度大。具体生产废水产生情况列于表1。

表1 废水产生情况

2 工艺设计

项目废水性质差异较大，COD 和氨氮浓度高、含氰、含油，可生化性差，须分类分质收集处理。项目设计对废水进行物化预处理后，提高废水可生化性，再进入后续生化处理系统。物化处理系统设计总处理能力为50 t/d，其中含氰废水设计20 t/d，含油废水设计10 t/d。系统设计进出水水质列于表2。

表2 设计进出水标准

（1）含氰废水处理

氮化废水高氨氮、高含氰化物吗，氰化物会造成生化系统中毒，高氨氮对生化系统造成较大的负荷冲击。项目对氮化废水先进行隔油，再进行氨氮吹脱，脱除大部分氨氮。经处理后的氮化废水和清洗机废水一起进入两级破氰系统。第一级为FeSO4破氰，第二级为NaClO 破氰。两级破氰可有效降低废水中的氰化物和氰酸根，对废水进行解毒。处理后的废水进入综合混凝沉淀池。部分工艺原理如下：

①氨氮吹脱

氨氮吹脱是指利用废水中高浓度的氨氮挥发性组分在吹脱（气水接触）过程中，从废水中转移到气相的传质过程。吹脱以空气作为载气，推动力来自气相中氨分压与废水中氨浓度分压之差。影响吹脱效率的因素有温度、气液比、pH 值等。一般水温在30℃以上，pH 在11 以上，气液比在3000 以上，氨氮吹脱效率较高[1]。

②FeSO4破氰原理

溶液中的亚铁离子与游离氰化物反应，生成氰亚铁酸盐（Fe2＋＋6CN－→Fe（CN）64－）。当往含氰化物溶液中加入过量的硫酸亚铁时，氰化物可变为一种不溶的沉淀物Fe4[Fe（CN）6]3，即普鲁士蓝。此时，废水中的氰化物因转移到沉淀物中而得到去除。用FeSO4除氰化物反应过程中须控制的最佳pH 条件为5.5～6.5，Fe与CN－比为0.5。

③NaClO 破氰原理

首先，在碱性条件下氰化物被氧化成氰酸盐：

CN－＋CLO－＋H2O→CNCL＋2OH－

生成的CNCl 属挥发性物质，毒性与HCN 差不多。但在pH10～11 时，只需10～15min，就可将CNCl 转化成毒性小的氰酸根（CNO-）。

CNCL＋2OH－→CNO－＋CL－＋H2O

继续投加氯，可破坏碳-氮键，使其转化成CO2和N2，即进行完全氧化反应[2]。pH=8.0～8.5 时，有利于形成CO2并逸出，因此完全氧化只需30min 左右即可完成。

（2）含油废水处理

多用炉废水、真空炉废水、网带炉废水等废水主要特征为含油、高COD。项目对含油废水先进行隔油预处理，以重力方式去除比重大的重油，和比重小的轻油[3]。经隔油处理后，废水进入综合混凝沉淀池。

（3）综合废水处理

综合混凝沉淀池中，综合废水首先进行中和反应调节pH至中性或弱碱性。然后，废水进入快混池和慢混池，池内投加CaCl2破乳剂，PAC 和PAM 混凝剂，进行混凝处理。混凝池出水进入沉淀区，经斜管沉淀，出水进入气浮池。最后，经气浮处理后的废水进入生化反应系统。

具体废水站物化处理工艺流程见图1。

图1 废水物化处理工艺流程

3 主要设计点

（1）预沉池，2 座，（L×W×H）1.2m×1.5m×3.5m，有效水深2.2m，污泥斗深度1.0m，污泥斗最小倾角55 度。

（2）隔油池，2 座，（L×W×H）5.0m×1.2m×1.5m，有效水深1.0m。

（3）破氰-混凝池，2 格，（L×W×H）1.0m×0.7m×1.50m，有效水深1.2m。

（4）破氰沉淀池，1 格，（L×W×H）1.5m×2.0m×4.0m，有效水深2.0m。

（5）破氰池，（L×W×H）1.5m×2.4m×1.5m，有效水深1.2m，均分成两格，中间设置过流孔。

（6）中和池，1 格，（L×W×H）1.5m×0.8m×1.5 m，有效水深1.2m。

（7）混凝池，2 格，（L×W×H）1.5m×0.8m×1.5 m，有效水深1.2m。

（8）综合沉淀池，1 格，（L×W×H）4.5m×2.4m×3.8 m，有效水深1.4m。设置2 个泥斗，泥斗高1.3m。

（9）气浮池，成套气浮系统1 套，3.8m×2.2m×2.0 m，包括加药混凝区、气浮反应区。配套设备包括加压溶气设备、多相泵、机械刮渣系统、pH 计等。