某廠汽車涂裝廢水處理實(shí)例

某廠汽車涂裝廢水處理實(shí)例 本工程設(shè)計(jì)處理水量 60m3/h。 油漆車間排放的 廢水 分為間歇排放的廢槽液和連續(xù)排放的清洗水。 間歇排放 廢水 主要來源于前處理槽的倒槽廢液、噴漆工段排放的廢液等， 廢水 濃度高，一次排放量大，水質(zhì)如表 1所示。 污 染 物 CODCr mg/L Oil mg/L PO43- mg/L Zn2+ mg/L Ni2+ mg/L Cd2+ mg/L 碳黑 mg/L pH 其它 預(yù)脫脂槽、脫脂槽廢槽液、后噴淋、浸漬槽廢槽液 2500 4000 300 950 250400 9.511 表調(diào)槽廢槽液 1530 8.510.5 磷化槽廢槽液、后噴淋、浸漬槽廢槽液 400600 100150 2030 6 鈍化槽廢槽液、后噴淋、浸漬槽廢槽液 50100 13 45 電泳廢槽液 3000 20000 81 79 中涂、面漆噴漆室水槽廢液 3000 56 漆渣 連續(xù)排放 廢水 主要來自于前處理工序的后噴淋、浸漬槽的溢流 廢水 等，相對間歇排放 廢 水 ，其濃度低、總排放水量大，其水質(zhì)如表 2 所示。 CODCr mg/L Oil mg/L PO43- mg/L Zn2+ mg/L Ni2+ mg/L Cd2+ mg/L 碳黑 mg/L pH 脫脂后沖洗 廢水 300 25 1020 78 磷化后沖洗 廢水 2030 12 8 6 鈍化后沖洗 廢水 1015 0.1 56 DI 水噴淋槽噴淋 廢水 3900 13 4 循環(huán)去離子清洗 廢水 400 6 自泳后水洗溢流 廢水 1001000 8 79 2涂裝 廢水 處理工藝設(shè)計(jì) 汽車涂裝 廢水 處理工藝的關(guān)鍵之一在于合理的清濁分質(zhì)。對部分難處理或影響后續(xù)處理的 廢水 ，根據(jù)其性質(zhì)和排放規(guī)律，先進(jìn)行間歇的預(yù)處理，再和其它廢水 集中連續(xù)處理，這樣不僅可以取得較好的和穩(wěn)定的處理效果，而且在經(jīng)濟(jì)上也合理可行。 2.1 涂裝 廢水 處理工藝流程 涂裝 廢水 處理工藝流程如圖 1 所示。 2.2 間歇預(yù)處理 2.2.1 脫脂廢液 對脫脂廢液采用酸化法進(jìn)行破乳預(yù)處理，向脫脂廢液中投加無機(jī)酸將 pH 調(diào)至 2 3，使乳化劑中的高級脂肪酸皂析出脂肪酸，這些高級脂肪酸不溶于水而溶于油，從而使脫脂廢液破乳析油。 另外，加酸后使脫脂廢液中的陰離子表面活性劑在酸性溶液中易分解而失去穩(wěn)定性，失去了原有的親油和親水的平衡，從而達(dá)到破乳。經(jīng)預(yù)處理后 CODCr從 2500 4000mg/L 降低到 1500 2400mg/L，去除率在 40%左右；而含油量從 300 950 mg/L 降至 50 70 mg/L，去除率高達(dá) 90% 95%。 2.2.2 電泳廢液 在陰極電泳 廢水 中含有大量高分子有機(jī)物， CODCr 最高可達(dá) 20000mg/L，還含大量電泳渣，這些物質(zhì)在水中呈細(xì)小懸浮物或呈負(fù)電性的膠體狀。處理中加入適當(dāng)?shù)年栯x子型聚丙烯酰胺（ PAM）和聚合氯化鋁（ PAC）作混凝劑，利用絮凝劑的吸附架橋作用來快速去除 廢水 中的污染物。電泳廢液在預(yù)處理時(shí)要求 pH 值在 11 12之間，有較好的沉淀效果。反應(yīng)后的出水 CODCr 在 2000 mg/L 左右。 2.2.3 噴漆 廢水 對噴漆 廢水 先采用 Fenton 試劑（ H2O2+FeSO4）對其進(jìn)行預(yù)處理，使其中的有機(jī)物氧化分解， CODCr 去除效率約在 30%左右，再加入 PAC 和 PAM 對其進(jìn)行混凝沉淀，經(jīng)過此兩步處理， CODCr 的總?cè)コ士蛇_(dá)到 60% 80，由 3000 20000mg/L 降至 12004000mg/L。出水排入混合 廢水 調(diào)節(jié)池。 Fenton 試劑具有很強(qiáng)的氧化能力，當(dāng) pH值較低時(shí)（控制在 3 左右）， H2O2 被 Fe2+催化分解生成羥基自由基（ OH），并引發(fā)更多的其他自由基，從而引發(fā)一系列的鏈反應(yīng) 1。