汽車涂裝廢水處理工程實踐

1、INDUSTRIALWATERWASTEWATER!"!"!"工業(yè)用水與廢水Vol42No2Apr.，2011工程實例!"汽車涂裝廢水處理工程實踐韋東，沈致和（合肥工業(yè)大學土木與水利工程學院，合肥230009）摘要：汽車涂裝廢水具有成分復雜、水質波動大、污染物濃度高、可生化性差的特點。某廢水處理站對磷化廢水進行單獨預處理，主體采用混凝沉淀水解酸化生物接觸氧化的組合工藝，同時在水解酸化池中引入生活污水以提高廢水的生化效果，經(jīng)監(jiān)測出水水質可以達到GB89781996污水綜合排放標準三級排放標準。實踐表明，該工藝在技術和經(jīng)濟上均是合理可行的。關鍵詞：涂裝廢水；

2、混凝；水解酸化；生物接觸氧化中圖分類號：X703.1；X734.2文獻標識碼：B文章編號：%10092455（2011）02007204汽車及其零部件的裝涂是汽車制造過程中產(chǎn)生廢水量最大的環(huán)節(jié)之一。涂裝廢水含有樹脂、表面活性劑、重金屬離子、油、PO43、油漆、顏料、有機溶劑等污染物，CODCr值高，若不妥善處理，會對環(huán)境產(chǎn)生嚴重污染1。目前處理汽車涂裝廢水最主要方法為物化預處理與生化二級處理相結合2-3。某汽車制造基地產(chǎn)生大量的廢水，主要是涂裝車間生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的廢水，另外還有工廠生活污水和其它輔助設施的生產(chǎn)廢水。設計建造一座污水處理站，要求該基地的廢水處理后的出水達到GB1廢水來源11廢水水

3、源及特點本工程廢水由汽車裝配制造過程的涂裝廢水及工廠生活污水混合組成。涂裝廢水包括磷化鈍化廢水、脫脂廢水和廢液、電泳廢水和廢液、噴漆廢水和廢液等，主要含有磷酸鹽、有機物、有機溶劑、重金屬離子、油脂、氨氮、固體懸浮物等污染物。12廢水水質水量汽車涂裝生產(chǎn)線產(chǎn)生的涂裝廢水除部分清洗水連續(xù)溢流排放外，涂裝廢水多為間歇排放。涂裝與生活混合廢水水質見表1所示。89781996污水綜合排放標準三級排放標準。表1污廢水名稱磷化廢水脫脂廢水脫脂廢液噴漆廢水噴漆廢液電泳廢水電泳廢液其它廢水生活污水混合廢水水質（BOD5）（mg·L1）2003002003007001000208020050010201

4、030400500200300150180208020303050352040（油類）（mg·L1）（Ni）（mg·L1）2050（TP）（mg·L1）80120305080120（NH3-N）（mg·L1）1020pH值4.012127.58.55.65.67.57.5（SS）（mg·L1）3005001502001503002001000100020001401601402000150200150200（CODCr）（mg·L1）100100030070020003000100015001500300010002000600080

5、00300700300400涂裝混合廢水折算平均流量為2880m3d，其中磷化廢水：1340m3d；脫脂廢水：1040m3d；脫脂廢液：30m3d；噴漆廢水廢液：160m3d；電泳廢水廢液：260m3d；其它廢水：50m3d。生活污水折算平均流量為300m3d。2處理工藝的選擇由進水水質分析可知，污染物主要以鎳、磷、有機污染物及懸浮物為主；其它可能的金屬離子污收稿日期：2011-01-18；修回日期：2011-02-28·韋東，沈致和：汽車涂裝廢水處理工程實踐染物還包括：Zn2、Mn2、Cu2，在生產(chǎn)過程及輔助設施運行過程中還產(chǎn)生表面活性劑（LAS）、油脂、氨氮等污染物。針對本項目涂

6、裝混合廢水的特點，采用物化與生化相結合進行處理，物化法采用混凝沉淀混凝氣浮作為主體工藝，生化工藝采用水解酸化生物接觸氧化法，另外由于磷化廢水中含有重金屬鎳是國家嚴格控制的一類污染物，含鎳廢水的處理難度又較處理含其它金屬廢水要大得多4，故對其進行單獨預處理。21廢水處理工藝流程本項目采用的廢水處理工藝流程如圖1所示。圖1涂裝混合廢水處理工藝流程22廢水處理工藝說明221磷化廢水處理由車間過來的磷化廢水流入磷化廢水池，后由泵提升進入混凝反應池，通過加入過量NaOH、而Zn2生成氫氧化物沉淀的最佳pH值范圍是8595，pH值過高會形成ZnO22而溶解，所以要分二級混凝反應以分別去除PO43和Zn2。