通過具有極強(qiáng)的氧化能力的 OH 與有機(jī)物的反應(yīng)，使 廢水 中的難降解有機(jī)物發(fā)生部分氧化、使 廢水 中的有機(jī)物 C C 鍵斷裂，最終分解成 H2O、 CO2 等，使 CODCr 降低?；蛘甙l(fā)生偶合或氧化，改變其電子云密度和結(jié)構(gòu)，形成分子量不太大的中間產(chǎn)物，從而改變它們的溶解性和混凝沉淀性。同時(shí)， Fe2+被 氧化生成 Fe(OH)3 在一定酸度下以膠體形態(tài)存在，具有凝聚、吸附性能，還可除去水中部分懸浮物和雜質(zhì)。出水通過后續(xù)的混凝沉淀進(jìn)一步去除污染物，以達(dá)到凈化的目的。 2.3 連續(xù)處理 經(jīng)預(yù)處理的各類 廢水 排入均和調(diào)節(jié)池中，與其它 廢水 混合后進(jìn)入連續(xù)處理流程。混合后的 廢水CODCr 約為 700 900mg/L。連續(xù)處理分為二級：混凝沉淀和混凝氣浮。 在涂裝 廢水 中，油、高分子樹脂（環(huán)氧樹脂）、顏料（碳黑）、粉劑、磷酸鹽等在表面活性劑、溶劑及各種助劑的作用下，以膠體的形式穩(wěn)定地分散在水溶液中。可以靠投加化學(xué)藥劑來破壞膠體的細(xì)微懸浮顆粒在水中形成的穩(wěn)定體系，使其聚集成有明顯沉淀性能的絮凝體，然后形成沉淀或浮渣加以除去。 在 廢水 中加入一定量的無機(jī)絮凝劑后，它們可中和乳化油或高分子樹脂的電位，壓縮雙電層，膠粒碰撞促進(jìn)凝集，完成脫穩(wěn)過程，形成細(xì)小密實(shí)的絮凝物。這樣可使涂裝 廢水 中的金屬離子和磷酸根離子在堿性條件下生成的固體小顆粒形成沉淀物 4。所以混凝處理可有效地去除汽車涂裝 廢水 中的油、高分子樹脂、顏料和粉劑。 重金屬離子和磷酸鹽中，由于 Ni2+生成Ni(OH)2 沉淀以及 PO43-生成 Ca3 (PO4) 2 沉淀的最佳 pH值是 10 以上；而 Zn2+生成氫氧化物沉淀的最佳 pH 值范圍是 8.5 9.5， pH 過高會形成 ZnO22而溶解。所以要分二級混凝反應(yīng)以分別去除 Ni2+， PO43-和 Zn2+ 。同時(shí)，混凝反應(yīng)后的固液分離分別采用的是斜板沉淀池和氣浮池，這樣既可以用斜板沉淀池來去除比重較大的重金屬化合物沉淀， 又可以用氣浮池來去除比重較輕的有機(jī)物等。 2.3.1 混凝沉淀 第一級為混凝沉淀調(diào)節(jié) pH 值為 1010.5。 反應(yīng)槽采用推流式反應(yīng)槽，分為三格。第一格加堿將 pH 調(diào)高至 10 10.5，加入 CaCl2，第二格加 FeSO4，第三格加混凝劑 PAM，反應(yīng)后進(jìn)入斜板沉淀池進(jìn)行固液分離。三格停留時(shí)間分別為 15min、 15min、7.5min。斜板沉淀池表面負(fù)荷按 2m3/m2h 設(shè)計(jì)。一級反應(yīng) CODCr 去除率為 50% 60%。圖 2 為一級反應(yīng)槽示意圖。 圖 2 一級反應(yīng)槽示意圖 2.3.2 混凝氣浮 二級反應(yīng)的反應(yīng)槽，也采用推流式反應(yīng)槽，分為三格。第一格加酸將 pH 回調(diào)至 8.5 9，第二格加 PAC，第三格加 PAM，反應(yīng)后進(jìn)入氣浮池進(jìn)行固液分離。二級反應(yīng)槽三格停留時(shí)間分別為 10min、 10min、 5min。 氣浮池的溶氣水按處理水量的 30%設(shè)計(jì)。二級反應(yīng) CODCr 去除率為 20% 25%，同時(shí)氣浮也去除了 Zn2+和一部分的表面活性劑。 2.4 深度處理 深度處理采用砂濾和 活性炭 過濾。從運(yùn)行情況看，經(jīng)砂濾后的出水即能達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)（ CODCr300mg/L ）。砂濾裝置的過濾速度控制在 1012m3/（ m2h）。 反沖洗水由監(jiān)測水箱中的水加壓后提供，反沖洗強(qiáng)度控制在 16 18L/（ m2s）。 砂濾后的出水已能達(dá)到排放要求，因此，活性炭 過濾只是一個(gè)應(yīng)急保證措施，一般情況下較少使用。 2.5 污泥處理 污泥處理的好壞，直接影響 廢水 處理站的運(yùn)行。