7、同時，混凝反應后的固液分離采用斜板沉淀池來去除密度較大的重金屬化合物沉淀，用氣浮池來去除密度較輕的有機物顆粒等1。第1級混凝反應調(diào)節(jié)pH值為1112。反應槽采用推流式反應槽，分為3格。第1格加堿將pH值調(diào)至1112，加入NaOH、CaCl2，第2格加入混凝劑FeSO4，第3格加助凝劑PAM，反應后進入斜板沉淀池進行固液分離。3格停留時間分別為10、·10、75min。斜板沉淀池表面負荷按15m3（m2h）設計。一級反應CODCr去除率為3550。第2級混凝反應的反應槽也采用推流式反應槽，分為3格。第1格加酸將pH值調(diào)回至85CaCl2，廢水中Ni2與OH結合生成Ni（OH）2沉淀，P

8、O43與Ca2結合生成Ca3（PO4）2沉淀，Ni（OH）2沉淀、Ca3（PO4）2沉淀通過與絮凝劑FeSO4、助凝劑PAM結合，形成大的礬花，經(jīng)過斜板沉淀池去除大部分Ni（OH）2沉淀、Ca3（PO4）2沉淀。經(jīng)過此段處理，廢水中鎳的質量濃度可降至1mgL以下。222廢水間歇預處理因脫脂廢液、噴漆廢水廢液、電泳廢水廢液進水CODCr濃度高，對后段處理沖擊較大，故先將其排入事故池，混合均勻后，再由提升泵緩慢打入調(diào)節(jié)池。調(diào)節(jié)池內(nèi)設空氣攪拌裝置，可充分進行水量調(diào)節(jié)和水質均衡5，同時防止底部廢水發(fā)生厭氧反應。混合廢水的CODCr質量濃度控制在1200mgL以下。后進入混凝沉淀和混凝氣浮連續(xù)處理系統(tǒng)。

9、95，第2格加PAC，第3格加PAM，反應后進入氣浮池進行固液分離。二級反應槽3格停留時間分別為10、10、75min。氣浮池的溶氣水按處理水量的30設計，同時氣浮也去除了Zn2和一部分的表面活性劑。二級反應CODCr去除率為20223混凝沉淀、氣浮在重金屬離子和磷酸鹽沉淀過程中，由于PO43生成Ca3（PO4）2沉淀的最佳pH值是11以上；25，油脂去除率為8590。··73INDUSTRIALWATERWASTEWATER工業(yè)用水與廢水泥外運到安全填埋場處置。Vol42No2Apr.，2011224生化處理氣浮池出水和經(jīng)預處理過的磷化廢水自流進入經(jīng)污泥泵提升進入帶式濃縮

10、壓濾脫水機，脫水后污經(jīng)物化處理后，廢水中的重金屬離子已基本全部沉淀，生化反應產(chǎn)生的污泥基本不含危險廢物，與物化污泥分開處理。二沉池底部污泥由泵提升至生化污泥儲池經(jīng)污泥濃縮后提升進入帶式濃縮壓濾脫水機進行污泥脫水，脫水后污泥外運。帶式濃縮壓濾脫水機產(chǎn)生的濾液，由于其中的污染物濃度較高不能直接外排，排至物化污泥儲池，上清液再回至調(diào)節(jié)池，重新進入廢水處理系統(tǒng)與進水混合后一并處理。水解酸化池，進入水解酸化池之前需加酸中和，使pH值在69范圍內(nèi)。為提高廢水的可生化性，同時引入廠區(qū)內(nèi)的生活污水。利用水解酸化池厭氧條件下微生物破壞有機物的長鏈后，再進入生物接觸氧化池進行生物處理6。好氧接觸氧化池是整個廢水處

11、理工藝的核心部分。在有氧條件下，廢水中的可降解有機污染物在好氧微生物作用下，一部分合成為微生物細胞，另一部分分解為CO2、H2O，得以徹底去除，從而使廢水得到凈化7。隨后流入二沉池進行泥水分離，經(jīng)沉淀池澄清后的出水排入排水池達標排放，排水池出口設有CODCr在線監(jiān)控儀和明渠流量計，監(jiān)測排放水水質水量。3主要構筑物本工程涂裝廢水折算平均流量為2880m3d，生活污水折算平均流量為300m3d。依據(jù)設計規(guī)范及實際情況進行計算，確定廢水處理的主要構筑物。污水站主要構筑物參見表2所示，各構筑物均為鋼筋混凝土結構。構筑物清單m225污泥處理斜板沉淀池、氣浮設備排出的污泥中含重金屬離子和油脂，屬危險廢物。

12、將其排入污泥儲池，后表2序號名稱磷化廢水調(diào)節(jié)池混凝反應槽1斜板沉淀池1事故池調(diào)節(jié)池混凝反應槽2斜板沉淀池2混凝反應槽3溶氣氣浮池生活污水池水解酸化池生物接觸氧化池二沉池物化污泥池生化污泥儲池排水池構筑物尺寸有效容積m9.4×8.0×5.04.5×2.0×4.08.3×4.5×4.514.0×7.2×5.014.0×8.3×5.04.5×2.0×4.09.8×4.5×4.55.3×2.0×3.48.0×2.5×2.58

13、.0×4.6×6.515.0×10.6×5.515.0×13.6×5.511.0×3.54.0×4.0×5.04.0×4.0×5.56.0×1.5×4.0設計水量（m3·h1）水力停留時間h60.5表面負荷（m3··m-2h-1）1234567891011121314151633628152450520321783244215720100028572803056565618.7564.264.264.264.26512.5132.513

14、2.5132.51.52480.51.50.53.0667.51.4132.50.254處理效果和運行費用分析41廢水處理效果試運行期間，分別對污水處理站磷化廢水預處理出口和生物接觸氧化池進、出口水質進行監(jiān)測，監(jiān)測結果如表3所示。監(jiān)測結果顯示：涂裝車間預處理系統(tǒng)出口鎳最大日均質量濃度為0387mgL，達到國家一類污染物限值要求。生物接觸氧化池出口pH值、SS、CODCr、BOD5、石油類、總磷均可以滿足GB89781996污水綜合排放標準三級排放標準，部分指標甚至達到一、二級排放標準。42運行費用本工程廢水處理費用主要有：電費050元m3，自來水費002元m3，藥劑費用063元m3，人工

15、83;韋東，沈致和：汽車涂裝廢水處理工程實踐表3監(jiān)測項目廢水處理設施進口廢水處理設施出口處理效率監(jiān)測結果（BOD5）（mg·L1）772962.3300（油類）（mg·L1）1.510.5960.930（TP）（mg·L1）2.611.6835.61.00.387（Ni）（mg·L1）pH值7.017.027.137.1669（SS）（mg·L1）1894478.8400（CODCr）（mg·L1）38518153.0500GB89781996三級標準費012元m3。運行總費用為127元m3。處理，處理效果穩(wěn)定、運行成本合理、操作維護

16、簡單，具有較好的經(jīng)濟效益、社會效益和環(huán)境效益。參考文獻：1蔡瑩，高亮典型汽車涂裝廢水處理工藝J凈水技術，5結論（1）磷化廢水中重金屬鎳為國家一類控制污染物，且重金屬鎳在后續(xù)流程中較難處理，采取磷化廢水單獨預處理的方式，可以有效控制和去除鎳，從而減少對環(huán)境危害。（2）由于涂裝車間廢水可生化性較差（m（BOD5）2004，23（6）：41-442劉紹根汽車涂裝廢水處理技術J工業(yè)用水與廢水，2001，32（2）：11-133閆新萍，楊文峰，劉小勇汽車行業(yè)涂裝廢水處理技術及工程實例J工業(yè)用水與廢水，2006，37（6）：88-904王春冬，陳文靜，李韻，等汽車涂裝廢水除鎳的試驗研究J環(huán)境科學與管理，2

17、010，35（2）：90-925趙濟強，林西華電鍍涂裝綜合廢水處理工程實踐J工業(yè)水處理，2005，25（11）：60-626任艷平，何宗健，彭希瓏，等國內(nèi)汽車涂裝廢水處理技術J江西化工，2005，（2）：38-407蔣宏國，羅琳，朱凌峰汽車涂裝廢水處理工程的研究J水處理技術，2009，35（7）：113-115m（CODCr）03），且氮源不足，因此，提高原水可生化性是該廢水生化處理的首要條件。在水解酸化池中引進生活污水，既節(jié)約購買營養(yǎng)鹽費用又提高了涂裝廢水的生化效果。（3）該工藝對間歇排放的各廢液的預處理，將其中的高濃度污染物降低后，再匯合進行物化處理，有效控制進水沖擊負荷，而且剩余污泥量少

18、，不存在污泥膨脹的問題，無需污泥回流，運轉十分方便。選擇合理的處理單元及正確組合，是工程取得良好處理效果的根本。本項目采用混凝沉淀水解酸化生物接觸氧化的混合工藝進行汽車涂裝廢水作者簡介：韋東（1980），男，安徽肥西人，碩士研究生，研究方向為城市給水排水工程與技術，（電子信箱）weianddong126com。（上接第17頁）本相同?？梢姡捎么温人徕c替代液氯，有利于降低水中消毒副產(chǎn)物在經(jīng)水廠消毒處理過程中的增長程度。（3）對于氮磷及有機污染物的去除，次氯酸鈉消毒工藝的處理結果比液氯消毒好。采用次氯酸鈉替代液氯，能夠使水廠取得更好的出水水質。參考文獻：1LimMY,KimJM,KoGDisinfectionkineticsofmurinenorovirus技術，2010，29（1）：70734ShaydullinaGM，SinikovaNA，LebedevATReactionoforthomethoxybenzo