由于污泥含油量高，直接進(jìn)行壓濾效果較差，在污泥濃縮槽中加入 Ca（ OH） 2， pH 調(diào)整至 10 左右，能達(dá)到較好的壓濾效果。污泥含水率經(jīng)板框壓濾機(jī)后可由 99%下降至 75% 80%。 2.6 連續(xù)處理去除率分析 連續(xù)處理過程去除率如表 3 所示。 出水位置 CODCr 去除率 斜板沉淀池 50%出口 60% 氣浮池出口 20%25% 砂濾出口 15% 3 處理效果分析 該工程自 2002 年運(yùn)行至今，處理效果穩(wěn)定，表 4 為上海市環(huán)境監(jiān)測中心 2004 年對該廠的監(jiān)測分析報(bào)告數(shù)據(jù)匯總。監(jiān)測時(shí)間為 3 天，每天取樣 12 次（ 1 小時(shí)取樣一次，包括 廢水 處理裝置進(jìn)口和出口）。 監(jiān)測 項(xiàng)目 廢水 處理裝置進(jìn)口 * 廢水 處理裝置出口 上海市污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)（ DB31/199 1997） 濃度最小值(mg/L) 濃度最大值(mg/L) 濃度平均值(mg/L) 濃度最小值(mg/L) 濃度最大值(mg/L) 濃度平均值(mg/L) pH 6.94 8.96 8.32 7.57 8.85 7.8 69 CODCr 434 759 625 73 132 115.6 300 三級標(biāo)準(zhǔn) SS 93 351 204 21 145 29 350 三級標(biāo)準(zhǔn) BOD5 36 145 87 4 83 16.9 150 三級標(biāo)準(zhǔn) Oil 2.6 11.5 5.1 0.1 0.9 0.6 10 二級標(biāo)準(zhǔn) Zn2+* - - - 0.02 1.6 0.09 4.0 二級標(biāo)準(zhǔn) Mn2+* - - - 0.05 0.26 0.16 5.0 二級標(biāo)準(zhǔn) Ni2+* - - - ND 0.18 0.09 1.0 第一類污染物排放標(biāo)準(zhǔn) 苯 ND ND ND ND ND ND 0.2 二級標(biāo)準(zhǔn) 甲苯 ND ND ND ND ND ND 0.2 二級標(biāo)準(zhǔn) 二甲苯 ND ND ND ND ND ND 0.6 二級標(biāo)準(zhǔn) *廢水 處理裝置進(jìn)口指連續(xù)處理裝置進(jìn)口。 * Zn2+、 Mn2+、 Ni2+本次監(jiān)測未分析，表 中所列為該廠 廢水 處理站日常分析數(shù)據(jù)。 由上表可以看出，經(jīng)處理后的 廢水 以上海市污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)（ DB31/199 1997）進(jìn)行評價(jià)，其中 CODCr、 BOD5、 SS 按三級標(biāo)準(zhǔn)評價(jià)（ 廢水 處理后排入安亭水質(zhì)凈化廠），其余采用二級標(biāo)準(zhǔn)及第一類污染物最高允許排放濃度，均能達(dá)到工程設(shè)計(jì)指標(biāo)。 目前，處理裝置運(yùn)行穩(wěn)定，出水均能達(dá)標(biāo)。 4技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析 工程造價(jià)和運(yùn)行費(fèi)用是人們在選用處理方法時(shí)所必須考慮和關(guān)心的問題。本工程采用分質(zhì)處理后，與一般的集中物化處理比較，節(jié)省了加藥量，污泥產(chǎn)量 也有所減少，在一定程度上減少了運(yùn)行費(fèi)用，更重要的是保證了出水水質(zhì)的穩(wěn)定達(dá)標(biāo)。本項(xiàng)目的技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)見表 5。 總投資 /萬元 單位體積污水投資 /萬元 年運(yùn)行費(fèi)用 /萬元 單位體積污水處理費(fèi) /元 /m3 800 1.11 30 1.67 5結(jié)論 1、本工程采用分質(zhì)處理、混凝沉淀、混凝氣浮、砂濾等工藝